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干旱胁迫对植物生理生化指标的影响
摘要:水是生命之源,地球上任何生物的生存都离不开水。并且,很多生物在出现缺水时都表现出一系列相应的症状,特别是植物最明显。植物常常遭受的有害影响因素之一就是缺水,当植物消耗的水分无法从外界得到补充时,就会使植物体内的一些生理生化指标发生变化,如脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)、多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽(GSH)等的含量。实验通过分光光度计分别在不同的波长中测出吸光率,间接计算出其含量,我们通过测定这些指标含量的变化就可以知道干旱对植物的损伤有多严重。植物经常遭受干旱胁迫的危害,全世界干旱、半干旱地区的面积占总面积的43%,而中国更为严重,%,因而研究植物的抗旱性尤为重要。由实验数据可知,当小麦受到干旱胁迫时,小麦幼苗的脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)、多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽(GSH)的含量均升高。
关键词:干旱、脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)、多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽(GSH)
引言
干旱及干旱对植物的影响
干旱化已成为世界性的问题,×104km2,%。在我国各干旱省份中,云南又属于干旱的省份之一。对植物影响的诸多自然因素中,干旱占首位。因此研究干旱对植物的影响就尤为重要,以利于应用于农作物上。在农业上可以采取植物的各种抗旱机制来抵抗干旱对农作物的损伤,才不致使庄稼减产,利于丰收。那么,究竟什么算干旱呢?就让我们来看看它的定义吧!
当植物耗水大于吸水时,就会使组织内水分亏损,简而言之,过度水分亏缺的现象,称为干旱。干旱可分为大气干旱和土壤干旱。土壤干旱时,植物生长困难或完全停止,受害情况比大气严重。我国农业每年受旱灾面积达2500多万km
2。[1]
水分在植物的生命活动中起着极大的作用,全世界由于水分亏缺导致的减产超过其他因素造成的减产的总和[2]。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。随着干旱时间的延长,植物可吸收的水分越来越少。因此,植物的一些生理生化指标都发生了一定程度的变化。
实验的目的及意义
希望可以通过本次实验让我们掌握干旱胁迫下植物的一些生理生化指标的测定方法,并且通过测定这些指标含量的变化来了解干旱对植物的伤害有多严重,及干旱胁迫对植物的伤害原因及研究其抗旱机理。当知道植物的抗旱机制后我们就可以利用其抗旱机制,采取相应的措施来保护植物了,特别是一些农作物和一些景观植物。
材料与方法
 材料
植物材料:小麦种子、玉米种子;
主要试剂:% HgCl2 ,TTC,3%磺基水杨酸(SSA),冰乙酸,茚三酮,PBS(pH=) ,%TBA(% TCA配制), PBS (pH=,内含1mMHA),%Ti(SO4)2 [用20%(v/v) H2SO4配制] ,PBS,(pH=,/ LEDTA, 1%PVP), POD反应混合液(10 mmol/L愈创木酚,5 mmol/L H2O2,用PBS溶解),PPO反应混合液( 20 mmol/L邻苯二酚,用PBS溶解)5%三氯乙酸,PBS (pH=) ,4 mM DTNB ( pH=)。
主要仪器:分光光度仪,离心机,试管,微量加样器,研钵等。
实验种子的处理:品种为晴3或鲁玉13的玉米种子或小麦种子(购于西山种子公司)→% 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 →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60 h →计算发芽率(注意与前面结果比较) →选取长势一致的玉米幼苗做干旱5天、高温、盐渍或低温下处理(去除较矮或较高的玉米幼苗)。
种子发芽率的测定: 各取50粒吸胀的玉米种子或小麦种子→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),取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。
实验方法及步骤
(1)、脯氨酸(Pro)含量的测定
Pro的提取: g实验组和对照组的幼苗→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→500