盐胁迫对两种油菜品种及其杂交后代的内源性硫化氢代谢和氧化损伤影响的初步研究
硫化氢(H2S)是一种新发现的气体信号分子，近年来的研究表明它可以增强植物耐盐胁迫的能力，但尚不明确其具体的作用机制。针对上述问题，本研究以CP3508、J4375及其杂交子代F1的油菜幼苗为材料。结果表明在100 mM 氯化钠溶液盐胁迫下亲本和杂交后代中硫化氢含量上升；亲本L-半胱氨酸脱巯基酶活性均上升，而子代中活性变化不明显；两种亲本丙二醛(Malondialdehyde,MDA)和脯氨酸含量也呈现上升趋势，杂交后代F1则几乎不受影响。在该项研究中硫化氢含量的变化和L-半胱氨酸脱巯基酶活性关联不大，特别是在杂交后代F1受到100 mM氯化钠盐胁迫时该酶活性不变却伴随着硫化氢含量的上升，意味着在杂交后代F1中有着其他产生硫化氢的机制。该研究为探究新的内源性硫化氢代谢机制提供理论依据，并为提高油菜产量提供新的思路。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key Words..1
1引言2
2材料与方法2
2.1材料2
2.2样本采集2
2.3 实验方法3
2.4 统计分析...3
3 结果和分析..3
3.1盐胁迫诱导内源性硫化氢含量提升4
3.2盐胁迫诱导亲本中L半胱氨酸脱巯基酶总酶活提升5
3.3亲本幼苗在盐胁迫下脯氨酸含量有明显提升6
3.4盐胁迫条件会对亲本和杂交子代中丙二醛含量产生不同结果7
4 结论..8
4.1盐胁迫会对亲本造成氧化损伤并提高丙二醛和脯氨酸含量8
4.2杂交后代F1受到盐胁迫诱导的氧化损伤较少8
4.3内源性硫化氢的产生可能是植物抗盐胁迫的机制之一8
4.4 讨论8
致谢9
参考文献10
盐胁迫对两种油菜品种及其杂交后代的内源性硫化氢代谢和氧化损伤影响的初步研究
引言
我国是一个土地资源丰富但人均稀少的国家，根据十年前的官方调查结果，中国的可耕地面积为18.24亿亩[1]，位居世界第三且需要供给世界上第一人口大国所需的农副产品，而在中国珍贵的可耕地中，有着很大一部分受到盐碱化 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
危害。盐胁迫会给植物带来多种损伤，而其中由盐胁迫诱导的氧化损伤被认为是盐胁迫的机制之一。氧化损伤是植物体内氧自由基的产生和清除之间的平衡被打破，产生的氧自由基大于被清除的氧自由基，多余的氧自由基会破坏细胞膜结构和生物分子，对植物产生损伤[2]。氧自由基破坏生物膜中的脂质会产生丙二醛，测定丙二醛含量是判断植物受到氧化损伤程度的重要方法之一。脯氨酸是植物受到氧化损伤产生的物质之一，脯氨酸含量的提高往往意味着受到更严重的氧化损伤。
油菜是中国五大油料作物之一，同时也是种植面积最高的油料作物，占全部国产植物油的40%以上[3]，因此保障油菜的产量是研究的热点之一。利用杂种优势可以有效保障油菜产量。杂交子代比两种亲本具有更好的性能的现象叫做杂种优势[4]，目前杂种优势的机制尚未研究清楚，主要有显性假说、超显性假说、基因差异表达假说等理论，但都尚未得到证实。杂交子代在抗胁迫能力上一般优于亲本，然而杂交后代很少具有遗传稳定性，其优良的性状只能维持一代。通过对杂种优势机制的研究可以为培育具有优良抗胁迫能力的具有遗传稳定性的品种提供理论基础。
硫化氢是普遍存在于生物体内的一种信号分子，是既一氧化碳、一氧化氮之后发现的最新的一种气体信号分子，于二十世纪末在动物体内被发现其信号分子功能[5]。在植物中硫化氢的研究起步相对较晚，因而研究结果较少，对于硫化氢在植物中的生理效应和机制的研究仍然是重要的研究方向。目前研究发现具有控制气孔开闭[6]、促进植物生长、增强植物抗胁迫能力等效应[7]。植物内源性硫化氢主要靠半胱氨酸水解半胱氨酸产生。
