逆境胁迫

1 / 11 逆境胁迫对植物生理生化代谢的影响20093391 魏晓明农学0901

摘要：对植物产生伤害的环境称为逆境，又称胁迫。常见的逆境有寒冷、干旱、高温、盐渍等。逆境会伤害植物，严重时会导致植物死亡。逆境对植物的伤害主要表现在细胞脱水、膜系统受破坏，酶活性受影响，从而导致细胞代谢紊乱。有些植物在长期的适应过程中形成了各种各样抵抗或适应逆境的本领，在生理上，以形成胁迫蛋白、增加渗透调节物质（如脯氨酸含量）、提高保护酶活性等方式提高细胞对各种逆境的抵抗能力。

关键词：逆境胁迫,抗逆性，相对电导率，脯氨酸，丙二醛，样品，细胞膜透性，过氧化物酶活性，叶绿素，可溶性糖。

前言：植物细胞膜起调节控制细胞内外物质交换的作用，它的选择透性是其最重要的功能之一。当植物遭受逆境伤害时，细胞膜受到不同程度的破坏，膜的透性增加，选择透性丧失，细胞内部分电解质外渗。膜结构破坏的程度与逆境的强度、持续的时间、作物品种的抗性等因素有关。因此，质膜透性的测定常可作为逆境伤害的一个生理指标，广泛应用在植物抗性生理研究中。当质膜的选择透性被破坏时细胞内电解质外渗，其中包括盐类、有机酸等，这些物质进入环境介质中，如果环境介质是蒸馏水，那么这些物质的外渗会使蒸馏水的导电性增加，表现在电导率的增加上。植物受伤害愈严重，外渗的物质越多，介质导电性也就越强，测得的电导率就越高（不同抗性品种就会显示出抗性上的差异）。

在植物胁迫处理过程中，叶绿素含量会下降，可以把叶绿素含量下降看作是胁迫发展中由功能性影响到器质性伤害的一个中间过程。

过氧化物酶是植物体内普遍存在的、活性较高的一种酶，他与呼吸作用、光合作用及生长素的氧化等都有密切关系，在植物生长发育过程中，他的活性不断变化，因此测量这种酶，可以反映某一时期植物体内代谢的变化。

植物体内的碳素营养状况以及农产品的品质性状，常以糖含量作为重要指标。植物为了适应逆境条件，如干旱、低温，也会主动积累一些可溶性糖，降低渗透势和冰点，以适应外界环境条件的变化。

植物器官衰老时，或在逆境条件下，往往发生膜脂过氧化作用，丙二醛（MDA）是其产物之一，通常利用它作为脂质过氧化指标，表示细胞膜脂过氧化程度和植物对逆境条件反应的强弱。植物细胞膜对维持细胞的微环境和正常的代谢起着重要作用。在正常情况下，细胞膜对物质具有选择透性能力。当植物受到逆境影响时，如高温、干旱、盐渍、病原菌侵染后，细胞膜遭到破坏，膜透性增大，从而使细胞内的电解质外渗，以至于植物细胞侵提液的电导率增大。膜透性增大的程度与逆境胁迫强度有关，也与植物抗逆性的强弱有关。

1 材料与方法

1.1供试材料取生长状况相同的健康八角金盘叶片，随机取若干叶片置于冰箱中低温胁迫处理一段时间，另一组置于常温阴凉的室内，待低温胁迫处理完毕，将两组叶片分别取出，作为实验材料。

