亚精胺(Spd)在缓解逆境伤害的方面有着重要作用[6]。Spd不仅可以直接作为胁迫保护物质, 还可以作为胁迫信号传导中的信号分子,构建抗胁迫机制[6]。外源Spd还具有提高植物抵御干旱和高、低温伤害等的能力, 外施Spd可以提高玉米、小麦等植物的抗盐性和抗逆能力[7]。然而, 亚精胺对缓解作物涝逆境伤害的研究还鲜见报道。本试验通过在淹水胁迫下的玉米幼苗喷施Spd,探究Spd对淹水胁迫下玉米幼苗根系抗氧化代谢的影响,进而探索Spd调控淹水胁迫下玉米幼苗根系抗氧化代谢的机理。以期明确涝胁迫对玉米根系抗氧化活性的抑制效应和外源Spd对其伤害的调控能力, 为玉米的涝灾害缓解技术研发提供理论依据。
1.材料与方法
1.1供试材料
用大塑料杯子种植浚单22,郑单958,吉祥一品,豫玉23四个玉米品种,在其长到三叶一心时进行淹水处理,观察玉米幼苗的生长情况,记录黄叶率和叶片死亡率,选出最早死亡的品种和最晚死亡的品种,通过比较选出了浚单22是耐涝型品种,郑单958是不耐涝型品种,本实验以这两个品种作为实验材料(实验材料品种的筛选是在杜红阳老师课题组下完成的)。
1.2材料处理
精选饱满的郑单958和浚单22玉米种子各360粒,均匀播在底部有孔、装有粗沙的大塑料盆中(每盆15粒),上面再覆上一层1-2cm的粗砂,放在温室中培养。待玉米幼苗长到三叶一心时定苗每盆10株(去除弱苗),共36盆,均分为A、B、C三组,A组用Hoagland营养液培养,同时叶面喷施清水;B组用Hoagland营养液培养的同时加水至液面高于沙面2cm为宜,同时叶面喷施清水;C组用含有亚精胺(1mmol/L)Hoagland营养液培养的同时加水至液面高于沙面2cm为宜,同时叶面喷施1mmol/L的亚精胺。培养0、2、4、6天后分取A、B、C组玉米幼苗根部作为实验材料。
1.3 过氧化氢酶(CAT)活性的测定
按刘萍、李明军的紫外吸收法测定CAT活性[8]。具体方法如下:
1.3.1酶液的提取
称取玉米根部0.5g,置于研钵中,加入少量石英砂和2~3ml 4℃下预冷的 pH7.8的磷酸缓冲液研磨成匀浆后,转入 25ml 容量瓶中,并数次用磷酸缓冲液冲洗研钵,合并冲洗液,并定容到刻度。混合均匀后,将容量瓶置5℃冰箱中静置10min,取上清液在4000r/min下离心15min,上清液即为过氧化氢粗提取液,最后于5℃下保存备用。
1.3.2测定
取3 支10ml试管 ,其中1支为对照管,2支为处理管,按表1顺序加入试剂,其中对照管中加入的粗酶液为煮死后的酶液。25℃预热后,逐管加入0.3ml 0.1mol/l H2O2,每加完1管需立即记时,并迅速倒入石英比色杯中,于240nm下测定吸光度值,每隔 1min 读数1次,共测4min,待3支管全部测完后,按式(1)计算其酶活性。
表 1紫外吸收法测 H2O2 样品测定液配制表
管号 对照 处理1 处理2
粗酶液(ml)
磷酸缓冲液(ml)
蒸馏水(ml)
1.3.3结果计算
以 1min内A240 减少0.1的酶量为1个酶活单位(U)。
过氧化氢酶活性(U×g-1FW×min-1)=ΔOD240×V1/(0.1V2×t××FW) (1)
式中ΔOD240: OD1-(OD2+OD3)/2;
OD1:对照管吸光度值;
OD2,OD3:处理1组、处理2组的吸光度值;
V1 :粗酶提取液总体积(ml);
V2 :测定用粗酶液体积(ml);
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