不同光質(zhì)LED光源對魚腥草幼苗膜脂過氧化及抗氧化酶的影響.pdf

不 同 光 質(zhì)LED 光 源 對 魚 腥 草 幼 苗 膜 脂 過 氧 化 及 抗 氧 化 酶 的 影 響 申 圣 圣 1 楊 利 艷 1 喬 美 玉 1 王 昭 清 1 王 創(chuàng) 云 2 1 山西師范大學生命科學學院 山西臨汾 041004 2 山西省農(nóng)業(yè)科學院作物科學研究所 太原 030031 摘 要 以 魚 腥 草 為 材 料 以 日 光 燈 處 理 為 對 照 分 析 了 不 同 光 質(zhì)LED 光 源 白 紅 黃 綠 藍LED 燈 對 魚 腥 草 葉 片 活 性 氧 類 黃 酮 含 量 及 抗 氧 化 酶 的 影 響 結(jié) 果 表 明 藍 光 下 葉 片 中TBARS 硫 代 巴 比 妥 酸 含 量 最 高 較 對 照 高 30 18 與 希 夫 試 劑 染 色 結(jié) 果 相 一 致 過 氧 化 氫 產(chǎn) 生 最 多 較 對 照 高190 21 與DAB 染 色 結(jié) 果 一 致 超 氧 陰 離 子 產(chǎn) 生 速 率 在 藍 光 下 最 高 為 對 照 組 的1 54 倍 白 光 下 最 低 藍 綠 光 下 脯 氨 酸 含 量 是 對 照 的2 倍 藍 光 和 黃 光 處 理 下 黃 酮 含 量 較 對 照 提 高 了21 4 藍 綠 光 提 高 了SOD2 同 工 酶 的 表 達 且 在 藍 光 下 最 高 藍 綠 紅 黃 光 處 理 分 別 誘 導 了 更 多 的POD 基 因 位 點 的 表 達 不 同LED 光 質(zhì) 均 提 高 了CAT 抗 氧 化 酶 活 性 其 中 藍 綠 光 下CAT 同 工 酶 的 表 達 量 明顯高于對照 綜上所述 藍色光處理可以有效提高幼苗的抗氧化能力 可為魚腥草品質(zhì)的控制提供參考 關鍵詞 魚腥草 LED 活性氧 抗氧化 黃酮 中圖分類號 S636 9 文獻標志碼 A 文章編號 1673 2871 2020 04 017 06 Effect of LED light source on membrane lipid peroxidation and anti oxidant enzyme in Houttuynia cordata Thunb seedlings SHENShengsheng 1 YANGLiyan 1 QIAOMeiyu 1 WANGZhaoqing 1 WANGChuangyun 1 1 Shanxi Normal University Linfen 041004 Shanxi China 2 Institute of Crop Science Shanxi Academy of Agricultural Sciences Taiyuan030031 Shanxi China Abstract In this study Houttuynia cordata Thunb was used as plant material and the group with fluorescent lamp treatment was the control group The effects of LED light with different light quality white red yellow green and blue LED lights on reactive oxygen species flavonoids content and antioxidant enzymes of Houttuynia cordata Thunb leaves were analyzed The results showed that under blue light theTBARS content was the highest 30 18 higher than the control group which was consistent with