《植物生理学实验报告》由会员分享，可在线阅读，更多相关《植物生理学实验报告（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、干旱胁迫条件下小麦的生理生化变化周良雪（09 应生 A，094120260）摘要：在干旱胁迫下对小麦生理生化变化研究表明，在干旱胁迫下，小麦自身的一系列指标 发 生相应的改变，主要为大幅度增加。例如，脯氨酸的含量会明显增加以抵抗小麦因干旱而自 身水势降低。PPO, POD抗氧化酶含量增加三倍左右，MDA,可溶性糖的含量增加六倍左 右，H2O2的含量增加七倍左右，GSH的含量增加四倍左右。小麦幼苗在干旱胁迫条件下， 通过一系列的生理生化变化，来抵抗不良环境。关键词：干旱胁迫，脯氨酸， PPO， POD， MDA， H2O2， GSH引言：世界人口正以惊人的速度增长,预计到2050年底将达到90亿
2、左右。另一方面,由于非生 物性胁迫造成了粮食产量的大幅度下降,因此,为了满足日益增长的粮食需求,如何最大限度 地减少这些损失已成为所有国家和地区普遍关注的问题。环境胁迫诱发了植物在基因表达和 细胞新陈代谢等多方面的变化,最终影响植物生长发育和产量的形成。干旱是作物生长过程 中经常遇到的逆境胁迫之一,近年来,由于气候变化导致的干旱灾害呈逐年增加的趋势。小麦 是世界性的粮食作物,干旱胁迫严重影响小麦的生长和产量。因此，研究小麦的抗旱生理及 分子机制,通过遗传操作增强小麦抗旱性,培育抗旱型小麦品种,对于保障小麦高产稳产具有 重大意义。对此，我们做了有关小麦种子发芽率的测定。 干旱逆境下植物最明显的生
3、理响 应是生长受到抑制。在干旱胁迫下，小麦自身的一系列指标发生相应的改变，主要为大幅度 增加。例如，脯氨酸的含量会明显增加以抵抗小麦因干旱而自身水势降低。PPO, POD抗 氧化酶含量增加三倍左右，MDA,可溶性糖的含量增加六倍左右，H2O2的含量增加七倍左 右，GSH的含量增加四倍左右。小麦幼苗在干旱胁迫条件下，通过一系列的生理生化变化, 来抵抗不良环境。材料与方法：（1） 材料制备： 小麦种子吸胀12个小时后，播到湿润的滤纸上，正常生长七天后进行干旱处理，连 续干旱五天后进行观察。（2） 方法： 种子发芽率的测定：各取50粒吸胀的小麦种子一沿胚的中心线切成两半（严格区 分两个半粒），进行下
4、列实验：其中50个半粒进行TTC染色（30C水浴20 min）,另50个半粒进行曙红染色（室温 染色10 min） Pro的提取：取干旱和正常的小麦幼苗各0.1 g -加入3 mL 3%磺基水杨酸（SSA） 和少许石英砂一充分研磨一用2 mL 3% SSA洗研钵-5000 rpm离心10 min 上清液定 容至5 mL。测定：上清液各2 mL -分别加入2 mL冰乙酸和2 mL茚三酮试剂一煮沸20 min- 冷却后分别测定a520 PP0,P0D提取：分别取0.5 g实验材料一加入少许石英砂和3 ml提取液（50mmol/L PBS, pH5. 8,内含0. lmmol/ LEDTA, 1%P
5、VP） 充分研磨 一转入离心管中一用2 ml 提取液洗研钵一5000 rpm离心10 min 上清液定容至5 ml 用于测定POD和PPO 酶活性或分装后转至-20或-80C保存。POD测定：取POD反应混合液（10 mmol/L愈创木酚，5 mmol/L H202,用PBS溶解） 2.90 ml, 25 C水浴5 min,加入酶液100 ml （空白调零用提取液取代），立即记时，摇 匀，读出反应30 s和3 min时的A。用计算P0D活性。470PPO测定：取PPO反应混合液（20mmol/L邻苯二酚，用PBS溶解）2.8ml,25 C水浴5 min,加入酶液0.2 ml （空白调零用提取液
6、取代），立即记时，摇匀，读出反应30 s和2 min时的A。410 MDA提取：取干旱和正常的小麦幼苗各0.5 g -加入3 mL 10%三氯乙酸（TCA） 和少许石英砂f充分研磨f用2 mL 10% TCA洗研钵-5000 rpm离心10 min 上清液定 容至5 mL。测定：分别取上清液各2 mL 加入0.6%TBA 2 mL煮沸15 min冷却后分别测定 A和A450532 H O提取：取正常和衰老的植物叶片0.1 g 加入2 mL预冷丙酮和少许石英砂22充分研磨一用1 mL预冷丙酮洗研钵一合并提取液一5000 rpm离心10 min 上清液 定容至3 mL 取1 mL 3 mL萃取剂一
7、摇匀一3 mL蒸馏水一摇匀一5000 rpm 离心1 min 上层水相为H O提取液。22测定：上清液各1 mL 分别加入2 mL工作试剂30C水浴20 min冷却后分别测 定A410 GSH的提取：分别取0.1 g实验组和对照组的胚芽鞘一加入3 mL 5%三氯乙酸（TCA） 和少许石英砂一充分研磨一用2 mL 5% TCA洗研钵一5000 rpm离心10 min 上清液 定容至5 mL。测定：上清液各1 mL 分别加入1 mL0.1M PBS （pH=7.7） 0.5 mL 4 mM DTNB （用0.1M pH6.8PBS现配，空白用此PBS代替）25 C5 min测定A412实验结果：研
