能量调控对草莓果实采后衰老过程中活性氧及保护酶的影响

以‘红颜'草莓果实为试材,采用呼吸链解偶联剂2,4-二硝基苯酚(DNP)和外源ATP处理草莓果实,研究抑制和促进能量生成条件对草莓果实衰老过程中活性氧和保护酶的影响。结果表明,在草莓果实采后衰老过程中,DNP处理、ATP处理和对照的脂氧合酶(LOX)活性、过氧化氢(H_2O_2)含量、超氧阴离子(O_2~-)产生速率、丙二醛(MDA)含量和相对电导率均为上升。DNP处理的LOX活性、O_2~-产生速率、MDA含量和相对电导率均高于对照,CAT活性和APX活性基本均低于对照;ATP处理后上述活性氧指标均低于对照,CAT活性和APX活性基本高于对照。以上结果说明,采用外源DNP处理果实使保护酶活性下降,同时加剧了活性氧的上升与积累;外源ATP处理则提高了保护酶活性,从而缓减了活性氧的上升与积累。能量水平和活性氧代谢相互作用影响果实衰老进程,能量调控可以影响活性氧代谢从而影响草莓果实的衰老。     

能量调控下草莓果实衰老过程中活性氧与超微弱发光的关系

以‘红颜’草莓果实为试材,采用呼吸链解偶联剂2,4-二硝基苯酚(DNP)和三磷酸腺苷(ATP)处理草莓果实,以蒸馏水浸泡为对照,对比分析抑制能量生成和增加能量条件下草莓果实衰老过程中超微弱发光(ultraweak photon emissio,UPE)和活性氧的变化及二者之间的关系。结果表明:在草莓果实采后衰老过程中,DNP处理、ATP处理和对照的超氧阴离子(O_2~·)产生速率、丙二醛(MDA)含量和相对电导率均持续上升;同时三者的UPE强度均整体下降。在整个果实衰老过程中,DNP处理的O_2~·产生速率、MDA含量和相对电导率均高于对照,ATP处理后三者均低于对照。相关性分析也表明,UPE强度与活性氧水平呈显著负相关。由以上结果可见,抑制ATP生成情况下加剧了草莓果实活性氧上升积累,同时加剧了UPE强度下降;增加ATP则减缓了活性氧上升积累,同时减缓了UPE强度下降。UPE强度随着活性氧的增加积累而下降。以上结果表示活性氧并不是引发UPE的直接来源,而是间接影响了UPE。     

盐胁迫下德景天叶片超微弱发光与光合作用的关系

以德景天(Sedum hybridum)为材料,分析NaCl胁迫及活性氧调控NaCl胁迫下德景天叶片UWL与光合作用的变化及两者之间的关系。结果表明,在盐胁迫过程中,对照和盐胁迫下景天叶片的净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、胞间二氧化碳浓度(C_i)和叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)和叶绿素总量(Chl)均呈下降趋势,同时UWL强度下降;盐胁迫下以上光合指标均低于对照,同时UWL强度也低于对照。进一步采用H_2O_2和苯甲酸钠处理盐胁迫过程中,NaCl处理(对照)、NaCl+H_2O_2处理和NaCl+苯甲酸钠处理下景天叶片的P_n、T_r、G_s、C_i、Chla、Chlb和Chl均下降,同时UWL强度下降;H_2O_2处理的以上光合指标均低于对照,UWL强度也低于对照;苯甲酸钠处理的光合指标和UWL强度均高于对照。相关性分析也表明,盐胁迫下及活性氧处理盐胁迫下UWL强度均与各光合指标呈明显正相关。结果说明,盐胁迫下及活性氧处理盐胁迫下,UWL强度随着景天叶片光合作用的下降而降低,光合作用与UWL的产生有关。     

盐胁迫下景天植物超微弱发光和活性氧的关系

以德景天为试验材料,采用水培方式进行盐胁迫,研究其在盐胁迫下及施加过氧化氢(H_2O_2)和苯甲酸钠(C_6H_5CO_2Na)处理盐胁迫下的超微弱发光(UWL)和活性氧的变化及二者之间的关系。结果表明:在盐胁迫及活性氧调控盐胁迫德景天过程中,NaCl处理和施加H_2O_2处理盐胁迫,使活性氧水平上升积累,分别高于对照和NaCl对照,施加苯甲酸钠处理盐胁迫,缓解了活性氧水平上升积累,使活性氧水平低于对照。UWL与MDA、O_2~·和相对电导率均呈显著负相关。以上结果表明,盐胁迫及活性氧调控盐胁迫下德景天的UWL并没有随着活性氧的积累而上升,反而呈下降趋势,有可能活性氧是UWL的来源之一。     

干旱胁迫下德景天叶片超微弱发光与活性氧的关系

以德景天为试材,研究其在聚乙二醇(PEG6000)模拟干旱胁迫处理及施加过氧化氢(H_2O_2)和苯甲酸钠处理PEG模拟干旱胁迫下的超微弱发光(UWL)和活性氧的变化及二者之间的关系。结果表明,在干旱胁迫过程中,PEG处理和对照的德景天叶片超氧阴离子(O_2~-)产生速率、丙二醛(MDA)含量和相对电导率均持续上升,UWL均下降;在整个干旱胁迫过程中,PEG处理的O_2~-产生速率、MDA含量和相对电导率均高于对照,UWL强度均低于对照。施加H_2O_2和苯甲酸钠处理PEG模拟干旱胁迫过程中,PEG+H_2O_2处理、PEG+苯甲酸钠处理和PEG处理(对照)的O_2~-产生速率、MDA含量和相对电导率均持续上升,UWL均下降。在整个干旱胁迫过程中,H_2O_2处理的O_2~-产生速率、MDA含量和相对电导率均高于对照,苯甲酸钠处理后三者均低于对照;H_2O_2处理的UWL强度均低于对照,苯甲酸钠处理的UWL强度均高于对照。在德景天干旱胁迫及活性氧处理干旱胁迫过程中,UWL强度均随着活性氧的积累而下降;干旱胁迫下,施加H_2O_2处理加剧了活性氧的上升积累,同时加剧了UWL强度下降;施加苯甲酸钠处理缓减了活性氧的上升积累,同时缓减了UWL强度的下降。以上结果说明,干旱胁迫引发UWL强度降低,活性氧积累不是引起UWL变化的主要来源。有可能活性氧是UWL的来源之一,但存在其他因素对UWL的影响更强,导致活性氧的变化并不能体现UWL的变化趋势。