夏海威毕业答辩

13.08±0.95d
16.65±1.06c
2.8 Cd含量
1200 1000 b d b c a
Cd 含量 (μg/g )
800 600 400 200 e 0 CK
Cd
Cd+0.1SNP
Cd+1SNP
Cd+10SNP
Cd+100SNP
2.9 本章小结
• Cd胁迫打破了菹草体内的抗氧化系统、脯氨酸代 谢和多胺代谢的代谢平衡，使ROS大量积累，对菹 草造成显著的氧化损伤。 • 低浓度的NO能够缓解Cd诱导的氧化胁迫，并抑制 SOD、POD和CAT活性，同时提高AsA和GSH含量以及 APX活性，可能的原因是外源NO一方面能够直接清 除ROS，另一方面能够提高AsA-GSH循环清除ROS的 能力，从而抑制Cd诱导的ROS的积累。
外源鸟氨酸和一氧化氮对镉胁 迫下菹草缓解效应的研究
答辩人：夏海威 导 师：施国新
论文纲要
1 2 3 4
第一章 研究背景、内容与目的
第二章 外源鸟氨酸对菹草抗镉胁迫能力的影响 第三章 外源一氧化氮对镉胁迫下菹草抗氧化系统、多胺 代谢及脯氨酸代谢的影响
第五章 论文创新点和研究展望
第一章 研究背景
• 工农业生产的发展导致水体重金属污染。
Cd+10SNP
Cd+100SNP
实验处理
2.3 SOD、POD和CAT活性
250
SOD活性 (U/g)
a e
ab
POD活性 (U/g)
200 150 100 50 0
cd
d
bc
400 350 300 250 200 150 100 50 0
a b d b c bc
CK
Cd
Cd+0.1SNP
Cd+1SNP
bc
c
c
Cd+0.1SNP
Cd+1SNP
Cd+10SNP
Cd+100SNP
PAO
DAO
25
PAO 和DAO 活性 (U/g)
20 15 10 5 0
CK e a
a bc cd de a
ab
c
b
b
b
Cd
Cd+0.1SNP
Cd+1SNP
Cd+10SNP
Cd+100SNP
2.7 脯氨酸含量及代谢酶活性
35 30
2 检测指标
Cd含量、光合色素含量、氧化胁迫、脯氨酸代谢和多胺代谢
3 结果与分析
3.1 Cd含量
400 350
Cd含量( ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱg/g(FW))
a
300 250 200 150 100 50 0 CK Cd 实验处理 Cd+Orn c b
3.2 叶绿素含量
实验处理(mg/g) 对照组 Cd处理组 Cd+L-Orn处理组 叶绿素a 1.407±0.068a 0.928±0.054c 1.199±0.029b 叶绿素b 0.554±0.010a 0.285±0.003c 0.377±0.014b 类胡萝卜素 0.272±0.017a 0.212±0.022b 0.282±0.006a 总叶绿素 2.233±0.095a 1.426±0.073c 1.858±0.037b
Cd+100SNP
25.75±1.06c 23.35±1.91a
25.35±0.92c
OAT
14.44±1.07d
16.70±0.99cd
18.75±0.35bc
21.00±1.41ab
13.84±0.79d
PDH
26.15±1.20a
21.45±0.78b
16.80±1.13c
16.10±1.56c
ADC活性(U/g(FW) )
600
300 250 200 150 100 50 0
Cd+Orn a
B
b
a
a
b a
CK
Cd 实验处理
Cd+Orn
PAO
DAO a
ODC活性(U/g(FW) )
50 40 30 20 10 0
C
b c
a
PAO 和DAO 活性(U/g(FW))
60
60 50 40 30 20 10 0 CK c c
C
100 80 60 40 20 0 CK Cd 实验处理 b b
a
25 20 15 10 5 0
D
a b
b
Cd+Orn
CK
Cd 实验处理
Cd+Orn
3.5多胺含量及其代谢酶活性
总PAs
多胺含量(nmol/g(FW) )
Put
Spd
Spm a
500 400 300 200 100 0
A
b c a b CK Cd 实验处理 c b c c
第二章 外源鸟氨酸对菹草抗镉胁迫能力的 影响
