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        大氣污染對(duì)植物過氧化氫酶影響初探

        2016-03-16 03:41:18康櫻南
        環(huán)球市場 2016年7期
        關(guān)鍵詞:過氧化氫葉酸緩沖液

        康櫻南

        鐵嶺市環(huán)境監(jiān)控應(yīng)急響應(yīng)中心

        大氣污染對(duì)植物過氧化氫酶影響初探

        康櫻南

        鐵嶺市環(huán)境監(jiān)控應(yīng)急響應(yīng)中心

        過氧化氫酶(CAT)是植物細(xì)胞中重要的抗氧化酶之一,是細(xì)胞內(nèi)防御酶系統(tǒng)的重要成員,它在清除活性氧,維持植物體內(nèi)活性氧代謝平衡方面起著重要的作用。本文采用分光光度法,在2013 年5月11日到2013年9月12日,分別在延邊大學(xué)校區(qū)內(nèi)與延邊大學(xué)校區(qū)外,對(duì)蒲公英,皺葉酸膜,刺菜進(jìn)行采集,并對(duì)其葉片內(nèi)的過氧化氫酶活性進(jìn)行測(cè)定。

        植物;過氧化氫酶;大氣污染;指示植物篩選

        一、研究方法

        1.1試驗(yàn)材料及樣本采集

        1.1.1試驗(yàn)材料

        材料:皺葉酸膜;蒲公英;刺菜。

        1.1.2樣本采集

        自2011年5月11日至2013年9月26日對(duì)試驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行定期定點(diǎn)采樣,封入自封袋,做好標(biāo)記,即刻放入冰盒,使其保持原有活性,帶回實(shí)驗(yàn)室后放入-22℃冰箱保存,備用。

        1.1.3試劑、備品及儀器

        試劑:KH2PO4;K2HPO4·3H2O;30% H2O2

        備品:泡沫盒+礦泉水瓶=冰盒2個(gè);自封袋N個(gè);研缽6個(gè);容量瓶;移液槍;小燒杯;玻璃棒;濾紙;離心管;記錄本;棕色瓶8個(gè);記號(hào)筆

        儀器:TDL-4013低速大容量離心機(jī);756MC紫外分光光度儀;HH-30恒溫水浴鍋;石英比色皿;電子天枰

        1.2藥品配制

        1.2.10.05mol/L磷酸緩沖液配制

        a.1mol/L磷酸緩沖液(pH=7.8)裝在棕色瓶中4℃保存。KH2PO4=27.2g+水→200mL;K2HPO4·3H2O=45.644g+水→200mL。

        b.0.05mol/L磷酸緩沖液(pH=7.8)裝在棕色瓶中4℃保存。0.425mL KH2PO4(1mol/L)+4.575 mL K2HPO4(1mol/L)+水→100mL。

        1.2.20.1mol/L H2O2配制

        0.1mol/L H2O2(用30% H2O2)=776.2 μLH2O2+ 0.05mol/L磷酸緩沖液→100mL(容量瓶)。

        1.3酶液提取

        稱取0.5g 鮮樣,放入研缽,加入適量石英砂研磨,加入2+2+2=6mL 0.05mol/L磷酸緩沖液,冰浴研磨至勻漿。4000r/min離心10min,取上清液為酶提液。

        1.4過氧化氫酶活性測(cè)定

        采用過氧化氫氧化法(Dhindsa,et al,1981),以每分鐘內(nèi)⊿OD240減少0.1的酶量為1個(gè)酶活性單位(U)。取50μL酶提液,加入2.5mL 0.05mol/L磷酸緩沖液和1mL蒸餾水,設(shè)置不加酶液為對(duì)照。反應(yīng)體系在30℃水浴中保溫10min后,逐管加入0.3mL 0.1mol/L 的H2O2,每加完一管立即計(jì)時(shí),并迅速倒入比色杯中,于240nm下測(cè)定吸光度,每30s讀數(shù)一次,共測(cè)3次。

        1.5酶活性計(jì)算和數(shù)據(jù)分析

        CAT活性(U/g)=(△A240* VT)/(0.1 *VS*W*T)

        式中,△A240反應(yīng)時(shí)間內(nèi)吸光值的變化值=最大值-其余兩個(gè)值的和的1/2;VT提取酶液總體積(mL);VS測(cè)定時(shí)取用酶液體積(mL);W鮮樣品質(zhì)量(g);T反應(yīng)時(shí)間(min),得出各植物葉片內(nèi)的過氧化氫酶活性。并運(yùn)用SPSS Statistics軟件對(duì)其進(jìn)行多重性比較和獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)。

        二、 結(jié)果與分析

        2.1不同大氣污染環(huán)境下植物葉片內(nèi)過氧化氫酶活性

        2.1.1蒲公英

        蒲公英葉片過氧化氫酶活性與季節(jié)變化有一定相關(guān)性,春末與初秋蒲公英葉片過氧化氫酶活性不呈現(xiàn)顯著性差異(P<0.05);春末與盛夏蒲公英葉片過氧化氫酶活性呈現(xiàn)極顯著性差異(P<0.01);夏末秋初,蒲公英葉內(nèi)過氧化氫酶活性存在極顯著性差異(P<0.01)。在整個(gè)葉片生長期過氧化氫酶活性隨時(shí)間變化表現(xiàn)為先上升后下降的趨勢(shì)。不同溫度變化,不呈現(xiàn)一定

