干旱胁迫下六种灌木的抗氧化防御系统研究

论文摘要

为了解6种灌木细枝岩黄芪（Hedysarum Scoparium Fisch.et Meg）、蒙古岩黄芪（Hedysarum mongolicum Turcz.）、柠条锦鸡儿（Caragana korshinskii kom.）、沙木蓼（Atraphaxis bracteata A.los.）、互叶醉鱼草（Buddleja alternifolia Maxim.）、四翅滨藜（Atriplex canescens [Pursh] Nutt）等在干旱胁迫下抗氧化防御系统的响应。采用盆栽试验,测定了不同土壤水分胁迫程度和胁迫时间下6种灌木苗抗氧化保护酶（SOD、CAT、POD、APX）活性和抗氧化物（AsA、GSH、Car）含量,探讨了其适应性变化规律,并用隶属函数值法综合评价了试验条件下6种灌木苗的抗氧化能力。取得了以下主要结果:1.干旱胁迫下前期花棒苗SOD、CAT和POD活性协同升高,使苗木抗氧化能力增强。而APX活性、AsA和GSH含量的变化在整个胁迫期内不能保持协调一致,未能启动叶绿体中清除H2O2的Halliwell-AsAda循环的高速运转,但其各自的抗氧化功能在胁迫的不同时期仍有相对提高。抗氧化能力综合评价结果显示:中度干旱胁迫下30和60d,重度干旱胁迫下30d花棒苗抗氧化能力被有效提高。2.中度干旱胁迫下30d时,杨柴苗POD、CAT及APX活性升高,ASA、GSH含量增加,未受到氧化伤害,至60～90d,仍具有较高的CAT、APX活性及ASA、GSH含量,虽然此期已发生了氧化伤害,基本保持稳定。重度干旱胁迫下30d起,杨柴苗就已发生了氧化伤害,此期POD、CAT及APX活性升高,ASA、GSH含量增加,表现出较强的抗氧化能力,使胁迫至60d时氧化伤害未继续扩大,但至90d时,持续重度干旱造成抗氧化防御机构的损伤。旱逆境下杨柴苗的POD、CAT、APX、ASA及GSH在抗氧化防御中显示出重要作用。3.毛条苗在干旱胁迫下,SOD活性、AsA、GSH、Car含量首先表现为降低或减少,但随时间延续,各活性或含量将回升至适宜水分水平,甚至得到增强,反映出毛条苗适应性的变化过程。抗氧化能力综合评价的结果显示:干旱胁迫30、60天,两干旱处理下毛条苗的抗氧化能力均低于适宜水分,90天时超过适宜水分。4.中度干旱胁迫下,沙木蓼POD、CAT、APX、GSH和Car活性或含量的升高均是沙木蓼活性氧清除能力增强的重要途径,并表现持续期长的特点。而重度干旱胁迫下,部分活性氧清除途径相对中度干旱胁迫会过早受到抑制或破坏,如CAT、APX活性分别在30和60d时就已经降低,但是又会增强新的清除途径来协调,如AsA含量的增加。因此无论是中度还是重度干旱胁迫,其抗氧化能力在整个胁迫期间总是维持在较高的水平。5.互叶醉鱼草苗在干旱胁迫下,因胁迫强度的不同,其抗氧化防御响应显示了极大的差异。中度干旱下仅SOD、CAT在90d时活性较适宜水分下升高,其他时间均无显著差异,而APX活性、AsA和GSH含量在30、60及90d时均与适宜水分无显著差异。因此中度干旱下的抗氧化能力无较大的提高。重度干旱下,SOD在60d以后活性较适宜水分下一直升高,CAT和APX活性、AsA和GSH含量在30、60及90d时均较适宜水分下升高,使其抗氧化能力明显提高。6.干旱胁迫下,四翅滨藜苗陆续调动SOD、POD、CAT、APX等酶和抗氧化剂AsA,通过升高其活性或增加其含量等适应性过程,使四翅滨藜抗氧化能力得到提高。尤其在中度干旱下表现较为显著,较好的维持活性氧产生与清除的平衡,使细胞免受活性氧毒害。重度干旱下由于活性氧积累过快,尽管前期抗氧化能力有所提高,仍不可避免的发生氧化伤害,并进一步恶化造成持续伤害。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究目的及意义
• 1.2 植物抗旱生理研究概述
• 1.3 干旱胁迫下植物抗氧化防御系统的研究概述
• 1.3.1 干旱胁迫下植物体内保护酶类物质的变化
• 1.3.2 干旱胁迫下某些内源抗氧化性物质的变化
• 1.3.3 干旱胁迫下植物的膜脂过氧化
• 第二章 材料与方法
• 2.1 试验材料
• 2.1.1 供试苗木
• 2.1.2 供试土壤
• 2.2 试验地概况
• 2.3 试验设计
• 2.4 试验方法
• 2.4.1 SOD 活性的测定
• 2.4.2 POD 活性测定
• 2.4.3 CAT 活性的测定