1.2实验设计与方法将经过低温胁迫处理过的叶片标记为样品A，未经处理的叶片为样品B

（1）叶绿体含量的测定。①分别取样品A与样品B叶片的剪碎样品（去掉叶中脉）各0.18g. ②将样品分别放入研钵中，加入少量石英砂和碳酸钙及95%的乙醇2～3ml，待研磨成匀浆，将提取液过滤至25ml棕色容量瓶中，用少量95%乙醇冲洗研钵、研棒及残渣数次，最后连同残渣一起倒入漏斗中。③用滴管吸取乙醇，将滤纸上的叶绿体色素全部洗入容量瓶中，直至滤纸和残渣中无绿色为止。最后用乙醇定容至25ml，摇匀。④把叶绿体色素提取液A和B分别离心3分钟后，分别倒入光径1cm的比色皿内。以95%乙醇为空白，在波长652nm下测定吸光度。

⑵相对电导率的测定。①用相同的打孔器分别在样品A和样品B上各取30个小圆片，在打孔过程中应尽量避开叶脉。②将样品A的30个小圆片置于大试管1中，将样品B的30个小圆片置于大试管2中，分别向两试管各加入15ml的蒸馏水。③将试管1和2置于37℃的恒温振荡锅中振荡40分钟后冷至室温后在电导仪下测电导率。④测过电导率之后，再将两试管放入100℃沸水浴15分钟，以杀死植物组织，取出后用自来水冷却10分钟，在室温下测其煮沸电导率。

⑶过氧化物酶活性的测定。①分别取1.0g样品A和B,将其剪碎研磨至匀浆，分别过滤至两个50ml的容量瓶中，用蒸馏水定容，分别全部装入离心管中，在每分钟4000转的条件下离心3分钟。②各取0.1ml的离心提取液（上层清液），分别加入0.05mol/L磷酸缓冲液2.9ml,2%H2O2 1.0ml,0.05mol/L愈创木酚1.0ml。③将上述溶液分别置于比色皿中，在470nm的波长下测定吸光度，每隔1分钟测一次，每种样品测三次吸光度。

⑷丙二醛含量的测定。①分别取1.66g样品A和样品B，再分别加入少量10%三氯乙酸（TCA）,研磨充分后再用刻度管加TCA至溶液10ml, 将溶液在每分钟4000转条件下离心3分钟。②各取2ml离心上层液，分别再加入硫代巴比妥酸（TBA）2ml，充分混合后分别置于沸水浴中15分钟，冷却后再离心一次。③分别测定②中上清液在532nm,600nm处的吸光度值，并以2ml的TCA作比色的空白对照，根据公式，算出MDA 浓度。

⑸可溶性糖含量的变化。①分别取1.0g的剪碎A样品和B样品，置于两试管中，各加入10ml蒸馏水，放在沸水浴中15分钟。②将上述溶液过滤，用蒸馏水反复漂洗试管及残渣并定容至50ml。③各取②中相应提取液0.1ml，再分别加入5ml蒽酮试剂，置于沸水浴中1分钟，冷却后在620nm的波长下分别测其吸光度，以蒽酮试剂作比色皿的空白对照。

2结果与分析。

2.1数据记录和处理

实验一

样品652nm下的吸光度色素浓度（mg/l）色素总量(mg/g

样品A 0.423 12.261 1.703

样品B 0.291 8.435 1.171

其中一次吸光度A652，色素浓度CT,

CT= A652X1000/34.5

色素总量=色素浓度x提取总量/样品重

实验二

样品电导率(us/cm) 煮沸电导率伤害率(%)

样品A 261 701 37.2

样品B 58 701 8.3

其中相对电导率=处理电导率/煮沸电导率

用相对电导率来反映植物的伤害率，室温下纯水的电导率为0.084，

实验三

样品第1次第2次第3次过氧化物酶活性

样品A 0.170 0.180 0.185 0.0015

样品B 0.310 0.370 0.410 0.0100

以每分钟A470变化0.01为1个过氧化物酶活性单位（U）。过氧化物酶活性{U/(g.min)}=△A470xVT/WxVSx0.01xt 式中：△A470为反应时间内吸光度的变化；W为叶片鲜质量(g);t 为反应时间(min);VT为提取酶液总体积(ml);VS为测定时取用酶液体积(ml)。