Schiff reagent staining results And hydrogen peroxide produced the most 190 21 higher than the control group which agreed with DAB staining The superoxide anion production rate was the highest under blue light which was 1 54 fold compared with the control group and it was the lowest under white light treatment Proline content was 2 fold to the control group The content of flavonoids increased by 21 4 in blue and yellow light treatments compared with the control group Blue and green light enhanced the expression of SOD2 isoenzyme and it was the highest under blue LED Blue green red and yellow LED induced more POD gene loci expression respectively ThevariousLEDmonochromaticlightimprovedtheCATactivity withinthem CATactivityin blue and green light treatment was obviously improved In conclusion blue light treatment can effectively improve the antioxidantcapacityofseedlings Keywords HouttuyniacordataThunb LED Reactiveoxygenspecies Antioxidant 收 稿 日 期 2019 09 16 修 回 日 期 2019 12 18 基 金 項 目 院 士 工 作 站 專 項 資 助 項 目 20190423 作 者 簡 介 申 圣 圣 男 在 讀 碩 士 研 究 生 主 要 從 事 功 能 農(nóng) 業(yè) 的 研 究 E mail 2432376876 通 信 作 者 王 創(chuàng) 云 男 研 究 員 主 要 從 事 功 能 農(nóng) 業(yè) 的 研 究 E mail WYfighting 123 中 中 國 國 瓜 瓜 菜 菜 2020 33 4 17 22 試驗研究 魚 腥 草 Houttuynia cordata Thunb 又 名 折 耳 根 為 多 年 生 草 本 全 株 有 腥 臭 味 常 呈 紫 紅 色 1 作 為 我 國 的 傳 統(tǒng) 中 藥 植 物 魚 腥 草 不 僅 具 有 抗 菌 抗 病 毒 等 藥 用 價 值 同 時 富 含 大 量 的 碳 水 化 合 物 膳 食 纖 維 氨 基 酸 和 一 些 生 命 活 動 必 需 的 礦 質(zhì) 元 素 是 中 國 衛(wèi) 生 部 評 定 的 藥 食 兩 用 植 物 2 近 年 來 隨 著 人 們 物 質(zhì) 生 活 水 平 和 保 健 意 識 的 提 高 可 食 用 植 物 的 保 健 價 值 受 到 越 來 越 多 的 關 注 天 然 抗 氧 化 17 中 國 瓜 菜 第33 卷 試驗研究 物質(zhì)成為大眾關注的熱點 光 照 是 植 物 生 長 發(fā) 育 過 程 中 的 重 要 環(huán) 境 因 子 它 不 僅 是 植 物 進 行 光 合 作 用 的 能 量 來 源 而 且 還 作 為 環(huán) 境 信 號 對 植 物 的 代 謝 起 