• 2.4.4 APX 活性测定
• 2.4.5 AsA 含量测定
• 2.4.6 GSH 含量测定
• 2.4.7 Car 含量测定
• 2.4.8 MDA 含量测定
• 2.4.9 数据处理
• 第三章 结果与分析
• 3.1 干旱胁迫下花棒苗抗氧化防御系统
• 3.1.1 干旱胁迫下花棒苗SOD 活性的变化
• 3.1.2 干旱胁迫下花棒苗POD 活性的变化
• 3.1.3 干旱胁迫下花棒苗CAT 活性的变化
• 3.1.4 干旱胁迫下花棒苗APX 活性的变化
• 3.1.5 干旱胁迫下花棒苗AsA 含量的变化
• 3.1.6 干旱胁迫下花棒苗GSH 含量的变化
• 3.1.7 干旱胁迫下花棒苗Car 含量的变化
• 3.1.8 干旱胁迫下花棒苗MDA 含量的变化
• 3.1.9 干旱胁迫下花棒苗抗氧化能力综合评价
• 3.2 干旱胁迫下杨柴苗的抗氧化防御系统
• 3.2.1 干旱胁迫下杨柴苗SOD 活性的变化
• 3.2.2 干旱胁迫下杨柴苗POD 活性的变化
• 3.2.3 干旱胁迫下杨柴苗CAT 活性的变化
• 3.2.4 干旱胁迫下杨柴苗APX 活性的变化
• 3.2.5 干旱胁迫下杨柴苗AsA 含量的变化
• 3.2.6 干旱胁迫下杨柴苗还原型GSH 含量的变化
• 3.2.7 干旱胁迫下杨柴苗Car 含量的变化
• 3.2.8 干旱胁迫下杨柴苗MDA 含量的变化
• 3.2.9 干旱胁迫下杨柴苗抗氧化能力的综合评价
• 3.3 干旱胁迫下毛条苗抗氧化防御系统
• 3.3.1 干旱胁迫下毛条苗SOD 活性的变化
• 3.3.2 干旱胁迫对毛条苗POD 活性的变化
• 3.3.3 干旱胁迫下毛条苗CAT 活性的变化
• 3.3.4 干旱胁迫下毛条苗APX 活性的变化
• 3.3.5 干旱胁迫下毛条苗AsA 含量的变化
• 3.3.6 干旱胁迫下毛条苗GSH 含量的变化
• 3.3.7 干旱胁迫下毛条苗Car 含量的变化
• 3.3.8 干旱胁迫下毛条苗MDA 含量的变化
• 3.3.9 干旱胁迫下毛条苗抗氧化能力的综合评价
• 3.4 干旱胁迫下沙木蓼苗抗氧化防御系统
• 3.4.1 干旱胁迫下沙木蓼苗SOD 活性的变化
• 3.4.2 干旱胁迫下沙木蓼苗POD 活性的变化
• 3.4.3 干旱胁迫下沙木蓼苗CAT 活性的变化
• 3.4.4 干旱胁迫下沙木蓼苗APX 活性的变化
• 3.4.5 干旱胁迫下沙木蓼苗AsA 含量的变化
• 3.4.6 干旱胁迫下沙木蓼苗GSH 含量的变化
• 3.4.7 干旱胁迫下沙木蓼苗Car 含量的变化
• 3.4.8 干旱胁迫下沙木蓼苗MDA 含量的变化
• 3.4.9 干旱胁迫下沙木蓼抗氧化能力的综合评价
• 3.5 干旱胁迫下互叶醉鱼草抗氧化防御系统
• 3.5.1 干旱胁迫下互叶醉鱼草苗SOD 活性的变化
• 3.5.2 干旱胁迫对互叶醉鱼草苗POD 活性的影响
• 3.5.3 干旱胁迫对互叶醉鱼草苗CAT 活性的变化
• 3.5.4 干旱胁迫下互叶醉鱼草苗APX 活性的变化
• 3.5.5 干旱胁迫下互叶醉鱼草苗AsA 含量的影响
• 3.5.6 干旱胁迫下互叶醉鱼草苗GSH 含量的变化
• 3.5.7 干旱胁迫下互叶醉鱼草苗Car 含量的变化
• 3.5.8 干旱胁迫下互叶醉鱼草苗MDA 含量的变化
• 3.5.9 干旱胁迫下互叶醉鱼草抗氧化能力的综合评价
• 3.6 干旱胁迫下四翅滨藜苗抗氧化防御系统
• 3.6.1 干旱胁迫对四翅滨藜苗SOD 活性的变化
• 3.6.2 干旱胁迫下四翅滨藜苗POD 活性的变化
• 3.6.3 干旱胁迫下四翅滨藜CAT 活性的变化
• 3.6.4 干旱胁迫下四翅滨藜苗APX 活性的变化
• 3.6.5 干旱胁迫下四翅滨藜苗AsA 含量的变化
• 3.6.6 干旱胁迫下四翅滨藜苗GSH 含量的变化
• 3.6.7 干旱胁迫下四翅滨藜苗Car 含量的变化
• 3.6.8 干旱胁迫下四翅滨藜苗MDA 含量的变化
• 3.6.9 干旱胁迫下四翅滨藜抗氧化能力的综合评价
• 第四章 结论
• 4.1 干旱胁迫下花棒苗的抗氧化防御
• 4.2 干旱胁迫下杨柴苗的抗氧化防御
• 4.3 干旱胁迫下毛条苗的抗氧化防御
• 4.4 干旱胁迫下沙木蓼苗的抗氧化防御
• 4.5 干旱胁迫下互叶醉鱼草苗的抗氧化防御
• 4.6 干旱胁迫下四翅滨藜苗的抗氧化防御
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介