8、究因素ProAPOD A470(1:30s)PPO A410(1:30s)可溶性糖A.MDAAHO2 2GSH实验组5203.001.470.0991.1045320.2870.5480.291对照组0.1260.9980.0360.1810.0520.0710.083AVPro (实验)二 520x V显 x 总 vmol.gTFW x L x W 显 V 用用=3宁(3.24X1X0.1) X6X (52) =138.89 vmol.g-1FWAVPro (对照)二 520x V 显 x 总 vmol.gTFW x L x W 显 V 用用=0.126宁(3.24X1X0.1) X6X (
9、52) =5.83 vmol.g-1FWAVPOD (实验)=470 x V显 x 总 vmol.gTFWmin-i x W x t 显 V 用用=1.470宁(26.6X1.5X0.1) X3X(5宁2.9)=1.905vmol.g-1FWmin-1AVPOD （对照）=470x V显 x总 vmol.gTFWmin-i x W x t 显 V用用=0.998宁（26.6X1.5X0.1） X3X（5宁2.9）=1.294 vmol.g-1FWmin-1AVPPO （实验）= 40 x V 显 x d （U.g-1FW） x W x t 显 V用=0.099宁（14X1.5X0.1） X3X
10、（5宁2.8）=0.252 （U.g-1FW）AVPPO （对照）= 40 x V 显 x d （U.g-1FW） x W x t 显 V用用=0.036宁（14X1.5X0.1） X3X（5宁2.8）=0.092 （U.g-1FW）OD =C X 85.44501OD =CX7.4+155000XC53212（C为可溶性糖的浓度，C为MDA的浓度）12对照组：OD =0.181, OD =0.052450532实验组： OD =1.104， OD =0.287450532C=1.104宁85.4=0.013mmol. L-1 X2mLX 1000=26 mmol, g-1g-11（实验）C
11、=0.181 宁85.4=0.0021mmol. L-1 X2mLX 1000=4.24 mmol.1（对照）C =1.23 mmol.2（实验）g-1C =0.22 mmol. g-12（对照）AVHO（实验）=410 x V 显 x-总 （vmol.g-lFW）2 2 x L x W 显 V 用=0.548宁（9.36X1X0.1） X6X（3宁 1）=10.54（vmol.g-1FW）AVHO（对照）=410 x V 显 x 丄 （vmol.g-lFW）2 2 x L x W 显 V 用=0.071 宁（9.36X1X0.1） X6X（3宁 1）=1.365（vmol.g-1FW）AVG
12、SH （实验）=412 x V显 x 丄（vmol.g-1FW） x L x W 显 V用用=0.291 宁（2.26X1X0.1） X2.5X（2.5 宁 1）=8.05（vmol.g-1FW）AVGSH （对照）=412 x V显 x -总（vmol.g-1FW） x L x W 显 V用=0.083 宁（2.26X1X0.1） X2.5X（2.5 宁 1）=2.295 (vmol.g-1FW)实验分析：实验讨论： 以前的研究（逆境胁迫下，作物积累脯氨酸的生理生态学意义，周青，黄晓华，1991,10）， （干旱胁迫对大豆苗期生长发育和生理生态特征的影响，王春艳， 庞艳梅， 李茂松 ， 王
13、秀芬，生物技术进展，2011 年 第 1 卷 第 4 期）和本文的结果是一致的，在正常情况下， 脯氨酸含量总是很低的，当遇到干旱胁迫时，脯氨酸含量可以增加数十倍，甚至上百倍。 PPO,POD 的含量也是增加与（干旱胁迫对小麦幼苗过氧化物酶同工酶的影响, 裴冬丽,湖北 农业科学,第50 卷第 8 期），不过增加幅度没有脯氨酸和可溶性糖这两者的高，与（干旱胁 迫对植物保护酶的影响，袁梦雅，2011年14期）的结果是一致的，MDA大量生成,造成了 细胞膜脂过氧化, GSH 与抗坏血酸系统偶联反应参与 H2O2 的降解，从而对使植物免受因干 旱胁迫产生的过氧化物的毒害。参考文献：潘瑞炽.植物生理学.第
14、6版.高等教育出版社.2008.6周青，黄晓华，逆境胁迫下，作物积累脯氨酸的生理生态学意义，农业环境保 护.1991.10王春艳， 庞艳梅， 李茂松 ， 王秀芬，干旱胁迫对大豆苗期生长发育和生理生态 特征的影响，生物技术进展， 2011年 第 1 卷 第 4 期胡春和，多酚氧化酶的研究现状，中国高新技术企业，2009年第3期袁梦雅，干旱胁迫对植物保护酶的影响，沈阳师范大学化学与生命科学学院，2011 年 14 期裴冬丽，干旱胁迫对小麦幼苗过氧化物酶同工酶的影响，湖北农业科学，第50卷第8 期左文博; 吴静利; 杨奇; 张嘉楠;,刘桂茹，干旱胁迫对小麦根系活力和可溶性糖含量的 影响， 华北农学报，2010,6