調(diào) 控 作 用 3 4 20 世 紀 50 年 代 試 驗 證 實 了 光 質(zhì) 的 存 在 并 發(fā) 現(xiàn) 其 調(diào) 控 植 物 的 生 長 大 量 研 究 表 明 光 質(zhì) 對 植 物 的 光 形 態(tài) 建 成 光 合 特 性 內(nèi) 源 激 素 生 物 產(chǎn) 量 以 及 抗 氧 化 系 統(tǒng) 都 有 影 響 5 由 于 植 物 識 別 光 質(zhì) 的 受 體 不 同 因 此 不 同 光 質(zhì) 對 植 物 發(fā) 育 及 代 謝 的 影 響 不 盡 相 同 6 光 質(zhì) 的 變 化 會 引 起 植 物 代 謝 的 相 應 改 變 發(fā) 光 二 極 管 LED 作 為 新 型 半 導 體 固 態(tài) 冷 光 源 具 有 發(fā) 光 效 率 高 發(fā) 熱 低 體 積 小 能 耗 低 壽 命 長 等 優(yōu) 點 能 提 供 植 物 生 長 所 需 的 特 定 光 譜 7 8 對LED 單 色 光 譜 的 光 源 進 行 組 合 能 提 高 光 合 作 用 效 率 節(jié) 約 能 源 9 目 前LED 光 源 已 應 用 于 植 物 組 織 培 養(yǎng) 設 施 園 藝 蔬 菜 栽 培 溫 室 補 光 種 苗 生 產(chǎn) 和 芽 苗 菜 培 養(yǎng) 等 領 域 有 研 究 表 明 單 色LED 紅 光 藍 光 處 理 能 夠 提 高 植 物 抗 氧 化 酶POD SOD 和CAT 的 活 性 而 綠 光 則 有 抑 制 作 用 10 不 同 光 質(zhì) 處 理 如 何 影 響 魚 腥 草 活 性 氧 的 產(chǎn) 生 如 何 利 用LED 光 源 提 高 其 抗 氧 化 能 力 值得進一步研究 筆 者 以 不 同 光 質(zhì)LED 光 源 培 養(yǎng) 魚 腥 草 通 過 組 織 化 學 染 色 對 其 在 代 謝 過 程 中 產(chǎn) 生 的 一 系 列 活 性 氧如TBARS 硫代 巴比 妥酸 H2O2 過氧 化氫 O2 超 氧 陰 離 子 進 行 了 測 定 并 分 析 了 不 同 光 質(zhì)LED 下 黃 酮 的 積 累 及 抗 氧 化 酶 活 性 以 期 為 利 用LED 燈 提高魚腥草抗氧化能力提供基礎研究 1 材料與方法 1 1 材料 采 用 優(yōu) 質(zhì) 魚 腥 草 購 自 湖 北 宜 昌 根 莖 進 行 繁 殖 1 2 方法 試 驗 于2017 年4 月12 日 至8 月20 日 在 山 西 臨 汾 山 西 師 范 大 學3 號 樓 生 物 工 程 實 驗 室 內(nèi) 進 行 將 新 鮮 魚 腥 草 根 莖 放 在 盛 有 適 量 自 來 水 的 塑 料 水 培 槽 中 置 于 光 照 培 養(yǎng) 箱 中 進 行 培 養(yǎng) 溫 度25 20 光 照 周 期 晝 夜 8h 16h 每3d 換 水1 次 待 魚 腥 草 根 莖 上 的 幼 芽 完 全 展 開 后 將 長 勢 較 好 的 魚 腥 草 移 栽 到 盛 有25 Hoagland 營 養(yǎng) 液 的 水 培 槽 中 按 原 條 件 培 養(yǎng) 待 第3 片 葉 子 完 全 展 開 后 移 到 溫 室 用 不 同光質(zhì)的LED 光源處理 表1 3 周以后取材測定 1 3 生理指標測定 1 3 1 TBARS 含 量 的 測 定 及 脂 質(zhì) 過 氧 化 染 色 顯 示 以TBARS 含 量 表 示 脂 質(zhì) 過 氧 化 用0 1 w 三 氯 乙 酸 溶 液 冰 浴 研 磨 提 取 取 上 清 加 入0 5 TBA 溶 解 于20 三 氯 乙 酸 依 次 在450 532 600nm 測 定 吸 光 值 11 計 算TBARS 含 量 TBARS 含 量 mol g 1 6 45 OD532 OD600 0 56 OD450 脂 質(zhì) 過 氧 化 