摘 要:采用鮮樣與冷凍樣、磷酸緩沖液與液氮研磨等不同方法處理乳熟期小麥葉片,分光光度計法測定葉片保護酶活性等指標。結果表明:鮮樣、液氮研磨下保護酶活性最高,MDA含量最低;液氮冷凍后的可溶性蛋白含量整體低于鮮樣所測值。鮮樣液氮研磨所測生理值更接近葉片本身的實際生理情況。
關鍵詞:鮮樣;冷凍樣;磷酸緩沖液;液氮;生理指標
逆境脅迫后,植物葉片會迅速感應,生理生化代謝會發生一系列變化。有關逆境脅迫后小麥葉片生理生化研究已有大量文獻報道。在保護酶等指標測定方法上,大多采用鮮樣加磷酸緩沖液冰浴研磨,或液氮冷凍處理后放置-86℃冰箱后再磷酸緩沖液冰浴研磨,用分光光度計進行比色。筆者在試驗中發現,對于苗期幼葉研磨較容易,而對于生長中后期的葉片很難充分研磨。另外也鮮見有關不同處理方法對小麥葉片生理生化測定值影響的報道。為此,以小麥乳熟期旗葉為材料,采用鮮樣與冷凍樣、磷酸緩沖液與液氮研磨等不同處理,對葉片SOD活性等指標進行測定,以期為植物葉片生理指標準確測定提供參考。
1 材料與方法
1.1 材料與培養
試驗于2013~2014年在西北農林科技大學進行。選用小偃22為供試材料,2013年10月7日播種,日常管理參照大田。小麥開花期對同一天開花、旗葉大小相對均勻的麥穗掛牌標記,花后14天(小麥進入籽粒乳熟期)取掛牌標記的所有旗葉,放入冰盒后迅速帶回實驗室。自來水沖洗,冰上將混合樣分成4份備用。
1.2 試驗設計
采用4種不同方式進行研磨。鮮樣、磷酸緩沖液研磨,鮮樣、液氮研磨,液氮處理、磷酸緩沖液研磨,液氮處理、液氮研磨。其中,液氮處理為將葉片在液氮中冷凍10分鐘后轉入-86℃冰箱冷凍2小時,液氮研磨為充分研磨后再加等量磷酸緩沖液,其余步驟均相同。
1.3 測定指標與方法
SOD活性測定采用氮藍四唑法,POD活性測定采用愈創木酚法,CAT活性采用過氧化氫法,可溶性蛋白含量測定采用考馬斯亮藍G-250法,MDA含量測定采取硫代巴比妥酸。以上生理指標測定方法參考姜麗娜等方法。每個指標6次重復。
1.4 數據處理
Excel2003整理數據,SAS8.1軟件進行數據分析。
2 結果與分析
2.1 不同處理方法對小麥葉片保護酶活性的影響
由圖1可得,不同處理方法下小麥葉片保護酶活性呈相同變化趨勢。其中,均為A1B2處理下SOD、POD和CAT活性最高,依次為502.79單位/克、137.02單位/克和52.87單位/克,其次為A2B2,A1B1處理下3種酶活性最低。可見液氮處理有助于葉片維持較高地保護酶活性。
2.2 不同處理方法對小麥葉片可溶性蛋白和MDA含量的影響
由圖2可得,不同處理方法下小麥葉片可溶性蛋白和MDA含量呈不同變化趨勢。其中,可溶性蛋白在A1B1處理下最高,A2B1處理下最低;而葉片MDA含量在A2B1處理下最高,A1B2處理下最低;處理間差異不顯著。
3 討論與結論
液氮因其本身可提供較低的溫度常用來作為保存材料的介質。近年來涉及液氮保存的生物材料有原生質體、愈傷組織和種子等。在超低溫環境下,植物細胞內自由水被迅速固化,酶促反應停止,新陳代謝被抑制,植物材料處于生理停頓狀態,這最大限度地保證了復蘇后細胞的生活力。因此本研究利用液氮處理材料是可行的。
本研究中,A1B2處理下葉片3種保護酶活性最高。這可能是液氮冷凍下研磨更徹底、提取更充分,更加接近葉片本身的實際生理情況所致。另外,A1B2處理下MDA含量最低,也佐證了試驗結果的可靠性。而液氮冷凍后的可溶性蛋白含量整體低于鮮樣所測值,可見液氮冷凍后可溶性蛋白也會發生部分分解。因此,當樣品較少時,鮮樣液氮研磨所測生理值相對更準確些。液氮冷凍時間及保存時間對葉片生理測定值的影響,則有待于進一步研究。
基金項目:商洛學院科學與技術研究基金項目(15SKY009)。
作者簡介:張軍(1987-),男,碩士研究生,主要從事小麥抗逆生理研究。
(責任編輯 亓 國)