干旱胁迫对小麦幼苗的影响

干旱胁迫对小麦幼苗生理生化指标的影响 杨万坤 114120238 11应用生物教育A班

摘要：用小麦幼苗为实验材料，研究干旱胁迫对小麦幼苗生理生化指标的影响。试验结果表明：在干旱胁迫(5天)下小麦幼苗中脯氨酸（Pro）、丙二醛（MDA）、过氧化氢（H2O2）、抗氧化酶（PPO、POD）、谷胱甘肽(GSH)、ASA的含量都较正常情况下小麦幼苗的含量高。

关键字：干旱胁迫、小麦幼苗、Pro、MDA、H2O2、PPO、POD、GSH、ASA 引言：小麦是我国北方地区的主要粮食作物，但是近几年北方地区旱情日益严重，小麦产量安全问题日益突出。干旱也属于逆境，水分在植物的生命活动中占主导地位，大多数植物遭受干旱逆境后各个生理过程都会受到不同程度的影响。干旱是我国农业可持续发展面临的主要问题之一, 干旱胁迫对植物的影响是一个复

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杂的生理生化过程, 涉及到许多生物大分子和小分子。干旱胁迫对植物的影响主要体现在酶活性、膜系统、细胞失水等，导致细胞代谢紊乱，甚至是细胞死亡。本次试验测定正常生长的小麦幼苗和干旱胁迫处理小麦幼苗中脯氨酸（Pro）、丙二醛（MDA）、过氧化氢、抗氧化酶（PPO、POD）、谷胱甘肽(GSH)、ASA的含量变化, 来研究干旱胁迫对小麦的影响，从而找到合适的方法来解决干旱胁迫问题，解决小麦生产安全问题提供理论依据。

1材料与方法

1.1材料及处理

将小麦种子用0.1% HgCl2消毒10 min后，用蒸馏水漂洗干净，用蒸馏水于26℃下吸涨12 h，然后播于垫有6层湿润滤纸的带盖白磁盘（24cm×16cm）中 → 于26℃下暗萌发60h，计算发芽率（注意与前面结果比较），选取长势一致的小麦幼苗做干旱5天干旱处理。 5天后用相同的方法分别对实验组和对照组的小麦进行脯氨酸、MDA、过氧化氢、抗氧化酶（PPO、POD）、GSH、ASA的含量的测定。

1.2测定方法

1.21玉米种子发芽率的测定

各取50粒吸胀的玉米种子→沿胚的中心线切成两半（严格区分两个半粒），进行下列实验：其中50个半粒进行TTC染色（30℃水浴 20 min），另50个半粒进行曙红染色（室温染色10 min）洗净后观察。 根据两种方法的染色情况，分别计算发芽率。

1.22小麦幼苗脯氨酸含量的测定

分别取0.1 g实验组和对照组的胚芽鞘→加入3 ml 3%磺基水杨酸（SSA）和少许石英砂→充分研磨→用2 ml 3% SSA洗研钵→5000 rpm离心10 min →量上清液体积。

测定：上清液各2 ml →分别加入2 ml冰乙酸和2 ml茚三酮试剂→煮沸15 min→冷却后→5000 rpm离心10 min（若没沉淀可省略次步骤） →分别测定A520,

将测得的结果用公式

A520V总?V显?V用（umol.g-1FW） Pro content = ??L?W计算出正常和干旱生长小麦的胚芽鞘的脯氨酸含量。

1.23小麦幼苗MDA含量的测定

分别取0.1 g实验组和对照组→加入3 ml10％TCA (和少许石英砂→充分研磨→用2 ml10％TCA洗研钵→5000 rpm离心10 min →量上清液体积。

测定：分别取上清液各2 ml →加入0.6%TBA（用10% TCA配制） 2 ml→煮沸15 min→冷却后→5000 rpm离心10 min →分别测定OD450和OD532

将测得的D450和OD532的数据带入下列公式 OD450=C1x 85.4 OD532 = C1x 7.4＋C2X155000 求解方程得：C1/(mmol/L)=11.71 OD450

