摘要过氧化氢作为一种超氧化物能对植物产生氧化胁迫。把野生型拟南芥培养到根长约为1.5 cm,然后转移到浓度为0.2~2.0 mmol/l的过氧化氢培养基上,隔24 h对根的长度进行测量,了解过氧化氢对拟南芥根生长的影响。试验结果表明,当过氧化氢浓度为0.2 mmol/l时,即对植物根生长造成抑制;当浓度为2.0 mmol/l时,则植物根生长完全受到抑制,表现为根生长停止。
关键词过氧化氢;拟南芥;根生长;影响
中图分类号 q449 文献标识码a文章编号 1007-5739(2010)23-0019-01
拟南芥(arabidopsis thaliana)是十字花科拟南芥属植物,虽然没有经济价值,但具有生育期短、植株个体小及基因组小等特点,因而长期以来一直被用来作为分子生物学和传统遗传学研究的模式试验材料,作为高等植物中具有最少基因组的物种,在科学研究中的地位极为重要。为了与国际接轨,近年来国内已引入了拟南芥作为试验材料。室内培养不仅可以得到试验所需的材料,为拟南芥新品种的培养和种性的改良提供便利条件,掌握拟南芥市内培养技术对顺利开展植物发育生物学的研究具有重要意义。
全球由于环境胁迫给作物造成的品质下降,产量降低的损失是惊人的。当作物生长的外在条件如温度、温度、土壤中的水分,盐浓度等发生急剧变化或当大气污染(如so2、臭氧)、紫外线辐射、某些农药如paraquat(一种光动除草剂)及病原体等作用于植物时,都会使植物体内产生大量的活性氧(reactive oxygen species,ros),形成氧化损伤。这些比氧活泼的含氧化合物包括超氧根阴离子(o2-)、氢氧根离子(oh-)、羟自由基(oh)、过氧化氢(h2o2)等。高浓度的h2o2会对细胞膜系统和细胞带来伤害和毒害[1-2],h2o2 是活性氧的一种,是细胞有氧代谢的产物。通过对影响拟南芥根生长的过氧化氢浓度的研究,可以了解其对根生长的影响,从而促进农业生产的研究[3-7]。
1材料与方法
1.1试验材料
试验材料为拟南芥种子,30%过氧化氢溶液。
1.2试验方法
1.2.1种植根长约1.5 cm的拟南芥。准备一些中号ep管,以每ep管80粒种子为单位,对拟南芥种子用氯气熏蒸法(4 ml的浓盐酸加入100 ml 5.2%的naclo溶液)灭菌12 h。然后用0.15% agar溶液悬浮,种在含有1/2 ms培养基的玻璃培养皿上,每皿约45粒种子。放入4 ℃冰箱中72 h。从冰箱取出后垂直放置在20 ℃的组织培养室中,大约3 d后,根即可长至1.5 cm。
1.2.2用不同浓度过氧化氢进行筛选。待1/2 ms培养基温度约为40 ℃时,加入对应的30%的过氧化氢溶液,使培养基浓度分别为0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6、1.8、2.0 mmol/l。然后把根生长至1.5 cm的拟南芥幼苗用镊子轻轻的移到这些培养基中。每皿放拟南芥幼苗18根,上下2行排列,各8根。移完幼苗后用封口膜把圆玻璃皿封上口,用黑色mark笔在每个幼苗的根尖处点点作标记。每个浓度重复3次,即做3个相同的皿。
1.2.3记录根生长的长度。以转移苗子后的时间为准,每24 h对根的转移后生长的新长度进行测量,精确到小数点1位。同一皿的根长取平均值。
2结果与分析
从表1和图1可以看出,当过氧化氢浓度为0.2 mmol/l时,其对植物根生长造成抑制;当浓度为0.8 mmol/l时,(上接第19页)
抑制作用较为明显,根的长度约为正常值的1/2;而当浓度为2.0 mmol/l时,植物根生长遭到完全抑制,表现为根生长停止。
3结论与讨论
试验结果表明,过氧化氢会对拟南芥生长造成较为明显的影响,当浓度较大时,会抑制拟南芥幼苗的根的生长。掌握过氧化氢对拟南芥生长的影响的情况,可以进一步筛选抗氧化的拟南芥突变体,也可以对拟南芥进行种前恶劣条件的驯化,以提高抗氧化能力。 编辑
4参考文献
[1] sairam r k,rao k v,srivastava g c.differential response ofwheat genotypes to long term salinity stress in relation to oxidative stress,antioxidant activity and osmolyte concentration[j].plant sci,2002(163):1037-1046.
[2] sairam rk,tyagi a.physiology and molecular biology of salinity stress tolerance in plants[j].curr sci,2004(86):407-421.
[3] 张司南,高培尧,谢庆恩,等.镉诱导拟南芥根尖过氧化氢积累导致植物根生长抑制[j].