1 实验设计
(1)对照组: 1/10 Hoagland溶液； (2)Cd处理组: 含有40 μM Cd的1/10 Hoagland溶液； (3)Cd + L-Orn处理组: 在含有40μM Cd 的的1/10 Hoagland溶 液中添加2 mM的L-Orn。 Cd与L-Orn的浓度根据预实验结果而定。
ADC
• 大量的研究证实外源NO能够缓解重金属对 植物造成的毒性，增强植物对重金属胁迫 的抗性，但具体的生理和分子机制仍不是 很清楚，且NO对水生植物重金属胁迫下多 胺代谢与脯氨酸代谢的研究尚未见报道。
第三章 外源一氧化氮对镉胁迫下菹草抗 氧化系统、多胺代谢及脯氨酸代谢的 影响
1 实验设计
(1)对照组: 1/10 Hoagland溶液； (2)Cd处理组: 含有40 μM Cd的1/10 Hoagland溶液； (3)SNP处理组: 在含有40μM Cd 的的1/10 Hoagland溶液中分别添 加 0.1 、1 、10和100 μM的SNP。
研究成果
1.夏海威，吴娟，黄敏，施国新，乔旭强. 外源鸟氨 酸对菹草(Potamogeton crispus L.)抗镉胁迫能力的 影响. 湖泊科学, 2014, 26(2): 288-296. 2. 夏海威，施国新，黄敏，吴娟. 一氧化氮对植物重 金属胁迫抗性影响的研究进展. 生态学报(已排版) 3. Haiwei Xia, Guoxin Shi, Xiaoke Yang, Zhenzhen Zheng, Min Huang, Juan Wu. Effects of nitric oxide on changes in oxidative stress, metabolisms of polyamine and proline and cadmium accumulation in Potamogeton crispus L. under cadmium stress. Biometals (under review)
D
a b b
CK
Cd 实验处理
Cd+Orn
Cd 实验处理
Cd+Orn
2.6 本章小结
• Cd胁迫增加了菹草对Cd的积累，产生了大量的 ROS，加剧了膜脂过氧化，并促进了蛋白质和叶 绿素的降解，表明40μM Cd已对菹草造成了显著 的氧化胁迫。 • 外源L-Orn的添加能够显著降低菹草对Cd的积累， 并大量增加多胺和脯氨酸的含量，显著抑制了Cd 造成的氧化胁迫。
a
B
c
b
CK
Cd 实验处理
Cd+Orn
CK
Cd 实验处理
Cd+Orn
MDA含量( nmol/g(FW) )
C
b
a b
可溶性蛋白含量( mg/g(FW))
6 5 4 3 2 1 0
8 7 6 5 4 3 2 1 0 CK Cd 实验处理 Cd+Orn c
D
a b
CK
Cd 实验处理
Cd+Orn
3.4 脯氨酸含量及其代谢酶活性
可溶性蛋白 含量(mg/g)
8.09±0.58a
4.59±0.27e
5.78±0.31cd
6.95±0.35b
6.95±0.35b
4.90±0.42de
2.2 色素含量
叶绿素a 1 a d c c c c c b de bc b b ab c c 叶绿素b 类胡萝卜素
叶绿素含量 (mg/g)
0.8 0.6 0.4 0.2 0 CK Cd Cd+0.1SNP Cd+1SNP a a e
多胺含量 (nmol/g )
250 200 150 100 50 0 CK
Cd
Cd+0.1SNP
Cd+1SNP
Cd+10SNP
2.6 多胺代谢酶活性
ADC 160 ODC a b c a c ab ab ab ab
ADC 和ODC 活性 (U/g )
140 120 100 80 60 40 20 0 CK Cd
Cd+100SNP
实验处理
2.4 AsA和GSH含量以及APX活性
1.6 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 a d
GSH含量 (mg/g)
ASA含量 (mg/g)
c
bc
b
bc
8 7 6 5 4 3 2 1 0
a c b b a b
CK
Cd
Cd+0.1SNP
Cd+1SNP
Cd+10SNP Cd+100SNP
脯氨酸含量 (mg/g)
a c d bc ab c