C2/(umol/L)=6.45 OD532—0.56 OD450

计算出C1可溶性糖的浓度，C2为MDA的浓度。 1.24 小麦幼苗H2O2测定

分别取0.51g实验组和对照组→加入3 ml 0.3% TCA和少许石英砂→充分研磨→用2 ml 0.3% TCA洗研钵→5000 rpm离心10 min →量上清液体积。

测定：分别取上清液各4ml →加入0.1%Ti(SO4)2 [用20%(v/v) H2SO4配制] 1 ml→摇匀→ 5000 rpm离心10 min → OD410

将测得的OD410值带入下列公式

A410V总?V显?V用（HO content = ??L?W22

umol.g-1FW）

计算出H2O2酶的含量。

1.25小麦幼苗抗氧化酶的测定

1、分别取0.1 g实验材料→加入少许石英砂和3 ml提取液（50mmol/L PBS, pH6.0,内含0.1mmol/ LEDTA, 1%PVP） → 充分研磨 →转入离心管中→用2 ml提取液洗研钵→ 5000 rpm离心10 min →量上清液体积→用于测定POD和PPO酶活性或分装后转至-20或-80℃保存。

2、POD测定：取POD反应混合液（10 mmol/L愈创木酚，5 mmol/L H2O2,用PBS溶解）2.95 ml，加入酶液50 ul（空白调零用PBS取代），立即记时，摇匀，每过1 min记录一次在A470的读数值。

3、PPO测定：取PPO反应混合液（ 20 mmol/L邻苯二酚，用PBS溶解）2.9ml，加入酶液0.1 ml（空白调零用PBS取代），立即记时，摇匀，每过 30s记录一次在A410的读数值。

以每分钟A值变化0.01所需要的酶液的量为一个活力单位（U），则： 将测得的A470和A410数据带入公式

A470V总?V显?V用（umol.g-1FW）的 POD activities=??W?tA410V总?V用(U.g-1FW) PPO activies=0.01?W?t计算出PPO和POD的值

1.26小麦幼苗GSH的测定

分别取0.1 g实验组和对照组的胚芽鞘→加入3 ml 5%三氯乙酸（TCA）和少许石英砂→充分研磨→用2 ml 5% TCA洗研钵→ 5000 rpm离心10 min →量上清液体积。

测定：上清液各1 ml （空白用5% TCA代替）→ 分别加入2ml0.1M PBS (pH=7.7) → 1 ml 2 mM DTNB→ 25 ℃5 min→测定A412 将测得的A412值带入公式

A412V总?V显?V用 (umol.g-1FW) GSH content= ??L?W将GSH的值计算出来

1.27小麦幼苗ASA的测定

? ASA的提取：分别取0.2 g实验组和对照组的胚芽鞘→加入3 ml 5%三氯乙酸（TCA）和少许石英砂→充分研磨→用2 ml 5% TCA洗研钵→ 5000 rpm离心10 min →量上清液体积。

? 测定：上清液各0.8 ml (空白用5% TCA代替) → 分别加入0.8 ml 0.15 M NaH2PO4 (pH=7.4) 和蒸馏水→ 摇匀 → 分别加入 0.8 ml 5% TCA、44%磷酸和4%联吡啶 → 摇匀 → 加入3tCl3 0.8 ml → 37 ℃ 15 min → 测定A525

?

A525V总?V显?V用 (umol.gASA content =??L?W-1

FW)

2、结果与分析

发芽率的测定：

TTC染色法：44个具有活力。曙红染色法：44个具有活力。分别计算两种方法的发芽率：TTC法 44 /50×100%=88%；曙红染色法 44 / 50×100%=88%。用两种方法测得的种子发芽率是一样的，都为88%,说明这一批种子的生命活力较高。

脯氨酸含量测定： A520 V总 V显 V用 Pro content 组别 干旱组 1.842 4.8 ml 6ml 2ml 0.08187?mol.g-1FW 对照组 0.018 5.3 ml 6ml 2ml 0.00088 ?mol.g-1FW