鹽地堿蓬積累甜菜紅素的抗氧化功能探討.pdf

1、甜菜紅素在繁殖器官如花瓣、雄蕊、種子和果實特定的發(fā)育階段合成；也存在于營養(yǎng)器官中，但受環(huán)境因子的高度調控。有關甜菜紅素的早期研究，主要集中在影響其合成的相關因子方面，主要包括生長調節(jié)物質、光照、光質(遠紅光、紅光、藍光)、溫度及營養(yǎng)元素(K+、NO3+、PO43+、蔗糖及Cu2+)等。 鹽地堿蓬(Suaeda、salsa L．)是典型的稀鹽鹽生植物，生長在黃河三角洲濱海潮間帶和洼地生長的鹽地堿蓬由于受低氧、高鹽與低溫等綜合逆境脅

2、迫，在整個生長季節(jié)地上部分皆為紫紅色，而在地勢較高或距海邊較遠的重鹽堿地生長季地上部分皆為綠色。王長泉等已鑒定潮間帶生長的鹽地堿蓬積累的色素為甜菜紅素。我們把兩種表型鹽地堿蓬種子都種在溫室河砂中，其表型均為綠色，說明甜菜紅素的積累主要是受環(huán)境因子誘導。作為一種真鹽生植物，鹽地堿蓬的耐鹽機理已得到了比較廣泛的研究，但有關鹽地堿蓬積累甜菜紅素的生物學意義尚未見報道。本論文目的是研究甜菜紅素在抗氧化方面的功能，為鹽地堿蓬的抗鹽機理提供新的依據(jù)

3、。 對鹽地堿蓬進行低氧、不同鹽及低溫處理，以研究不同環(huán)境因子對鹽地堿蓬甜菜紅素含量的影響。結果表明：低氧處理2 h/d，處理60 d時，鹽地堿蓬莖與葉甜菜紅素含量最高；一定濃度的鹽處理對鹽地堿蓬甜菜紅含量有促進作用，其中15 mmol/L MgSO4、20 mmol/L KCl．和CaCl2及150 mmol/L MgCl2和KNO2作用顯著。但有趣的是NaCl處理對鹽地堿蓬甜菜紅素的積累有抑制作用；低溫(4±2℃)處理4 h/

4、d，處理60 d時，甜菜紅素含量最高；相同處理對鹽地堿蓬體內甜菜紅素合成的影響具有器官差異性，莖內甜菜紅素含量高于葉片。這些結果表明：鹽地堿蓬甜菜紅素的合成受低氧、鹽及低溫等因子的綜合影響，其中低氧和低溫是主要因子。 在綜合處理(15 mmol/L，MgSO4、150 mmol/L MgCl2、20 mmol/L，KCl、150mmol/L KNO3、20 mmol/L CaCl2、缺氧處理2 h/d和低溫處理4 h/d)條件下

5、，莖內H20z含量顯著高于葉，說明過氧化氫可能是作為一個信號分子起作用的。莖與葉的DAB染色表明，H2O2對甜菜紅素的誘導不僅與H2O2的含量有關，可能還與H2O2的維管運輸或分布有關。在莖的形態(tài)學上部，甜菜紅素含量低，而H2O2的含量卻高，說明甜菜紅素的合成過程或分子結構本身可能對H2O2存在清除作用。 無論是添加酪氨酸酶抑制劑處理，還是綜合處理條件下莖與葉的比較，甜菜紅素的含量皆有顯著性差異，但甜菜紅素的存在對抗氧化酶活性的

6、影響卻不盡相同。其中，APX酶活性增加，但SOD的酶活性升高或降低，而CAT酶活性則不變，說明甜菜紅素可能對超氧陰離子亦存在清除作用。 以自然條件潮間帶生境下的紫紅色表型和綠色表型的鹽地堿蓬為實驗材料，對二者在抗氧化酶、過氧化氫含量等方面進行了比較研究，并對紫紅色表型鹽地堿蓬進行外源過氧化氫處理，分析了外源H2O2濃度與葉片甜菜紅素含量的相關性。結果表明：綠色葉表型的鹽地堿蓬葉內過氧化氫含量極顯著高于紫紅色葉表型鹽地堿蓬，而二者