程 度 根 據(jù)希夫試劑染色法測定 染色后拍照 12 1 3 2 過 氧 化 氫 含 量 的 測 定 及 組 織 化 學 染 色 用 硫 酸 鈦 比 色 法 測 定 過 氧 化 氫 含 量 測 定 波 長412nm 的 吸 光 度 以 吸 光 度 值 為 縱 坐 標 過 氧 化 氫 物 質(zhì) 的 量 nmol 為 橫 坐 標 制 作 標 準 曲 線 并 分 析 結(jié) 果 用 DAB 染色法顯示過氧化氫含量 13 14 1 3 3 超 氧 陰 離 子 的 產(chǎn) 生 速 率 測 定 用 羥 胺 法 測 定 超 氧 陰 離 子 產(chǎn) 生 速 率 15 530 nm 處 測 定 吸 光 度 超 氧 陰 離 子 產(chǎn) 生 速 率 nmol min 1 g 1 n V 1 000 Vs t m 式 中 n 是 由 標 準 曲 線 所 查 的 溶 液 中 的 超 氧 陰 離 子 的 物 質(zhì) 的 量 mol V 是 樣 品 提 取 液 總 體 積 mL Vs 是 測 定 時 取 樣 液 體 積 mL t 是 樣 品與羥胺反應的時間 min m 是樣品鮮質(zhì)量 g 采 用NBT 方 法 測 定 超 氧 陰 離 子 含 量 將 魚 腥 草 浸泡于0 1 的NBT 染色 在乙醇中脫色后拍照 16 1 3 4 脯 氨 酸 Pro 含 量 的 測 定 用 磺 基 水 楊 酸 比 色 法 測 定 17 脯 氨 酸 含 量 mg g 1 C V W Vs 10 3 式 中 C 是 根 據(jù) 回 歸 方 程 計 算 的 脯 氨 酸 含 量 g mL V 是 提 取 液 總 體 積 mL Vs 是 測 定 時 取 用樣液的體積 mL W 是樣品干質(zhì)量 g 1 3 5 黃 酮 類 化 合 物 的 測 定 黃 酮 類 化 合 物 的 提 取 以 乙 醇 為 溶 劑 采 用 索 氏 回 流 法 提 取 18 以 蘆 丁 為 標 品 繪 制 標 準 曲 線 測 定 黃 酮 類 物 質(zhì) 的 含 量 黃 酮 含 量 g mL 1 C V 10 6 式 中 C 是 從 標 準 曲 線 查 得 的 黃 酮 濃 度 g mL 1 V 是 提 取 的 濃 縮 液 體 積 mL 10 6 是將 g mL 1 換算的系數(shù) 1 3 6 同 工 酶 電 泳 分 析 稱 取 各 處 理 組0 2 g 魚 腥 草 葉 片 棄 葉 脈 制 備 粗 酶 液 離 心 取 上 清 與 等 體 積 上 樣 緩 沖 液 進 行PAGE 同 工 酶 凝 膠 電 泳 然 后 將 凝 膠 置 于 盛 有 顯 色 液 的 培 養(yǎng) 皿 中 于 搖 床 上 顯色觀察 超 氧 化 物 歧 化 酶 同 工 酶 SOD 染 色 采 用 氮 藍 四 唑 NBT 光 還 原 法 過 氧 化 物 酶 POD 同 工 酶 采 表1 LED 光 源 主 要 技 術 參 數(shù) 光質(zhì) 日光燈 CK 白光 W 紅光 R 黃光 Y 綠光 G 藍光 B 波長 nm 400 750 450 750 605 700 585 595 500 560 450 480 光量 mol m 2 s 1 40 40 40 40 40 40 功率 W 12 12 12 12 12 12 18 第4 期 等 南瓜銀葉突變體48a 的表型特征及其遺傳學分析 試驗研究 用 聯(lián) 苯 胺 染 色 法 過 氧 化 氫 酶 CAT 同 工 酶 采 用 FeCl3 染色法 19 21 2 結(jié)果與分析 2 1 不同光質(zhì)的LED 光源對TBARS 含量的影響 不 同 光 質(zhì) 的LED 光 源 培 養(yǎng) 條 件 下 魚 腥 草 葉 片 TBARS 含 量 變 化 如 圖 所 示 圖1 a 與 對 照 組 相 比 在LED 藍 光 綠 光 白 光 下 TBARS 含 量 均 有 提 高 分 別 提 高 了26 2 13 0 9 8 在 黃 光 紅 光 下 TBARS 