莴苣离体叶片衰老过程中植物激素与活性氧代谢关系的初步研究

论文摘要

植物内源激素是植物体内微量但具有重要调节作用的生理活性物质,而活性氧也在果蔬的成熟衰老过程中起着重要的作用,但目前植物衰老过程中植物激素和活性氧代谢相互影响机制尚不清楚。本论文研究了植物多肽激素PSK-α、6-BA和细胞分裂素氧化酶抑制剂CPPU、乙烯利和其抑制剂AgNO3,活性氧H2O2和活性氧清除剂AsA等外源物质对莴苣离体叶片衰老的影响,探讨了叶片衰老过程中植物激素与活性氧代谢的关系,初步揭示了莴苣叶片衰老机理,对人工调控植物组织衰老具有理论和实践意义。本研究的主要结果如下:1.外源PSK-α、6-BA、CPPU、AgNO3和AsA在一定程度上能减缓莴苣离体叶片叶绿体和可溶性蛋白质的降解速率,具有正向调控作用,而乙烯利和H2O2则加速了叶片组织中叶绿体和可溶性蛋白质的降解速度,具有负调控作用。中等浓度的PSK-α（3nmol/L）明显延缓叶片的衰老速度,低浓度或高浓度效果不明显。6-BA和CPPU均能抑制叶绿体的降解,在处理后期（48 h以后）效果明显,但对于抑制可溶性蛋白的效果则在48 h-72 h较好。AgNO3处理值在所测定时间内均高于对照值,且效果明显。AsA能明显维持叶片中可溶性蛋白质含量,但对叶绿体含量的影响不显著;乙烯利处理能降低叶片中叶绿体的含量,但在后期（96 h）对可溶性蛋白含量影响不明显。H2O2能加速叶绿体和可溶性蛋白的降解,在所测定时间内处理值均低于对照值。2.外源PSK-α,6-BA,CPPU,AgNO3和AsA均可保护细胞的膜结构免受损伤,经处理的莴苣离体叶片相对电导率低于对照,而乙烯利,H2O2却有损伤细胞膜结构的作用。外源PSK-α,AsA减少脂质过氧化产物MDA的生成,乙烯利和H2O2增加其生成,而其他处理对MDA含量变化影响比较复杂,与对照相比,6-BA和CPPU处理72 h内减轻脂质过氧化作用,72 h后促进脂质过氧化作用,AgNO3在30 h前是减少MDA生成量,30 h后增加MDA生成量增加。3.不同处理对H2O2含量,CAT活性,APx活性,SOD活性等活性氧代谢相关因素的影响的研究中发现,外源PSK-α,6-BA,CPPU,AgNO3,AsA可通过增加保护性酶的作用来降低活性氧,而针对不同的处理对保护性酶和活性氧的影响也不相同。低浓度（0.3 nmom/L,3 nmol/L）PSK-α,AsA抑制H2O2生成,乙烯利,H2O2促进内源H2O2的生成,而其他处理对H2O2含量变化的影响比较复杂,高浓度（30 nmol/L）PSK-α在前期（24 h）对H2O2抑制作用不明显,48 h后反而促进H2O2生成。6-BA,CPPU对莴苣叶片中H2O2生成的作用不明显。AgNO3在48 h前促进H2O2的生成,而48 h后抑制H2O2的生成,结果表明H2O2可能是导致植物叶片衰老的重要因子。在对保护性酶的研究时发现,PSK-α,6-BA,CPPU可增强CAT,SOD的活性,而乙烯利,H2O2降低CAT,SOD活性。AsA提高CAT活性,AgNO3降低CAT活性,但72 h后CAT活性快速上升。H2O2,AsA对SOD活性影响不明显,AgNO3升高SOD活性,低浓度（0.3 nmol/L）PSK-α对APx活性影响较小,高浓度（3和30 nmol/L）PSK-α能显著延缓APx活性降低。6-BA,乙烯利处理的APx活性急剧上升,CPPU在处理的48 h内APx活性低于对照,而在48 h-72 h则高于对照。AgNO3处理的莴苣叶片中的APx活性一直处于对照之下。H2O2,AsA对APx活性影响不大,48 h前其活性低于对照,其后略有回升,高于对照。4.不同处理对莴苣离体叶片的内源激素的影响中,外源PSK-α,6-BA,CPPU,AgNO3,AsA能抑制内源细胞分裂素ZRs,iPA含量的下降,而乙烯利和H2O2的作用正好相反,正常的生理代谢过程中细胞分裂素随着衰老进程而不断降低,可见H2O2和AsA在调控植物衰老的同时,影响莴苣叶片的内源细胞分裂素的含量,说明活性氧与植物激素之间有着必然的联系,其具体机制有待进一步研究。6-BA,CPPU,PSK-α,AgNO3,AsA,H2O2抑制莴苣离体叶片的乙烯生成,而乙烯利促进乙烯的生成。从H2O2的表现来看,H2O2抑制乙烯生成的机制与其他处理不同,从其减少保护性酶活性和加速蛋白降解推测可能是其钝化了乙烯信号传导中酶的作用有关,可见活性氧对植物激素的影响主要是从其对影响激素代谢中的酶来表现的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 英文缩略词表
