AsA-GSH循環(huán)參與海濱木槿鹽應答機制的研究.pdf

1、植物受到鹽脅迫時，細胞內積累過量的活性氧（ROS），過量的ROS會引起植物細胞的氧化損傷?？箟难?谷胱甘肽（AsA-GSH）循環(huán)是存在于植物體內非常重要的抗氧化防御體系，在植物細胞中主要負責清除過量的H2O2。在此循環(huán)中，抗壞血酸過氧化物酶（APX）以AsA為反應底物，將H2O2還原成H2O。與此同時，AsA被氧化形成脫氫抗壞血酸（DHA），在脫氫抗壞血酸還原酶（DHAR）的催化作用下，DHA被還原為AsA。在這個過程當中，作為氫供體

2、的還原型谷胱甘肽（GSH）轉變成氧化型谷胱甘肽（GSSG），后者又在谷胱甘肽還原酶（GR）的催化作用下，被還原型輔酶II（NADPH）還原為GSH。AsA-GSH循環(huán)中各組分的協(xié)調運作，使植物體內積累的活性氧得到清除。
　　海濱木槿（Hibiscus hamabo Sieb.et Zucc.）是錦葵科木槿屬的落葉灌木或小喬木，它能在高鹽土壤中正常生長，是典型的鹽生植物。本文主要從生理生化的角度出發(fā)，圍繞AsA-GSH循環(huán)，研究了海

3、濱木槿在不同生長時期對NaCl脅迫的響應。主要研究結果如下：
　?。?）用150 mmol·L-1 NaCl處理海濱木槿子葉，SOD、APX和GR活性均顯著高于對照；300 mmol·L-1 NaCl處理時，它們的活性均下降，但仍顯著高于對照；AsA、GSH和NADPH含量隨鹽濃度升高呈下降的趨勢。子葉期是植物對外界環(huán)境比較敏感的時期，海濱木槿在萌發(fā)后子葉期能夠抵抗一定范圍的鹽脅迫，保證了海濱木槿的正常生長。
　　（2）隨著

4、海濱木槿的生長，在早期幼苗期具備了比子葉期更完善的耐鹽機制。用0、150和300 mmol·L-1 NaCl處理海濱木槿早期幼苗，發(fā)現(xiàn)海濱木槿通過不斷提高SOD酶活，使產生的O2·-被歧化為H2O2，后者又在AsA-GSH循環(huán)系統(tǒng)的協(xié)同作用下被清除，具體表現(xiàn)為抗氧化酶活性和抗氧化物質的含量隨鹽濃度升高不斷上升；但是葉片中H2O2的含量和O2·-的產生速率隨鹽濃度升高不斷上升，說明鹽脅迫使活性氧在早期幼苗葉片中積累，海濱木槿早期幼苗只能耐

5、受一定范圍的鹽脅迫。
　　（3）海濱木槿生長到具有10~15片真葉的幼苗期時，抗氧化防御機制更加成熟和完善，能夠耐受較高濃度以及較長時間的鹽脅迫。分別用0、200和400 mmol·L-1 NaCl處理海濱木槿幼苗，0~6d時，實驗組與對照組在表型上差別不大；隨著鹽處理時間的延長，實驗組植株生長緩慢，葉片出現(xiàn)不同程度萎蔫和缺綠。從AsA-GSH循環(huán)中各指標的測定結果來看，在鹽脅迫初期，海濱木槿幼苗通過不斷提高葉片中抗氧化酶活性和抗

6、氧化物質的含量來清除過量的活性氧，使活性氧維持在較低的水平，防止其對幼苗造成損傷。隨著脅迫時間的延長，活性氧在幼苗中不斷積累，超過了海濱木槿幼苗的耐受閾值，抗氧化系統(tǒng)受損，細胞受傷害程度加劇，各指標表現(xiàn)出不利于海濱木槿幼苗生長的變化趨勢。
　　綜合上述，海濱木槿在不同生長時期都有一套高效協(xié)同的抗氧化防御機制，使海濱木槿能耐受一定范圍的鹽脅迫；從子葉到幼苗，海濱木槿的抗氧化防御系統(tǒng)不斷完善；AsA-GSH循環(huán)在海濱木槿不同生長時期應