含 量 分 別 降 低 了20 2 8 2 藍 光 下TBARS 含 量 最 高 表 明LED 藍 光 下 葉 片 膜 脂 受 到 傷 害 最大 在 不 同 光 質(zhì) 的LED 下 魚 腥 草 葉 片 希 夫 試 劑 的 染 色 結(jié) 果 如 圖 所 示 圖1 b 顏 色 深 淺 反 應 了 膜 脂 的 過 氧 化 程 度 其 顏 色 變 化 由 深 到 淺 如 下 藍 光 綠 光 白 光 對 照 組 紅 光 黃 光 與TBARS 測 定 結(jié) 果一致 注 不同小寫字母表示在0 05 水平差異顯著 下同 圖1 不 同 光 質(zhì) 的LED 光 照 對TBARS 含 量 的 影 響 a 及 希 夫 試 劑 染 色 b b a 2 2 不同光質(zhì)的LED 光源對過氧化氫含量的影響 在 不 同 光 質(zhì) 的LED 培 養(yǎng) 下 魚 腥 草 葉 片 過 氧 化 氫 含 量 變 化 如 圖 所 示 圖2 a 與 對 照 組 相 比 除 紅 光 組 外 其 他 光 質(zhì) 處 理 極 顯 著 地 提 高 了 過 氧 化 氫 的 含 量 紅 光 組 黃 光 組 綠 光 組 白 光 組 和 藍 光 組 分 別 提 高 了6 6 40 6 75 8 86 9 170 0 結(jié) 果 表 明 不 同 光 質(zhì) 的LED 光 源 普 遍 使 過 氧 化 氫 含 量 增 加 用藍光處理時含量的變化最顯著 DBA 能 和 過 氧 化 氫 反 應 生 成 深 褐 色 的 聚 合 物 葉 片 顏 色 的 深 淺 反 應 了 過 氧 化 氫 的 積 累 量 本 試 驗 中 對 照 組 中 生 成 的 聚 合 物 顏 色 最 淺 藍 光 照 射 下葉片的染色最深 與測定結(jié)果一致 圖2 b b a 圖2 不 同 光 質(zhì) 的LED 光 照 對 魚 腥 草 葉 片 過 氧 化 氫 含 量 的 影 響 a 及DBA 染 色 b 2 3 不 同 光 質(zhì) 的LED 光 源 對 魚 腥 草 超 氧 陰 離 子 生 成速率及含量的影響 不 同 光 質(zhì)LED 對 魚 腥 草 葉 片 超 氧 陰 離 子 產(chǎn) 生 速 率 不 同 圖3 a 與 對 照 組 相 比 藍 光 和 黃 光 顯 著 提 高 了 超 氧 陰 離 子 的 產(chǎn) 生 速 率 分 別 提 高 了 49 00 38 18 白 光 和 綠 光 處 理 下 超 氧 陰 離 子 產(chǎn) 生 速 率 顯 著 降 低 即 超 氧 陰 離 子 在LED 藍 光 下 產(chǎn) 生 速 率 最 高 白 光 下 最 小 魚 腥 草 葉 片 中NBT 染 色 如 圖 圖3 b LED 藍 光 下 葉 片 的 染 色 最 深 白 光 下 葉 片 染 色 最 淺 組 織 化 學 染 色 與 試 驗 數(shù) 據(jù) 結(jié) 果 一致 b TBARS mol g 1 0 25 0 20 0 15 0 10 0 05 0 00 申圣圣 等 不同光質(zhì)LED 光源對魚腥草幼苗膜脂過氧化及抗氧化酶的影響 b 過 氧 化 氫 nmol g 1 19 中 國 瓜 菜 第33 卷 試驗研究 圖3 不 同 光 質(zhì) 的LED 對 魚 腥 草 中 超 氧 陰 離 子 產(chǎn) 生 速 率 的 影 響 a 及 超 氧 陰 離 子NBT 染 色 b 2 4 不 同 光 質(zhì) 的LED 光 源 對 魚 腥 草 葉 片 脯 氨 酸 含 量的影響 在 不 同 光 質(zhì) 的LED 培 養(yǎng) 下 魚 腥 草 葉 片 脯 氨 酸 含 量 變 化 如 圖 所 示 圖4 與 對 照 組 相 比 不 同 光 質(zhì) 的LED 光 源 均 顯 著 提 高 了 魚 腥 草 葉 片 中 脯 氨 酸 的 含 量 其 中 藍 光 與 綠 光 組 的 脯 氨 酸 含 量 最 高 兩 組 間 差 異 不 顯 著 紅 光 與 白 光 組 的 脯 氨 酸 