        延邊大學(xué)校區(qū)外蒲公英葉片過氧化氫酶活性與季節(jié)變化有一定相關(guān)性。在整個(gè)葉片生長期,過氧化氫酶活性隨時(shí)間整體表現(xiàn)為先上升后下降的趨勢(shì)。不同溫度下,酶活性不呈現(xiàn)明顯規(guī)律性,因此可以判定,校區(qū)外蒲公英葉內(nèi)過氧化氫酶活性同溫度無關(guān)。

        2.1.2皺葉酸膜

        延邊大學(xué)校區(qū)內(nèi)皺葉酸膜葉內(nèi)過氧化氫酶活性變化檢測(cè)值,春末與秋初皺葉酸膜葉片內(nèi)過氧化氫酶活性不存在極顯著差異(P<0.01);春末與夏末,皺葉酸膜葉內(nèi)過氧化氫酶活性存在極顯著性差異(P<0.01);夏末秋初,過氧化氫酶活性不存在顯著性差異(P <0.05)。由此得出皺葉酸膜葉片酶活性與季節(jié)變化具有一定相關(guān)性,而在不同溫度下,不呈現(xiàn)明顯的變化規(guī)律,因此可以得出皺葉酸膜葉片過氧化氫酶活性變化與溫度和天氣無關(guān)。在葉片整個(gè)生長期內(nèi),酶活性整體呈現(xiàn)先上升,后下降的趨勢(shì)。

        2.1.3刺菜

        延邊大學(xué)校區(qū)外刺菜葉片在整個(gè)生長期來看,過氧化氫酶活性呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì),其葉片內(nèi)酶活性變化與季節(jié)變化具有一定相關(guān)性,春末與初秋,葉片內(nèi)過氧化氫酶活性存在極顯著性差異(P <0.01);春末夏初,刺菜葉片內(nèi)過氧化氫酶活性存在極顯著性差異(P<0.01);夏末與秋初,葉片內(nèi)過氧化氫酶活性存在極顯著性差異(P<0.01)。不同溫度下不呈現(xiàn)規(guī)律性變化,因此判定刺菜葉片過氧化氫酶活性與溫度和天氣無關(guān)。

        2.2不同大氣污染環(huán)境下過氧化氫酶活性比較

        2.2.1蒲公英

        校區(qū)外蒲公英葉片過氧化氫酶活性要高于校區(qū)內(nèi)過氧化氫酶活性,說明大氣污染對(duì)蒲公英葉內(nèi)過氧化氫酶具有誘導(dǎo)作用。5月11 日T檢驗(yàn)顯著性概率為0.620,大于0.05,說明蒲公英葉內(nèi)過氧化氫酶活性在校內(nèi)與校外不存在顯著性差異。5月30日—9月12日,校內(nèi)與校外蒲公英葉內(nèi)過氧化氫酶活性存在顯著性差異(P<0.05),其中6月19日—8月15日這段期間,校內(nèi)外過氧化氫酶活性存在極顯著差異(P<0.01)。

        2.2.2皺葉酸膜

        校外皺葉酸膜葉內(nèi)過氧化氫酶活性高于校內(nèi),說明大氣污染對(duì)皺葉酸膜葉內(nèi)過氧化氫酶起誘導(dǎo)作用。5月11日和7月28日,T檢驗(yàn)顯著性概率為0.466和0.269,說明校內(nèi)外酶活性不存在顯著性差異,8月15日及8月30日校內(nèi)外酶活性存在極顯著差異(P<0.01)。5月30日—7月17日以及9月12日,校內(nèi)外皺葉酸膜葉片內(nèi)過氧化氫酶活性存在顯著性差異(P<0.05)。

        2.2.3刺菜

        校外刺菜葉內(nèi)過氧化氫酶活性顯著高于校內(nèi),說明大氣污染對(duì)刺菜葉內(nèi)過氧化氫酶起到誘導(dǎo)作用,5月11日T檢驗(yàn)顯著性概率均大于0.05,說明校內(nèi)外酶活性不存在顯著性差異。其他采樣時(shí)間內(nèi)T檢驗(yàn)顯著性概率均小于0.05,即校內(nèi)外過氧化氫酶活性存在顯著性差異(P<0.05),其中7月17日,7月28日以及8月15日—9月12日,校內(nèi)外過氧化氫酶活性存在極顯著性差異(P<0.01)。

        3結(jié)論

        過氧化氫酶對(duì)大氣污染反應(yīng)靈敏,此酶可作為空氣污染對(duì)植物危害的監(jiān)測(cè)指標(biāo)之一。植物受環(huán)境因子脅迫后,體內(nèi)過氧化氫增加,引起過氧化氫酶的增加,當(dāng)環(huán)境脅迫到達(dá)一定程度后,即隨著污染時(shí)間延長,植物體內(nèi)污染物逐漸增多,當(dāng)污染物積累到一定程度時(shí),過氧化氫酶無法清除植物體內(nèi)過氧化氫,因此其活性又逐漸降低。

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