• 第一章 文献综述
• 1 植物生长调节物质调控植物叶片衰老
• 1.1 细胞分裂素（CTK）调控植物叶片衰老
• 1.2 乙烯和乙烯抑制剂调控植物叶片衰老
• 1.3 生长素（IAA）调控植物叶片衰老
• 1.4 赤霉素（GA）调控植物叶片衰老
• 1.5 脱落酸（ABA）调控植物叶片衰老
• 1.6 植物多肽激素调控植物叶片衰老
• 2 活性氧及其清除剂调控植物叶片衰老
• 3 植物衰老过程中植物激素与活性氧代谢的关系
• 4 课题研究的目的和意义
• 5 本课题研究的内容
• 第二章 PSK-α与莴苣叶片衰老过程中活性氧代谢关系初探
• 1 材料与方法
• 1.1 实验材料及处理
• 2O₂含量和活性氧清除酶活性测定'>1.2 H₂O₂含量和活性氧清除酶活性测定
• 1.3 衰老相关生理生化指标的测定
• 1.4 激素测定
• 2 结果与分析
• 2O₂含量的影响'>2.1 PSK-α对活性氧H₂O₂含量的影响
• 2.2 PSK-α对保护酶SOD、CAT和APx活性的影响
• 2.3 PSK-α对膜透性和丙二醛（MDA）含量的影响
• 2.4 PSK-α对叶绿素含量和蛋白质含量的影响
• 2.5 PSK-α对细胞分裂素ZRs、iPA含量和内源乙烯生成速率的影响
• 3 讨论
• 第三章 CPPU和6-BA与莴苣叶片衰老过程中活性氧代谢关系初探
• 1 材料与方法
• 1.1 材料处理
• 2O₂含量和活性氧清除酶活性测定'>1.2 H₂O₂含量和活性氧清除酶活性测定
• 1.3 衰老相关生理生化指标测定
• 1.4 激素测定
• 2 结果与分析
• 2O₂含量的影响'>2.1 CPPU和6-BA对H₂O₂含量的影响
• 2.2 CPPU和6-BA对保护性酶SOD、CAT和APx活性的影响
• 2.3 CPPU和6-BA对莴苣离体衰老叶片中叶绿素和蛋白质含量的影响
• 2.4 CPPU和6-BA对丙二醛含量和膜透性的影响
• 2.5 CPPU和6-BA对细胞分裂素ZRs、iPA含量和乙烯生成速率的影响
• 3 讨论
• 3和乙烯利与莴苣叶片衰老过程中活性氧代谢关系初探'>第四章 AgNO₃和乙烯利与莴苣叶片衰老过程中活性氧代谢关系初探
• 1 材料与方法
• 1.1 材料处理
• 2O₂含量和活性氧清除酶活性测定'>1.2 H₂O₂含量和活性氧清除酶活性测定
• 1.3 衰老相关生理生化指标测定
• 1.4 激素测定
• 2.结果与分析
• 3和乙烯利对莴苣离体衰老叶片中H₂O₂含量的影响'>2.1 AgNO₃和乙烯利对莴苣离体衰老叶片中H₂O₂含量的影响
• 3和乙烯利对保护性酶CAT、APx和SOD活性的影响'>2.2 AgNO₃和乙烯利对保护性酶CAT、APx和SOD活性的影响
• 3和乙烯利对电导率和丙二醛含量的影响'>2.3 AgNO₃和乙烯利对电导率和丙二醛含量的影响
• 3和乙烯利对叶绿素和蛋白质含量的影响'>2.4 AgNO₃和乙烯利对叶绿素和蛋白质含量的影响
• 3和乙烯利对细胞分裂素ZRs、iPA含量及乙烯生成速率的影响'>2.5 AgNO₃和乙烯利对细胞分裂素ZRs、iPA含量及乙烯生成速率的影响
• 3 讨论
• 2O₂与莴苣叶片衰老过程中植物激素关系初探'>第五章 AsA和H₂O₂与莴苣叶片衰老过程中植物激素关系初探
• 1 材料与方法
• 1.1 材料处理
• 1.2 激素测定
• 2O₂含量和活性氧清除酶活性测定'>1.3 H₂O₂含量和活性氧清除酶活性测定
• 1.4 衰老相关生理生化指标测定
• 2 结果与分析
• 2O₂对细胞分裂素ZRs、iPA含量和乙烯生成速率的影响'>2.1 外源AsA和H₂O₂对细胞分裂素ZRs、iPA含量和乙烯生成速率的影响
• 2O₂对叶绿素和蛋白质含量的影响'>2.2 外源AsA和H₂O₂对叶绿素和蛋白质含量的影响
• 2O₂对丙二醛含量和膜透性的影响'>2.3 外源AsA和H₂O₂对丙二醛含量和膜透性的影响
• 2O₂对内源H₂O₂含量的影响'>2.4 外源AsA和H₂O₂对内源H₂O₂含量的影响
• 2O₂对保护性酶CAT、APx和SOD活性的影响'>2.5 外源AsA和H₂O₂对保护性酶CAT、APx和SOD活性的影响
• 3 讨论
• 第六章 小结
• 1 莴苣离体叶片衰老过程中植物激素对活性氧代谢的影响
• 2 莴苣离体叶片衰老过程中活性氧对植物激素的影响
• 参考文献
• 致谢