2结果分析:
表一 曙红染色、 TTC法测定小麦种子发芽率
曙红染色 TTC染色 成活粒数(个) 47 46 总数(个) 50 50 成活率 94 % 92 %
表二 曙红染色、 TTC法测定玉米种子发芽率
曙红染色 TTC染色 成活粒数(个) 48 45 总数(个) 50 50 成活率 96 % 90 %
表三 干旱胁迫和正常条件下小麦的各项生理指标
条件 Pro含量 MDA含量 H2O2含量 POD含量 PPO含量 GSH含量
(?mol.g-1FW) (?mol/L) (?mol.g-1FW) (?mol.g-1FWmin-1) (U.g-1FW) (?mol.g-1FW) 干旱 0.10 0.59 0.48 84.67 1754 15.34 正常 0.01 0.21 0.09 35.73 1304 5.72
2.1种子发芽率的测定:
由表一、表二可知玉米和小麦的发芽率都达到了90%以上,发芽率比较高。
2.2脯氨酸(Pro)含量的测定:
0.120.10.080.060.040.0200.1Pro含量干旱正常0.01 图一 Pro含量
由表三和图一中可得出,在干旱胁迫下小麦的脯氨酸含量显著增加。
2.3丙二醛(MDA)含量的测定:
0.70.60.50.40.3干旱正常0.210.20.100.59MDA含量
图二 MDA含量
由表三和图二中可得出,在干旱胁迫下小麦的丙二醛(MDA)含量有所增加。
2.4过氧化氢(H2O2)含量测定:
H2O2含量
0.60.50.40.30.20.100.09干旱正常0.48图三 H2O2含量
由表三和图三中可得出,在干旱胁迫下,小麦细胞中H2O2的含量显著增加,
2.5抗氧化酶活性的测定: 2.5.1 POD的测定:
908070605040302010035.73干旱正常84.67POD活性 图四 POD含量
由表三和图四中可得出,在干旱胁迫下,小麦细胞中POD的含量明显增加。
2.5.2 PPO的测定:
PPO活性
2000180016001400120010008006004002000干旱正常13041754 图五 PPO含量
由表三和图五中可得出,在干旱胁迫下,小麦细胞中PPO的含量有所增加。
2.6谷胱甘肽(GSH)的含量测定:
1816141210864205.72干旱正常15.34GSH含量 图六GSH含量
由表三和图六中可得出,在干旱胁迫下,小麦细胞中GSH的含量有所增加。
3讨论:
脯氨酸是植物细胞内重要的渗透调节物质,在逆境条件下,脯氨酸会主动积累,引起细胞渗透势下降,从而提高细胞的吸水能力或阻止水分外渗,有助于细胞和组织的持水,避免细胞过度失水[5] 。实验结果显示,在干旱胁迫下小麦细胞通过增加脯氨酸的含量,使细胞的渗透势降低,阻止水分丧失,使自身新陈代谢能够正常进行。是小麦抗干旱胁迫的一种机制。
在逆境胁迫条件下,植物往往发生膜脂过氧化作用,MDA是膜脂过氧化产物之一,其含量的高低可反应逆境胁迫下植物伤害程度的大小,是膜脂过氧化程度的重要标志[6] 。实验结果显示,干旱胁迫下的小麦MDA含量升高,证明干旱胁迫下小麦细胞的膜脂过氧化程度还是较高的。
植物在干旱时,由于体内活性氧代谢加强而使H2O2发生累积。H2O2可以直接或间接地氧化细胞内核酸,蛋白质等生物大分子,并使细胞膜遭受损害,从而加速细胞的衰老和解体[7]。实验中干旱胁迫下的小麦H2O2含量升高,证明干旱胁迫对小麦细胞的还是有所伤害的。
在POD生理功能中,多数是与某种或多种胁迫作用导致细胞膜的损伤和破坏、细胞的空间结构被打破以及损伤信号的转导等一系列生理生化变化有关[8]。已知在干旱胁迫下,小麦细胞中H2O2的含量显著增加,而H2O2的增加对小麦细胞是有害的。POD 是植物体内担负清除H2O2的主要酶类之一,POD 能催化H2O2氧化其他底物后产生H2O[9]。在干旱胁迫下,POD的含量的增加也是小麦抗逆境的一种机制。
多酚氧化酶(PPO)是植物组织内广泛存在的一种含铜氧化酶[10]。在植物的呼吸作用中,呼吸链的末端氧化酶是直接把呼吸底物的中间产物氧化时脱出的电子传递给O2的氧化酶,PPO是其中之一[11]。PPO和POD同属抗氧化酶,二者在逆境中共同起到抗氧化的功能。
谷胱甘肽(GSH)是植物体内一种重要的抗氧化剂,可以清除细胞代谢过程中产生的多余活性氧自由基,减少由于膜脂过氧化作用而对细胞造成的伤害, 在植物抵抗逆境胁迫中起着非常重要的作用[12]。生物体内不同的胁迫响应途径中,利用 GSH 的亲核活性来消除活性氧和重金属等对细胞的伤害。因此,在生物的氧代谢及抗逆生理中GSH发挥着重要的作用[13]。