金边卫矛冷驯化期间SOD和POD同工酶及蛋白的研究

采用凝胶电泳技术比较观察了金边卫矛冷驯化期间叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)同工酶谱及总蛋白的动态变化,就其变化规律与抗寒性的关系作了探讨,并首次鉴定了叶片中SOD的类型.结果表明:冷驯化期间叶片SOD同工酶未发生谱带数目的变化,但有谱带的增强表达,其中Cu--ZnSOD的变化较FeSOD明显.POD同工酶不仅有酶带的增强表达,而且有一条新的弱酶带出现.SOD、POD同工酶谱带随着冷驯化时间的延长而增强表达,但到达一个高峰后逐渐回落到接近对照水平.这表明植株在冷驯化期间随着SOD、POD同工酶变化而形成的低温适应机制可能是提高植株抗寒力的一个重要原因.金边卫矛在冷驯化期间诱导出4种分子量分别为18.7、19.5、15.7和18 kD的酸性蛋白,脱锻炼后仍然存在,表达量基本维持在低温处理时的水平,推测它们可能是抗冻蛋白,与冷驯化后金边卫矛在冰冻温度下的抗冻性相关.同时发现,叶片中多种蛋白质的含量与未驯化苗相比都有所增加,其中分子量分别为17.71、5.8 kD的碱性蛋白B和C及分子量为15.5 kD的酸性蛋白D的增强表达趋势较为明显,这3种蛋白在脱锻炼后含量均下降到接近对照水平,推测与植物在低温条件下代谢途径的改变有关.

冷驯化提高金边卫矛抗寒力期间细胞ATP酶的超微细胞化学定位

采用磷酸铅沉淀的电镜细胞化学方法,对经冷驯化及未经冷驯化的金边卫矛 EuonymusradicansEmorald&Gold. 以及两者在-5℃下处理1d后的叶肉细胞进行了ATPase的超微细胞化学定位的比较观察,并对冷驯化可提高植物抗寒力及ATPase与植物抗寒性关系进行了探讨.标志ATPase活性反应的磷酸铅沉淀物主要分布在叶片栅栏细胞和海绵细胞的质膜和液泡膜上,ATPase在这两类细胞中的分布及活性无明显差异.金边卫矛幼苗经4℃低温驯化7d后,其质膜和液泡膜的ATPase活性高于22℃下生长的幼苗,冷驯化后的金边卫矛幼苗在-5℃处理1d后,其质膜和液泡膜上仍可观察到ATPase的活性反应,但较低温胁迫前有所降低,且超微结构完整,未见任何伤害.而未经冷驯化的金边卫矛幼苗在-5℃处理1d后,其质膜和液泡膜上的ATPase完全失活,同时细胞的超微结构受到严重伤害.实验结果表明,冷驯化可提高金边卫矛幼苗ATPase在低温胁迫下的稳定性,这种活性变化与植物抗寒力的提高呈正相关,同时还发现液泡膜ATPase活性较质膜ATPase变化幅度大,推测液泡膜可能较质膜ATPase对低温更为敏感.