低温胁迫对高山离子芥试管苗膜脂过氧化及AsA-GSH循环系统的影响

通过研究高山离子芥细胞在不同低温胁迫中活性氧代谢及AsA-GSH循环中生理指标的动态变化,揭示其响应低温胁迫的部分生理机制.以天然抗寒性植物高山离子芥试管苗为材料,研究了脂质过氧化产物,活性氧和抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环系统对其冷冻低温胁迫(4℃、0℃和-4℃)的反应.结果显示低温胁迫下,高山离子芥细胞中相对电导率、丙二醛(MDA)、H2O2含量和GSH不同程度的提高;抗坏血酸过氧化酶(APX)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)及谷胱甘肽还原酶(GR)活性在4℃和0℃胁迫下呈波动性变化,在-4℃胁迫下,APX和MDHAR活性处于抑制状态,显著低于对照(P<0.05),而GR活性则呈现出先升高后降低的变化趋势.结果表明低温胁迫下,高山离子芥试管苗发生不同程度的膜脂过氧化,并可能通过增加细胞内H2O2含量来促进其抗氧化保护能力;同时AsA-GSH循环代谢中抗氧化酶(APX,MDHAR,GR)与抗氧化剂(GSH)共同协调作用,以减轻低温所造成的伤害.

低温胁迫对高山离子芥试管苗渗透调节物质及保护酶系的影响

本研究以高山离子芥试管苗为材料,研究了渗透调节物质和保护酶系对其低温胁迫的响应机制.结果表明:渗透调节物质脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白分别以各自不同的响应方式在冷冻胁迫下增强高山离子芥的抗寒性.保护酶系中,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)在减轻低温胁迫下高山离子芥试管苗膜脂过氧化伤害作用中协同互补作用;过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化酶(APX)在低温胁迫下高山离子芥试管苗清除过氧化氢机制中发挥主要作用,且CAT对低温胁迫的响应强度远高于APX,说明保护酶系在抵制低温胁迫和保护高山离子芥免受低温伤害方面具有重要的生物学功能.