盐胁迫对甘草根生长的影响.docx

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盐胁迫对甘草根生长的影响

盐胁迫对甘草根生长的影响

盐胁迫对甘草根生长的影响

麦丽开·亚森指导老师：

海利力·库尔班

摘要：

为了研究甘草的抗盐生理特性，对甘草进行不同浓（50Mm,100Mm,200Mm）的NaCl盐溶液处理。

测定甘草超氧化物岐化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）,过氧化氢酶（CAT）活性的变化。

结果表明：

SOD，POD和CAT活性变化不尽相同，SOD在低盐浓度下上升，在高盐浓度下下降,POD和CAT随盐浓度的上升而显著增加，都相互协调作用维持在一个平衡态进行。

说明适宜浓度的盐有利于甘草正常生长的阈值，在受到盐胁迫时，通过保护酶及渗透调节物质的协调作用维持正常生长。

关键词：

甘草；盐胁迫；生长；影响

甘草为豆科（Leguminosae）甘草属（GlycyrrhizaL.）多年生草本植物，是重要的药材资源，别名甜草根、粉草等。

高达30～80cm。

主要类型有毛甘草,光果甘草和胀果甘草。

甘草长期生长在大陆性干旱、半干旱的荒漠地带的气候条件下,使其具有抗寒、耐热、耐旱、性涝和喜光的特性，我国西北、华北、东北,这“三北”地区均适合种植。

甘草的药用价值含量高，尤其是甘草性味甜,具有补脾益气、润肺止咳祛痰、清热解毒、抗炎、抗癌、抗病毒等活性缓急定痛和调和药性之功效。

因其主要含有甘草甜素，又是很好的食品调味剂和添加剂。

甘草不仅具有较高的药用、经济价值，而且是干旱地区维护生态平衡的一种优良冬春牧草，茎叶为饲料，是作为优良的防风固沙植物，保持水土、改善土壤结构具有重要的作。

还具有十分重要的生态意义。

甘草中国有10种,乌拉尔甘草是我国甘草资源中分布最广泛的一种甘草，我国西北、东北和华北均有分布；胀果甘草主要分布于塔里木盆地及XX向东可到达西北部；光果甘草分布中心在地中海北部沿岸，我国北疆和南疆也有分布。

除以上所述种类外，还有分布在XX等地的黄甘草、膜英甘草、落果甘草等。

目前对甘草抗盐生理研究主要以NaC1为主。

本实验研究以甘草为试材，采用以不同浓度的NaC1进行胁迫处理，通过测定SOD，POD和CAT活性，分析探讨甘草对盐适应的生理生化机制，为其规化栽培和大面积生产提供理论依据[1-6]。

1试验材料与方法

1.1试验材料

实验材料为甘草种子（和田地区）和种子公司购置的甘草种子为试验材料。

试验于2011年03月26日～2011年04月16日在XX农业大学园艺学院组培室进行。

1.2材料的培养和处理

1.2.1种子的准备

因甘草种子坚硬光滑，外有一层胶质物，种皮不易透水透气，硬实率较高，所以对种子进行轻微刻伤处理。

1.2.2种子的接种

准备好的甘草种子在组培室中进行接种。

接种之前将工作台用75%酒精擦干净,将种子浸泡升汞10分钟后用水来清洗5～8次（每个三角瓶均接种13个种子）。

接种后将三角瓶摆置培养架。

此过程，组培室必有充足的光照并且温度保持20℃-25℃。

1.2.31/2Hoagland’s营养液的配制

1/2Hoagland’s营养液的配制表：

试剂

g/L（g）

100倍L

1000倍L

大量元素

Ca（No3）2.4H20

1.18

118

KNO3

0.51

51

MgSO4.7H2O

0.49

49

KH2PO4

0.14

14

微量元素

H3BO3

0.0029

2.9

MnCI2.4H2O

0.0018

1.8

ZnSO4

0.00022

0.22

CuSO4.5H2O

0.00008

0.08

H2MoO4

0.00002

0.02

Fe盐

EDTA-Na

0.03725

3.725

FeSO4.7H20

O.02785

2.785

2指标测定及方法

SOD采用氮蓝四唑还原法测定，以抑制NBT光化学还原的50%为一个酶活力单位；POD采用愈创木酚法测定，以每分钟OD值降低0.01定义为一个酶活力单位；CAT采用紫外分光光度法测定，以每分钟OD值降低0.1定义为一个酶活力[11]。

