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水杨酸对丹参叶片H_2O_2和O_2~.-时空变化的影响

党小琳  
【摘要】:H2O2和O2·-是植物体内重要的活性氧,不仅影响植物的生长发育,还作为细胞内的信号分子调控植物的次生代谢和抗逆反应。本研究以丹参(Salvia miltiorrhiza Bunge)幼苗为材料,用水杨酸(SA)作为诱导子诱发丹参叶片产生H2O2和O2·-,利用比色法检测SA诱导丹参叶片中H2O2和O2·-的含量变化;利用DAB和NBT对叶片组织进行染色,观察H2O2和O2·-在叶片中的积累和分布情况;利用氯化铈染色,透射电子显微镜在亚细胞水平观察H2O2的积累和分布。取得了以下主要结果: (1)SA诱导丹参叶片中H2O2积累量增加。用0.25、0.5、1.0、2.0mmol/L的SA处理丹参幼苗发现,4种浓度的SA均可诱发叶片H2O2含量升高,其中0.5mmol/L的SA诱导效果最强,且在诱导后的4.0h叶片中H2O2的含量达到峰值。利用NADPH氧化酶抑制剂(DPI、IMD)、过氧化物酶抑制剂(NaN3、水杨羟肟酸)、胺氧化酶抑制剂(奎吖因)与SA联合处理发现,各酶抑制剂均能抑制SA诱导的H2O2积累,但任何一种均不能完全抑制H2O2积累,说明SA诱导的H2O2通过多条途径产生。 (2)SA诱导丹参叶片中O2·-迸发速率加快。上述4种浓度的SA均可使叶片中O2·-迸发速率加快,其中0.5mmol/L的SA诱导效果最好,且在诱导后2.0h时叶片中O2·-迸发速率最快。 (3)NBT组织定位法观察到,SA诱导的O2·-主要分布在叶片的主叶脉、侧叶脉和叶肉细胞中;随着O2·-迸发量增多,其积累部位逐步从叶脉基端向顶端和更多的叶肉细胞中扩散,叶片上的蓝色斑点更加密集。DAB组织定位法观察到,SA诱导后叶片中的H2O2主要集中分布于叶片的主叶脉和侧叶脉中,叶肉细胞中较少。 (4)利用CeCl3沉淀H2O2,透射电镜观察发现,在SA处理的8h期间内,从1.0h就能够观察到在叶肉细胞的细胞膜和液泡膜上有CeCl3沉积;SA处理4h时,叶片各细胞区域的CeCl3沉积物更明显。H2O2的积累位点主要有细胞壁、细胞膜、液泡膜、细胞间隙和叶绿体。 以上研究结果从植物细胞和亚细胞层面明确了SA诱导特异位点的H2O2和O2·-在丹参叶片中的积累,为下一步研究活性氧介导SA调控次生代谢生物合成的信号应答和作用机制奠定了基础。


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