冷蒿抗氧化防御系统对机械损伤的响应机制

来源 :浙江农林大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:arthur2020
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冷蒿(Artemisia frigida Willd.)是菊科多年生小半灌木,在维持草原再生和改善北方生态环境中起着不可替代的作用;为了探讨冷蒿抗氧化防御机制对放牧响应机制,解释冷蒿在连续放牧下维持群体优势的原因;本文采用人工机械损伤(轻度、中度和重度)的方式对盆栽冷蒿苗枝叶进行处理,测定机械损伤胁迫下冷蒿叶片和根系中生长相关物质含量、ROS水平、抗氧化酶活性和AsA-GSH循环等相关指标,分析冷蒿抗氧化防御系统对机械损伤的响应机制,得出结论如下:  (1)在机械损伤胁迫下,冷蒿叶片中蛋白质和叶绿素含量有所下降,葡萄糖、果糖、氨基酸等物质含量在轻度或中度处理下与对照相比呈上升趋势;损伤处理24 h后,冷蒿叶片中的葡萄糖、蔗糖、淀粉和叶绿素含量基本恢复到对照水平;冷蒿根系生长相关物质的变化趋势低于叶片。说明冷蒿可以在损伤胁迫下通过增加体内渗透调节物质的含量,维持细胞的渗透平衡;且冷蒿体内一些生长相关物质可以在损伤后的较短时间内恢复到对照水平,说明冷蒿具有较强适应损伤的能力。  (2)随着机械损伤强度的增加,冷蒿叶片中的O2·-和H2O2含量升高,MDA含量升高;因机械损伤的刺激,冷蒿叶片内的抗氧化防御酶活性逐渐增强;AsA-GSH循环相关酶活性随机械损伤强度的增加而增强,通过维持非酶抗氧化剂AsA和GSH的再生,保障冷蒿体内H2O2产生与消除之间的相对平衡;冷蒿根系的抗氧化各项指标在机械损伤影响下的变化趋势与叶片相似,但是变化幅度低于叶片。说明冷蒿可以在酶系统与非酶系统的共同作用下,使O2·-和H2O2含量的增幅明显减缓,有效消除机械损伤产生的ROS伤害,具有较强的抗氧化能力。  (3)机械损伤处理6 h后,冷蒿叶片内ROS水平和MDA含量迅速升高;冷蒿叶片抗氧化酶相关酶和AsA-GSH循环相关酶活性随处理时间的持续先上升后下降;抗氧化剂AsA和GSH水平由于机械损伤的影响而下降,在AsA-GSH循环相关酶的作用下,处理24 h后基本恢复;冷蒿根系在损伤后的不同时间位点内的变化幅度低于叶片;在酶系统和非酶系统的协同作用下,冷蒿的ROS和MDA水平在处理24 h后基本恢复到对照水平。说明冷蒿体内抗氧化防御系统能够迅速高效的消除因机械损伤产生的ROS,避免冷蒿受到ROS伤害。
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