含 量 差 異 不 顯 著 低 于 藍 光 綠 光 組 黃 光 組 與 其 他 各 組 之 間 存 在 明 顯 的 差 異 藍 光 綠 光 下 脯 氨 酸 的 含 量 較 其 他 光質(zhì)處理高 2 5 不 同 光 質(zhì) 的LED 光 源 對 魚 腥 草 葉 片 黃 酮 含 量 的影響 在 不 同 光 質(zhì) 的LED 燈 下 魚 腥 草 葉 片 中 的 黃 酮 類 化 合 物 含 量 變 化 如 圖5 不 同 波 長 的LED 光 均 顯 著 提 高 了 黃 酮 類 物 質(zhì) 的 含 量 紅 黃 綠 藍 光 組 分 別 較 對 照 提 高 了15 22 20 22 但 這4 組 的 黃 酮 類 含 量 差 異 不 顯 著 LED 白 光 組 的 黃 酮 類 化 合 物 含 量 較 對 照 組 變 化 也 顯 著 可 以 看 出 藍 光 黃 光 最 大 程 度 地 提 高 了 葉 片 中 黃 酮 含 量 綠 光 次 之 說 明LED 光 源 能 夠 促 進 魚 腥 草 黃 酮 類 化 合 物 的 合 成 且 單 色 光 源 有 顯 著 的 促 進 作 用 2 6 對魚腥草葉片SOD 同工酶的影響 SOD 是 生 物 體 內(nèi) 重 要 的 抗 氧 化 酶 是 清 除 自 由 基 的 首 要 物 質(zhì) 與 體 內(nèi) 的CAT 和POD 一 起 組 成 一 條 完 整 的 防 氧 化 鏈 條 完 成 對 超 氧 自 由 基 的 清 除 在 不 同 光 質(zhì) 的LED 燈 下 魚 腥 草 葉 片 中 的 SOD 同 工 酶 表 達 量 變 化 如 圖6 表2 結(jié) 果 顯 示 藍 色 綠 色 波 長 的LED 光 顯 著 提 高 了SOD1 SOD2 同 工 酶 的 表 達 量 且 在 藍 光 下 的 表 達 量 為 最 高 黃 光 抑 制 了SOD1 SOD2 的 表 達 量 但 最 大 程 度 激 發(fā) 了 SOD3 的 表 達 說 明 藍 色LED 光 對 清 除 魚 腥 草 超 氧 自 由 基 起 到 積 極 作 用 圖4 不 同 光 質(zhì) 的LED 下 魚 腥 草 葉 片 脯 氨 酸 含 量 圖5 不 同 光 質(zhì)LED 下 魚 腥 草 葉 片 黃 酮 含 量 圖6 不 同 光 質(zhì) 的LED 光 源 處 理 對 魚 腥 草 幼 苗 SOD 同 工 酶 的 影 響 b a 脯 氨 酸 g mL 1 黃 酮 mg mL 1 超 氧 陰 離 子 產(chǎn) 生 速 率 nmol g 1 min 1 0 25 0 20 0 15 0 10 0 05 0 00 a b 20 第4 期 等 南瓜銀葉突變體48a 的表型特征及其遺傳學分析 試驗研究 2 7 對魚腥草葉片POD 同工酶的影響 在 不 同 光 質(zhì) 的LED 燈 下 魚 腥 草 葉 片 中 的 POD 同 工 酶 表 達 量 變 化 如 圖7 表3 POD 是 對 環(huán) 境 變 化 非 常 敏 感 的 氧 化 酶 本 試 驗 結(jié) 果 發(fā) 現(xiàn) 紅 黃 綠 藍 光 處 理 分 別 誘 導 了 更 多 的POD 基 因 位 點 表 達 其 中 綠 光 誘 導 了 POD3 POD4 和 POD7 3 條 譜 帶 紅 光 藍 光 則 誘 導 了 POD3 POD7 白 光 處 理 與 對 照 組POD 基 因 的 表 達 一 致 比 較 各 譜 帶 的IOD 可 知 POD1 POD2 POD5 和 POD6 的 表 達 量 在 大 多LED 單 色 光 處 理 下 均 高 于 對 照 組 說 明LED 光 源 能 夠 促 進 魚 腥 草 對POD 同 工 酶 的 表 達 且 多 數(shù) 情 況 下 單 色 光 源 有 顯 著 的 促 進 作 用 2 8 對魚腥草CAT 同工酶的影響 在 不 同 光 質(zhì) 的LED 燈 下 魚 腥 草 葉 片 中 的 CAT 同 工 酶 表 達 量 變 化 