模拟干旱胁迫对发状念珠藻抗氧化酶系统和渗透调节.pdf

新疆农业科学　２０１６，５３（５）：９１５－９２０ ＸｉｎｊｉａｎｇＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ ｄｏｉ：１０．６０４８／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－４３３０．２０１６．０５０１８ 模拟干旱胁迫对发状念珠藻抗氧化酶系统 和渗透调节物质的影响 周 娟，范红丽，白丽甜，郑 蕊，岳思君 （宁夏大学生命科学学院，宁夏银川　７５００２１） 摘　要：【目的】探讨模拟干旱胁迫对发状念珠藻抗氧化酶系统和渗透调节物质的影响。【方法】以发状念珠 藻细胞为实验材料，用２％、４％、６％、８％、１０％浓度的ＰＥＧ－６０００模拟干旱胁迫，测定发状念珠藻氧化物歧化 酶（ＳＯＤ）、过氧化氢酶（ＣＡＴ）、过氧化物酶（ＰＯＤ）活性及胞外多糖（ＥＰＳ）和脯氨酸（Ｐｒｏ）含量的变化。【结果】 与对照处理相比，随着干旱胁迫程度的增加，发状念珠藻细胞的超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）、过氧化氢酶（ＣＡＴ）、 过氧化物酶（ＰＯＤ）活性均呈现先上升后下降的趋势，细胞胞外多糖（ＥＰＳ）和脯氨酸（Ｐｒｏ）含量呈增加趋势，但 在高浓度的胁迫下，脯氨酸的含量呈现下降趋势。【结论】发状念珠藻在中度干旱胁迫下能够激活自身的抗 氧化酶类以提高藻细胞的抗氧化能力，从而能消除或减轻活性氧毒害，而在重度干旱胁迫下，酶活降低，标志 活性氧清除机制受到破坏，抗氧化能力降低。在干旱胁迫下，作为渗透调节物质的胞外多糖和脯氨酸表现出 缓解干旱胁迫的效果，累积的脯氨酸和胞外多糖能够维持细胞内渗透平衡，保证细胞内正常的物质代谢，从而 提高发状念珠藻对干旱胁迫的适应性。 关键词：发状念珠藻；干旱胁迫；抗氧化酶系统；渗透调节物质 中图分类号：Ｓ１８８　　　文献标识码：Ａ　　　文章编号：１００１－４３３０（２０１６）０５－０９１５－０６ 细胞遭受损伤；与此同时，干旱还会使细胞失水， ０　引言 ［３］ 造成渗透胁迫，进而抑制细胞的生长 。植物体 【研究意义】大量的研究证明，抗氧化酶活性 所具有的抗氧化酶系统、渗透调节物质在干旱胁 和渗透调节物质与植物抗逆性密切相关，能够清 迫响应中起着重要的作用。抗氧化保护酶类能够 除活性氧、减轻或者避免活性氧对细胞造成的伤 清除自由基和活性氧，使自由基维持在一个低的 害，因此研究探讨干旱胁迫对发状念探讨干旱胁 水平，缓解活性氧引起的损伤，有效防止自由基对 迫对发状念珠藻抗氧化酶活性与渗透调节物质的 细胞的毒害［４］。同时细胞会通过积累无机离子、 影响，了解发状念珠藻对极端环境，特别是对干旱 多糖、多元醇、氨基酸、生物碱等渗透调节物质来 胁迫的生理响应机制，为其它陆生藻类耐旱生理 保护细胞膜结构的完整性和降低细胞的渗透能 研究及耐旱分子生物学研究提供参考模型，也为 ［５］ 力 。发状念珠藻作为一种典型的耐干旱陆生 作物耐旱育种工作提供理论依据和参考。【前人 蓝藻，其在生理和结构上表现出很强的耐旱性，如 研究进展】干旱是影响植物生长最主要的非生物 ［６］ 丁振等 研究发现聚乙二醇模拟干旱胁迫不仅 胁迫之一［１］。干旱胁迫下，植物体内活性氧生成 会抑制发状念珠藻的生长，而且随着胁迫浓度的 － 与清除的平衡遭到破坏，超氧离子自由基（Ｏ ）、 ２ 升高，Ｓ