枸杞幼苗对钒胁迫的生理响应和积累特性

在不同的钒（V）胁迫浓度（0、25、50、100和200 mg＆#183; kg -1）条件下，通过40 d盆栽试验，研究了枸杞植株对V积累及V对枸杞叶中细胞膜透性、抗氧化酶活性，以及丙二醛（ MDA）、脯氨酸（ Pro）、叶绿素和可溶性蛋白含量的影响。结果表明，枸杞中各部位V含量分布大小的顺序依次为根＞叶＞茎。随着V浓度增大，过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）活性、叶绿素含量和可溶性蛋白含量等呈先上升、后下降的变化趋势，当 V 胁迫浓度≤100 mg ＆#183; kg -1时，与对照组相比， CAT和POD的活性、叶绿素含量和可溶性蛋白含量分别增大了227.9％、76.2％、40.2％和117.4％；当V胁迫浓度＞100 mg＆#183; kg -1，则分别降低了5.1％、5.8％、22.8％和36.7％。在不同浓度V的处理下， MDA含量、细胞膜透性和 Pro 含量比对照分别增加了13.3％～220.7％、12.4％～76.9％和69.7％～276.3％。可见，低浓度V （＜100 mg＆#183; kg -1）刺激了叶绿素和抗氧化酶活性的增加，促进了植物可溶性蛋白质的合成；高浓度V （≥100 mg ＆#183; kg-1）破坏了叶绿素结构，抑制了抗氧化酶和可溶性蛋白的合成，膜脂过氧化作用和细胞膜透性显著增大，游离脯氨酸含量明显增加。

钒胁迫对芥菜生理特性的影响

通过盆栽试验研究了V(Ⅴ)在不同胁迫浓度和胁迫时间内对芥菜叶片中叶绿素含量、丙二醛(MDA)含量、过氧化氢酶(CAT)活性及过氧化物酶(POD)活性的影响。结果表明:随着V(Ⅴ)浓度的增加和胁迫时间的延长,叶绿素含量呈先上升后下降趋势;MDA含量随着V(Ⅴ)胁迫浓度的增加而增加,各浓度条件下MDA含量随时间的延长呈先升后降趋势;叶片中POD、CAT活性呈现出一定的规律性变化,均随V(Ⅴ)胁迫浓度的增加先升高后降低,但均高于对照,在50 mg/kg处理时都达到最大值。可见,芥菜对土壤低浓度V(Ⅴ)(≤100 mg/kg)的胁迫有较好的抗性和耐性,当V(Ⅴ)浓度增加时芥菜受的毒害逐渐增大,说明荠菜对重金属离子胁迫产生的适应性是有一定条件的。

外源钒胁迫下甜玉米植物可溶性蛋白含量的动态变化

采用盆栽试验,研究了不同浓度的钒(V)胁迫对甜玉米植株根、茎和叶蛋白含量的影响.结果表明,随着V胁迫浓度增加,玉米植株各器官蛋白含量呈现先上升后下降的变化趋势,当V浓度达200 mg·kg^(-1),根、茎和叶蛋白含量达最大,分别为63.63 mg·g^(-1)、42.74 mg·g^(-1)和120.08 mg·g^(-1),相比于对照增加52.1%、80.1%和165.7%(34 d),随着V浓度继续增加,植物中蛋白含量下降,但始终高于对照.当V浓度为500 mg·kg^(-1),根、茎和叶中蛋白含量分别降低为55.52 mg·g^(-1)、31.08 mg·g^(-1)和102.2 mg·g^(-1)(34 d).V胁迫时间不同,玉米植株各器官蛋白含量变化趋势不同,在相同V浓度胁迫下,随着胁迫时间的增加,叶蛋白含量先降低后增大,玉米茎蛋白含量变化不大,根蛋白含量则显著下降,当V浓度为500 mg·kg^(-1)时,玉米根蛋白含量分别为27.86 mg·g^(-1)(61 d)和20.63 mg·g^(-1)(91 d),比对照下降了31.4%和43.5%.在低浓度V和短时间胁迫下,玉米植物被诱导作出应激反应,使体内一些参与缓解氧化胁迫的酶活性上升,从而产生相关具有解毒作用的蛋白,使植物蛋白含量增加;当V浓度超过了植物耐受限度,打破了植物新陈代谢平衡,对细胞产生毒性,蛋白合成机制受到破坏,表现为随着V浓度和胁迫时间增加植物蛋白含量下降显著.

钒胁迫下枸杞和芥菜叶蛋白含量的变化

采用碱法和Tris-HCl提取法,研究了V胁迫对不同蔬菜叶蛋白含量的影响。结果表明,随V胁迫量的增加,枸杞和芥菜叶蛋白含量呈先升后降的变化趋势,当V胁迫量达50 mg·kg^(-1)时,碱法提取枸杞叶和芥菜叶蛋白含量分别达最大值127.07和41.76 mg·g^(-1),茎中蛋白含量分别为143.51和23.54 mg·g^(-1)。随胁迫时间增加,枸杞叶蛋白含量减少,在V胁迫量100 mg·kg^(-1),胁迫时间80 d时,碱法和TrisHCl提取叶蛋白含量分别为86.68和28.65 mg·g^(-1);胁迫时间120 d则分别为74.86和23.52 mg·g^(-1)。当V胁迫量>100 mg·kg^(-1),枸杞叶蛋白含量下降并趋于平稳。可能V胁迫量较低时,枸杞植物诱导产生具有相关解毒机制的蛋白,表现为叶蛋白含量增加;当V胁迫量超过枸杞植物的耐受限度,维持生命活动的蛋白受到V的毒害变性失活,表现为叶蛋白含量下降。

钒胁迫下枸杞和芥菜幼苗蛋白的分子分布研究

通过G-75凝胶层析结合电泳分析,研究了不同V(Ⅴ)浓度胁迫下枸杞和芥菜的蛋白分子分布。经过凝胶层析后出现两个紫外吸收峰,第一峰主要集中在8号至15号管,第二峰集中在25号至33号管。对第一紫外吸收峰的电泳分析表明,V胁迫下植物蛋白的分子分布发生了变化:当V浓度为10 mg·L^(-1)时,枸杞根产生了分子量为58.6 KD蛋白,茎产生了分子量分别为64.5、46.9KD两种蛋白;当V浓度增大到20 mg·L^(-1),叶产生了分子量为20 KD蛋白。随着V胁迫浓度增大,芥菜中分子量为33.9 KD和36KD两条蛋白条带逐渐变浅,而27.3 KD蛋白条带逐渐加深。枸杞幼苗第一洗脱峰蛋白中V含量随V胁迫浓度增大而增加,而芥菜叶在V≥10 mg·L^(-1)时V含量降低。这与不同植物蛋白结合V的能力有关,因枸杞幼苗蛋白结合V的能力较强,生成的植物螯合肽较多,故对V有较强的耐受能力。