2.1酶液提取

称取鲜叶0.1-0.2g于欲冷的研钵中，加入5ml欲冷的提取介质（50mM，pH=7.8的磷酸缓冲液，含1%聚乙烯吡咯烷酮）研磨至匀浆，再加入提取介质充分研磨冲洗，使终体积为5ml，4℃下15000×g超速冷冻离心15min，上清液即为酶提取液[8]。

2.2SOD活性测定

SOD活性测定参考GiannopolitisandRies等方法[9]。

反应总体积为3ml，包含50uMNBT、1.3uM核黄素、13mM蛋氨酸75nMEDTA-Na、50mM磷酸缓冲液和酶液0.1ml，光下反应3min，在560nm下测定光密度，SOD活性以每克鲜重酶单位表示。

SOD计算公式：

SOD活性（U.g-1.h-1）

式中OD1为对照光密度值，OD2位测定样品的光密度值，V为酶提取液体积ml；B为一个酶活力单位的酶液量uL，W为样品鲜重，g；T为反应时间，min。

2.3POD活性测定

反应总体积为3ml，加入200mM愈创木酚0.3ml、30mM醋酸缓冲液（pH=5.0）2.3ml，于34℃下保温10min，加酶液0.1ml和300mMH2O20.3ml，立即摇匀并计时，于470nm下比色，按公式计算酶活性[8,9]。

POD计算公式：

式中，△A470为反应时间吸光度的变化；W为骆驼刺鲜重，g；t为反应时间，Min；VT为提取煤业总体积，mL.VS为测定时取用酶液总体积mL.

2.4CAT活性测定

取酶液0.05ml加入50mM磷酸缓冲液（pH=7.0）2.75ml，预热后，逐管加入浓度150mM的H2O20.2ml后迅速倒入石英杯中，240nm下测吸光度值，每隔1min读数1次，共读数4次，按公式计算酶活性[10]。

CAT计算公式：

式中△A240=ASO-（AS1+AS2）/3；ASO为加入煮死酶液的对照管吸光值；AS1，AS2为样品管吸光值；VT为粗酶提取液总体积；V1为测定用粗酶液体积；FW为样品鲜重（g）；0.1为A240每下降0.1位1个酶活单位（u）；t为加过氧化氢到最后一次读数时间（min）.

3数据处理及分析

采用Excel进行原始数据整理及制图；

4结果与分析：

4.1同浓度NaCl处理SOD活性的影响

SOD是生物体重要的保护酶之一，它的主要功能是催化超氧物阴离子自由基O2-年发生歧化反映生成H20和O2，从而清除O2-对细胞的损害。

盐胁迫条件下，甘草根SOD酶活性变化如图1所示，由图可以看出，随NaCI浓度的提高，呈先上升到下降的趋势。

低盐浓度50mmol／L至100mmol／L随NaCI浓度的提高，SOD酶活性增加但之间差异不明显。

当盐浓度达到200mmol／L时，SOD酶活性显著下降。

这表明200mmol／L的盐浓度已对这种酶已有明显的抑制作用。

说明甘草在逆境中，体SOD酶活性能够在某一时期维持较高水平，避免活性氧的大量积累，减轻了活性氧引起的膜伤害[6,7]。

图1不同浓度NaCl处理对甘草根SOD活性的影响

4.2不同浓度NaCl处理POD活性的影响

POD也是植物体抗氧化保护酶系统的重要酶，能催化H20形成H20和O2，有效阻止的O2-和H20积累，限制潜在的氧伤害。

甘草根POD酶活性变化如图2所示，由图2可以看出，随盐浓度的提高POD酶活性上升的趋势，POD酶活性变化的这种趋势在一定程度上表明甘草在干旱胁迫条件下，机体活性氧清除系统的功能维持相对较高的水平，减轻了活性氧的伤害[6,8,9]。