如 圖8 表4 經(jīng) 多 次 不 同 的 凝 膠 染 色 方 法 對CAT 同 工 酶 染 色 確 定 魚 腥 草 的 CAT 同 工 酶 僅 有 一 條 酶 帶 不 同 光 質(zhì) 影 響 了CAT 的 表 達 量 但 并 沒 有 誘 導 更 多 的CAT 基 因 位 點 表 達 對IOD 分 析 表 明CAT 的 表 達 量 依 次 為 綠 光 白 光 藍 光 紅 光 黃 光 對 照 即 以 上 光 質(zhì) 均 提 高 了CAT 的 表 達 表 明 單 色LED 光 源 對CAT 同 工 酶 含 量 的 表 達 具 有 促 進 作 用 3 討論與結(jié)論 植 物 生 長 受 諸 多 環(huán) 境 因 子 的 影 響 逆 境 會 造 成 植 物 的 膜 脂 產(chǎn) 生 過 氧 化 損 傷 TBARS 是 膜 脂 過 氧 化 的 產(chǎn) 物 可 以 作 為 膜 脂 過 氧 化 程 度 的 指 標 本 試 驗 結(jié) 果 表 明 藍 光 對 膜 脂 的 傷 害 最 大 綠 光 次 之 與 短 波 能 量 高 相 一 致 也 與 胡 陽 的 研 究 結(jié) 果 相 一 致 REF 22 當 植 物 所 受 脅 迫 超 過 其 自 身 調(diào) 節(jié) 能 力 時 植物體內(nèi)活性氧 ROS 的代謝平衡遭到破 壞 過 量 的 活 性 氧 會 引 發(fā) 膜 脂 的 過 氧 化 從 而 使 生 物 膜 系 統(tǒng) 遭 到 破 壞 造 成 細 胞 結(jié) 構(gòu) 和 功 能 受 損 甚 至 導 致 植 物 體 死 亡 測 定 組 織 中 自 由 基 的 活 躍 狀 態(tài) 可 間 接 了 解 組 織 受 損 狀 況 以 及 抗 性 強 弱 本 試 驗 結(jié) 果 表 明 藍 光 下 魚 腥 草 葉 片O2 產(chǎn) 生 速 率 最 快 含 量 最 多 與 盧 素 萍 23 的 研 究 結(jié) 果 一 致 且 各LED 處 理 下 植物組織中的過氧化氫含量都高于對照組 抗 氧 化 系 統(tǒng) 是 植 物 重 要 的 防 御 系 統(tǒng) 包 括 抗 氧 化 酶 和 一 些 分 子 如 脯 氨 酸 在 生 物 體 內(nèi) 脯 氨 酸 不 僅 僅 是 理 想 的 滲 透 調(diào) 節(jié) 物 質(zhì) 而 且 還 可 作 為 膜 和 酶 的 保 護 物 質(zhì) 及 自 由 基 清 除 劑 24 筆 者 研 究 發(fā) 現(xiàn) 綠 表2 不 同 光 質(zhì) 的LED 光 源 處 理 下 魚 腥 草 幼 苗SOD 同 工 酶 的 積 分 光 密 度 IOD 同工酶 條帶 SOD1 SOD2 SOD3 Rf 0 64 0 70 0 83 IOD CK 25 85 52 72 6 62 W 24 83 43 62 10 77 R 36 29 58 06 17 58 Y 14 35 24 28 34 66 G 48 95 72 00 15 88 B 55 43 98 80 10 07 圖7 不 同 光 質(zhì) 的LED 光 源 處 理 對 魚 腥 草 幼 苗 POD 同 工 酶 的 影 響 表3 不 同 光 質(zhì) 的LED 光 源 處 理 下 魚 腥 草 幼 苗POD 同 工 酶 的 積 分 光 密 度 IOD 同工酶 條帶 POD1 POD2 POD3 POD4 POD5 POD6 POD7 POD8 Rf 0 17 0 37 0 40 0 52 0 60 0 63 0 67 0 70 IOD CK 300 02 89 15 127 43 160 21 1442 90 W 419 35 141 11 117 75 150 57 369 61 R 219 59 251 13 114 62 382 65 340 32 192 46 340 36 Y 407 87 212 63 78 41 260 79 343 92 321 86 