本文通过测定两种不同品种的油菜及其杂交后代叶片中脯氨酸、丙二醛、硫化氢含量以及L半胱氨酸脱巯基酶活性来研究这些不同品种的抗盐胁迫的能力与硫化氢含量的关系。
2.材料与方法
2.1材料：
为了研究植物内源性硫化氢代谢与其所受的氧化胁迫的关系，本实验采用油菜品种CP3508, J4375 (Brassica campestris L., CP3508 and J4375)及其子代F1的幼苗作为实验材料，并使用蛭石和石英砂混合物盆钵栽培幼苗，并将幼苗置于温室中培养。
亲本分为盐胁迫实验组和空白对照组。空白对照组仅使用1/2 Hoagland培养液进行处理并在培养过程中灌溉1/2 Hoagland培养液。盐胁迫实验组首次处理使用含有100 mM NaCl的1/2 Hoagland培养液，并在培养过程中灌溉1/2 Hoagland培养液。
梯度实验组仅处理子代F1，首次处理使用含有100 mM，150 mM和200 mM NaCl的1/2 Hoagland培养液，并在培养过程中灌溉1/2 Hoagland培养液。空白对照组仅使用1/2 Hoagland培养液进行处理和灌溉。
2.2样本采集：
样本幼苗培养20天以上，采集前两天停止灌溉。采集长度5 cm以下的嫩叶200 mg（±10mg），包裹于铝箔中并放于液氮冻存。若需长期保存则存放于零下80摄氏度环境下。
2.3实验方法
2.3.1 脯氨酸测定
脯氨酸测定采用酸性茚三酮显色法[89]。在不含有氰化物的酸性条件下，1分子脯氨酸能够与2分子的茚三酮发生缩合反应生成红色物质，该红色物质在520 nm下有最大吸收峰[10]，通过测定520 nm下的吸光度可以测定脯氨酸的浓度。
在本次实验中，用3%磺基水杨酸溶液研磨0.2 g的冷冻植物叶片样品，离心后加入2 mL的25 mg/mL的酸性茚三酮溶液和2 mL冰醋酸溶液，沸水浴30分钟用甲苯萃取其中的红色物质，以空白甲苯为对照测量520 nm的吸光度。
2.3.2丙二醛测定
丙二醛测定采用硫代巴比妥酸法(TBARS) [1012]。硫代巴比妥酸(TBA)能够与溶液中多种物质结合产生不同颜色的物质，例如糖类能与TBA产生最大吸收峰为450 nm的黄色物质，丙二醛(MDA)能够与TBA产生最大吸收峰为532 nm的红色物质。通过测定这两种波长的吸光度并相减，并代入标准曲线可以得到植物样品中的丙二醛含量。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key Words..1
1引言2
2材料与方法2
2.1材料2
2.2样本采集2
2.3 实验方法3
2.4 统计分析...3
3 结果和分析..3
3.1盐胁迫诱导内源性硫化氢含量提升4
3.2盐胁迫诱导亲本中L半胱氨酸脱巯基酶总酶活提升5
3.3亲本幼苗在盐胁迫下脯氨酸含量有明显提升6
3.4盐胁迫条件会对亲本和杂交子代中丙二醛含量产生不同结果7
4 结论..8
4.1盐胁迫会对亲本造成氧化损伤并提高丙二醛和脯氨酸含量8
4.2杂交后代F1受到盐胁迫诱导的氧化损伤较少8
4.3内源性硫化氢的产生可能是植物抗盐胁迫的机制之一8
4.4 讨论8
致谢9
参考文献10
盐胁迫对两种油菜品种及其杂交后代的内源性硫化氢代谢和氧化损伤影响的初步研究
引言
我国是一个土地资源丰富但人均稀少的国家，根据十年前的官方调查结果，中国的可耕地面积为18.24亿亩[1]，位居世界第三且需要供给世界上第一人口大国所需的农副产品，而在中国珍贵的可耕地中，有着很大一部分受到盐碱化 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
