首页 » 常识 » 预防 » 干旱对远志次生代谢产物含量及抗氧化酶活性
TUhjnbcbe - 2021/6/2 18:54:00

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  由表2可知,不同浓度PEG溶液对于远志愈伤组织总*酮含量与对照比差异显著(P<0.05)。随着PEG浓度的增大,远志愈伤组织总*酮含量基本呈现先增加后减少的趋势。当PEG浓度为20%时,远志愈伤组织总*酮含量最大,为0.mg·g-1,与对照相比增加了33.60%;而当PEG浓度为30%时,远志愈伤组织总*酮含量最低,为0.4mg·g-1,只有对照的64.97%;说明20%PEG浓度的干旱胁迫有利于远志愈伤组织总*酮含量的积累,而随着干旱胁迫程度的增加则会对总*酮的积累产生抑制作用。不同浓度PEG溶液对远志愈伤组织总酚含量的影响也是不同的,当PEG浓度为5%时,远志愈伤组织总酚含量最大,为0.mg·g-1,与对照相比增加了19.39%;当PEG浓度为20%时,总酚含量最低,为0.mg·g-1,仅有对照的11.55%;说明PEG浓度为5%时,最适合远志愈伤组织总酚含量的积累,而随着PEG浓度的逐渐增大,远志愈伤组织总酚含量基本呈现逐步减少的趋势,说明PEG浓度20%、30%时对于远志愈伤组织总酚含量的积累有显著的抑制作用。

2.3 干旱胁迫对远志愈伤组织中抗氧化酶活性的影响2.3.1 干旱胁迫对远志愈伤组织超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响由图1可知,与对照相比,随着PEG浓度的增大,远志愈伤组织SOD活性呈现先减少后增大的趋势。SOD活性在PEG浓度为30%时达到最大值,为.92U·g-1,与对照相比差异显著(P<0.05),为对照的1.53倍;SOD活性在PEG浓度为20%时达到最低值,为12.64U·g-1,与对照相比差异显著(P<0.05),为对照的6%;说明高浓度的干旱胁迫(PEG浓度30%)对于远志愈伤组织SOD活性有促进作用,而中低浓度的干旱胁迫(PEG浓度5%~20%)对于远志愈伤组织SOD活性有抑制作用。

2.3.2 干旱胁迫对远志愈伤组织过氧化物酶(POD)活性的影响由图2可知,与对照相比,随着PEG浓度的增大,远志愈伤组织POD活性呈现先减少后增大再减少的趋势。POD活性在PEG浓度为20%时达到最大值,为.29U·mg-1,与对照差异显著(P<0.05),为对照组的1.32倍;POD活性在PEG浓度为30%时达到最低值,为.23U·mg-1,与对照差异显(P<0.05),为对照的30%,说明PEG浓度为20%时,对于远志愈伤组织POD活性有促进作用。

2.3.3 干旱胁迫对远志愈伤组织过氧化氢酶(CAT)活性的影响由图3可知,与对照相比,随着PEG浓度的增大,远志愈伤组织CAT活性呈现逐渐增大的趋势。CAT活性在PEG浓度为30%时达到最大值,为13.02U·mg-1,与对照差异显著(P<0.05),为对照的3.66倍;CAT活性在PEG浓度为5%时达到最低值,为0.90U·mg-1,与对照差异显著(P<0.05),为对照的25%;说明低浓度的干旱胁迫对远志愈伤组织CAT活性具有抑制作用,高浓度的干旱胁迫对于远志愈伤组织CAT活性具有促进作用。

3 讨论与结论近年来应用植物组织培养技术产生用于预防和治疗疾病的次生代谢产物发展十分迅速,已经在甘草、水飞蓟、雷公藤等药用植物研究上取得了良好的成果。干旱胁迫是影响植物生长发育的重要因子之一,近年来关于干旱胁迫对于药用植物生长及其次生代谢产物含量的影响一直是研究的热点,而关于干旱胁迫对于远志愈伤组织生长及次生代谢产物含量影响的研究鲜有报道,该研究通过不同浓度PEG溶液胁迫处理,探讨干旱胁迫对于远志愈伤组织生长、次生代谢产物含量以及相关抗氧化酶活性的影响。

不同浓度PEG溶液胁迫下对于远志愈伤组织生长量的影响具有显著差异,其中当PEG浓度为20%时远志愈伤组织鲜质量、干质量均达到最大值,分别为7.45、0.48g,是对照的2.36、4.36倍。说明适当浓度的干旱胁迫有利于远志愈伤组织的生长和干物质的积累,而远志是一种适应性极强的中旱生植物,喜凉爽忌高温,耐干旱怕水涝,因此这可能与远志的生长习性有关,作为一种中旱生植物,一定浓度的干旱胁迫有利于其植物细胞的增长和干物质的积累。

SOD、POD、CAT作为植物体内的酶促保护系统,在植物处于干旱胁迫等逆境之中会产生不同的生化反应,缓解环境对于植物造成的伤害。SOD是超氧阴离子的清除因子,它可以把有*害的超氧阴离子转化为H2O2。POD和CAT可以及时清除细胞内过量H2O2,从而抵御过氧化物的破坏,上述3种酶在植物遭遇逆境生长时可以起到协同作用,清除活性氧和其它过氧化物,缓解环境胁迫对植物机体产生的伤害。该研究结果表明,随着胁迫程度的增加,SOD、CAT活性均呈现先减小后增大的趋势,POD活性则呈现先减小后增大再减小的趋势,结合干旱胁迫对于远志愈伤组织鲜质量、干质量生长量的结果分析,认为适度的干旱胁迫是有利于远志愈伤组织的生长,而当胁迫程度达到高度胁迫(30%)时,SOD、CAT活性均达到最大值,与对照相比差异显著(P<0.05),二者起协同作用来缓解环境胁迫对植物产生的害;POD活性在PEG浓度为20%时,达到最大值与对照相比差异显著(P<0.05),而PEG浓度为20%时,远志愈伤组织鲜质量、干质量生长量达到最大值(P<0.05),POD可以通过清除植物体内多余的H2O2来缓解环境胁迫对于植物组织的伤害,当PEG浓度为30%时,POD活性最低,说明高浓度的干旱胁迫不利于远志愈伤组织的生长,这一点与高浓度干旱胁迫对远志愈伤组织鲜质量影响的结果是一致的。

不同浓度的干旱胁迫对于远志愈伤组织总酚、总*酮含量具有显著影响,当PEG浓度为20%时,远志愈伤组织总*酮含量最大,为0.mg·g-1,与对照相比差异显著(P<0.05),这与程焕欣等的研究结果基本一致;当PEG浓度为5%时,远志愈伤组织总酚含量最大,为0.mg·g-1,与对照相比差异显著(P<0.05)。因此,该研究结果认为经过20%PEG浓度胁迫处理是远志愈伤组织总*酮含量积累的最佳浓度,经过5%PEG浓度胁迫处理是远志愈伤组织总酚含量积累的最佳浓度。

该研究通过不同浓度的PEG胁迫处理,研究其对远志愈伤组织的生长量、总酚含量、总*酮含量、抗氧化酶活性含量的影响,发现在适当的PEG胁迫处理下有利于远志愈伤组织生长和次生代谢产物积累,这一点与远志植株自身的生理特性是息息相关的。该研究的结论为揭示远志愈伤组织应对干旱胁迫的机制和远志愈伤组织次生代谢产物的规模化生产提供参考依据。

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