图2不同浓度NaCl处理对甘草根POD活性的影响

4.3不同浓度NaCl处理CAT活性的影响

CAT也是植物体抗重要的酶促防御系统之一,由于体活性氧代加强而使H202发生积累。

H202可以直接或间接地氧化细胞核酸，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。

过氧化氢酶能催化过氧化氢分解为水和分子氧抵御活性氧的伤害[6,8,9,10]。

甘草根CAT酶活性变化如图3所示，由图3可以看出随着盐浓度的升高，CAT酶活性呈不断升高的趋势，具有较强的抵御氧化胁迫的能力。

图3不同浓度NaCl处理对甘草根CAT活性的影响

5.讨论与结论

盐胁迫对植物最普遍、最显著的影响就是抑制生长，生长特性是植物对盐胁迫的综合反应，也是植物耐盐性的最优评价指标（Levitt1980）。

植物在逆境条件下保护酶系统已广泛用于植物对逆境的反应机理研究。

当植物处在逆境条件下都会导致细胞自由基的产生和清除的平衡受到破坏。

SOD，POD和CAT均为植物体源自由基清除剂，是细胞抵御活性氧伤害的重要保护酶系统他们在清除活性氧自由基，过氧化氢和过氧化物使之保持较低水平，以及阻止或减少羟基自由基形成并且生物膜结构和功能的破坏（付广1994）。

该研究中，各浓度间抗氧化酶SOD，POD和CAT活性变化趋势不尽相同，随盐浓度的提高SOD酶活性呈先上升到下降的趋势，反而盐浓度与抗氧化酶POD，CAT活性成正相关。

随盐浓度的上升而显著增加。

本实验盐胁迫对甘草根的生长进行研究。

经盐胁迫后甘草根中SOD酶活性随盐浓度的上升呈先上升到下降。

可以推断，胁迫过高时，由于机体受害严重，蛋白质合成受到严重抑制，酶失活加剧等多种原因而使酶活性下降。

试验证明，低浓度盐对甘草的生长不但不抑制反而起促进作用，但POD，CAT随盐浓度的上升而显著增加，POD及CAT酶活性的变化规律体现了甘草对盐碱胁迫的生理生化响应特点，同时也反映出甘草对盐碱胁迫具有一定的耐受力。

本试验结果表明，甘草根受盐胁迫后增强保护酶活性以避免盐对其造成伤害，从而增强抗盐性[3,6,11]。

辞

本论文设计在海利力·库尔班老师的悉心指导和严格要求下业已完成，从课题选择到具体的写作过程，无不凝聚着海利力·库尔班老师的心血和汗水。

在我的毕业论文写作期间，硕士研究生吾木提汗为我提供了专业知识上的指导和一些富于创造性的建议，没有这样的帮助和关怀，我不会这么顺利的完成毕业论文。

在此向海利力·库尔班老师和师姐表示深深的感和崇高的敬意。

在临近毕业之际，我还要借此院领导表由衷的意，感他们四年来的辛勤栽培。

各位任课老师认真负责，在他们的悉心帮助和支持下，我能够很好的掌握和运用专业知识，并在设计中得以体现，顺利完成毕业论文。

我还要感同组的各位同学，在毕业设计的这段时间里，你们给了我很多的启发，提出了很多宝贵的意见，对于你们帮助和支持，再次我表示深深地感。

参考文献：

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[11]霍红，勇，年来，彩霞，高海宇.干旱胁迫下五种荒漠灌木苗期的生理响应和抗旱评价[J].干旱区资源与环境，2011，25

（2）：

185～189.