危害。盐胁迫会给植物带来多种损伤，而其中由盐胁迫诱导的氧化损伤被认为是盐胁迫的机制之一。氧化损伤是植物体内氧自由基的产生和清除之间的平衡被打破，产生的氧自由基大于被清除的氧自由基，多余的氧自由基会破坏细胞膜结构和生物分子，对植物产生损伤[2]。氧自由基破坏生物膜中的脂质会产生丙二醛，测定丙二醛含量是判断植物受到氧化损伤程度的重要方法之一。脯氨酸是植物受到氧化损伤产生的物质之一，脯氨酸含量的提高往往意味着受到更严重的氧化损伤。
油菜是中国五大油料作物之一，同时也是种植面积最高的油料作物，占全部国产植物油的40%以上[3]，因此保障油菜的产量是研究的热点之一。利用杂种优势可以有效保障油菜产量。杂交子代比两种亲本具有更好的性能的现象叫做杂种优势[4]，目前杂种优势的机制尚未研究清楚，主要有显性假说、超显性假说、基因差异表达假说等理论，但都尚未得到证实。杂交子代在抗胁迫能力上一般优于亲本，然而杂交后代很少具有遗传稳定性，其优良的性状只能维持一代。通过对杂种优势机制的研究可以为培育具有优良抗胁迫能力的具有遗传稳定性的品种提供理论基础。
硫化氢是普遍存在于生物体内的一种信号分子，是既一氧化碳、一氧化氮之后发现的最新的一种气体信号分子，于二十世纪末在动物体内被发现其信号分子功能[5]。在植物中硫化氢的研究起步相对较晚，因而研究结果较少，对于硫化氢在植物中的生理效应和机制的研究仍然是重要的研究方向。目前研究发现具有控制气孔开闭[6]、促进植物生长、增强植物抗胁迫能力等效应[7]。植物内源性硫化氢主要靠半胱氨酸水解半胱氨酸产生。
本文通过测定两种不同品种的油菜及其杂交后代叶片中脯氨酸、丙二醛、硫化氢含量以及L半胱氨酸脱巯基酶活性来研究这些不同品种的抗盐胁迫的能力与硫化氢含量的关系。
2.材料与方法
2.1材料：
为了研究植物内源性硫化氢代谢与其所受的氧化胁迫的关系，本实验采用油菜品种CP3508, J4375 (Brassica campestris L., CP3508 and J4375)及其子代F1的幼苗作为实验材料，并使用蛭石和石英砂混合物盆钵栽培幼苗，并将幼苗置于温室中培养。
亲本分为盐胁迫实验组和空白对照组。空白对照组仅使用1/2 Hoagland培养液进行处理并在培养过程中灌溉1/2 Hoagland培养液。盐胁迫实验组首次处理使用含有100 mM NaCl的1/2 Hoagland培养液，并在培养过程中灌溉1/2 Hoagland培养液。
梯度实验组仅处理子代F1，首次处理使用含有100 mM，150 mM和200 mM NaCl的1/2 Hoagland培养液，并在培养过程中灌溉1/2 Hoagland培养液。空白对照组仅使用1/2 Hoagland培养液进行处理和灌溉。
2.2样本采集：
样本幼苗培养20天以上，采集前两天停止灌溉。采集长度5 cm以下的嫩叶200 mg（±10mg），包裹于铝箔中并放于液氮冻存。若需长期保存则存放于零下80摄氏度环境下。
2.3实验方法
2.3.1 脯氨酸测定
脯氨酸测定采用酸性茚三酮显色法[89]。在不含有氰化物的酸性条件下，1分子脯氨酸能够与2分子的茚三酮发生缩合反应生成红色物质，该红色物质在520 nm下有最大吸收峰[10]，通过测定520 nm下的吸光度可以测定脯氨酸的浓度。
在本次实验中，用3%磺基水杨酸溶液研磨0.2 g的冷冻植物叶片样品，离心后加入2 mL的25 mg/mL的酸性茚三酮溶液和2 mL冰醋酸溶液，沸水浴30分钟用甲苯萃取其中的红色物质，以空白甲苯为对照测量520 nm的吸光度。
2.3.2丙二醛测定
丙二醛测定采用硫代巴比妥酸法(TBARS) [1012]。硫代巴比妥酸(TBA)能够与溶液中多种物质结合产生不同颜色的物质，例如糖类能与TBA产生最大吸收峰为450 nm的黄色物质，丙二醛(MDA)能够与TBA产生最大吸收峰为532 nm的红色物质。通过测定这两种波长的吸光度并相减，并代入标准曲线可以得到植物样品中的丙二醛含量。
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