H2O2預處理及高溫脅迫下杜鵑葉片活性氧及抗氧化酶亞細胞定位分析
摘要：為明確H2O2在杜鵑耐熱性形成中的作用機制以及高溫脅迫下杜鵑活性氧清除系統的亞細胞分布,該研究以3個耐熱性不同的杜鵑品種為實驗材料,進行H2O2預處理后再進行高溫脅迫,分析葉綠體、線粒體和細胞溶質等亞細胞組分中活性氧產生和清除系統的變化。結果表明:(1)‘胭脂蜜’、‘紅月’、‘紅珊瑚’分別為耐熱、較耐熱和熱敏感品種。(2)高溫脅迫下,3個杜鵑品種H2O2含量的亞細胞分布為細胞溶質>葉綠體>線粒體,各亞細胞組分中超氧陰離子自由基(O2-·)產生速率差異不顯著;3個杜鵑品種均以細胞溶質中的丙二醛(MDA)含量最高,且熱敏感杜鵑‘紅月’和‘紅珊瑚’中MDA亞細胞分布與H2O2相一致,但‘胭脂蜜’線粒體中MDA含量高于葉綠體。(3)高溫脅迫下,‘胭脂蜜’和‘紅珊瑚’亞細胞組分超氧化物歧化酶(SOD)和過氧化物酶(POD)活性排序為細胞溶質>葉綠體>線粒體,‘紅月’相應排序為細胞溶質>線粒體>葉綠體;過氧化氫酶(CAT)活性在‘胭脂蜜’和‘紅月’亞細胞組分中的排序相同,線粒體中CAT活性高于細胞溶質和葉綠體,而在‘紅珊瑚’中葉綠體CAT活性最高。(4)H2O2預處理可以通過增強耐熱杜鵑的抗氧化防御能力,減輕杜鵑幼苗的過氧化損傷,尤其是對耐熱性較差的杜鵑品種效果顯著。研究發現,杜鵑葉片MDA、活性氧、抗氧化酶活性的亞細胞分布在高溫脅迫下存在品種差異,MDA亞細胞分布與活性氧的分布并不完全一致,熱敏感杜鵑‘紅月’和‘紅珊瑚’葉綠體所受的過氧化損傷程度高于耐熱品種‘胭脂蜜’;高溫脅迫下,H2O2預處理對不同杜鵑品種各亞細胞器的活性氧和抗氧化酶的影響程度也表現出品種間差異。
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