G 370 8 507 08 194 15 111 11 202 21 194 20 102 07 163 49 B 239 77 146 67 6 04 264 94 272 77 152 49 163 27 圖8 不 同 光 質(zhì) 的LED 光 源 處 理 對 魚 腥 草 幼 苗 CAT 同 工 酶 的 影 響 表4 不 同 光 質(zhì) 的LED 光 源 處 理 下 魚 腥 草 幼 苗 CAT 同 工 酶 的 積 分 光 密 度 IOD 同工酶 條帶 CAT Rf 0 48 IOD CK 280 56 W 683 62 R 585 98 Y 370 19 G 1584 05 B 623 36 申圣圣 等 不同光質(zhì)LED 光源對魚腥草幼苗膜脂過氧化及抗氧化酶的影響 21 中 國 瓜 菜 第33 卷 試驗研究 光 和 藍 光 處 理 組 中 脯 氨 酸 含 量 最 高 由 于 短 波 能 量 高 對 膜 的 氧 化 損 傷 加 劇 所 以 植 物 通 過 積 累 更 多 的 脯 氨 酸 來 降 低 對 膜 的 損 傷 這 是 植 物 的 自 我 防 御 響 應 25 但 王 莉 榮 等 26 研 究 表 明 紅 光 處 理 提 高 了 葡 萄 試 管 苗 中 游 離 脯 氨 酸 含 量 可 能 與 不 同 物 種 或 處 理強度不同有關 張 寒 等 27 研 究 表 明 單 色LED 紅 光 藍 光 處 理 能 夠 提 高 魚 腥 草 抗 氧 化 酶POD SOD 和CAT 的 活 性 而 綠 光 則 有 抑 制 作 用 本 試 驗 結(jié) 果 表 明 不 同 氧 化 酶 對 不 同 光 質(zhì) 的 響 應 不 同 其 中POD 的 響 應 更 為 敏 感 綠 光 藍 光 和 紅 光 誘 導 了 新 的 基 因 位 點 的 表 達 并 提 高 了 酶 活 不 同 光 質(zhì) 不 能 誘 導SOD 和CAT 新 的 基 因 位 點 的 表 達 但 可 以 提 高 其 活 性 均 為 綠 光 下活性最高 與郝俊江等 28 的研究結(jié)果一致 黃 酮 類 化 合 物 廣 泛 存 在 于 自 然 界 某 些 植 物 和 漿 果 中 是 一 種 很 強 的 抗 氧 劑 可 有 效 清 除 體 內(nèi) 氧 自 由 基 其 阻 止 氧 化 的 能 力 是 維 生 素E 的10 倍 以 上 這 種 抗 氧 化 作 用 可 以 延 緩 細 胞 衰 老 和 退 化 并 抑 制 癌 癥 的 發(fā) 生 29 同 時 黃 酮 類 物 質(zhì) 可 以 改 善 血 液 循 環(huán) 降 低 膽 固 醇 含 量 促 進 傷 口 愈 合 對 膠 原 蛋 白 起 穩(wěn) 定 作 用 筆 者 發(fā) 現(xiàn) 通 過 藍 黃LED 光 照 處 理 可 以 增 加 葉 片 中 黃 酮 的 積 累 說 明 適 宜 的 高 能 量 光 可 以 促 進 魚 腥 草 抗 氧 化 物 質(zhì) 的 積 累 與 徐 琳 煜 30 的 研 究 結(jié) 果 一 致 因 此 設 施 栽 培 中 可 以 根 據(jù) 不 同 需 求 設 置 不 同 光 照 條 件 以 提 高 天 然 生 物 活 性 物 質(zhì) 的含量 從而利于中藥材品質(zhì)控制及可持續(xù)利用 參考文獻 1 李下平 魚腥草研究進展 J 基層中藥雜志 2001 3 45 46 2 吳 佩 穎 徐 蓮 英 陶 建 生 魚 腥 草 的 研 究 進 展 J 上 海 中 醫(yī) 藥 雜志 2006 3 62 64 3 辛 國 鳳 甜 椒 幼 苗 光 合 作 用 對 不 同 光 質(zhì) 的 響 應 及 其 機 制 D 山東泰安 山東農(nóng)業(yè)大學 2019 4 樸 春 紅 寶 音 巴 特 郭 占 全 等 抗 蒸 騰 劑 對 玉 米 主 要 葉 片 光 合 特 性 及 生 理 特 性 的 影 響 J 分 子 植 物 育 種 2017 15 10 4289 4293 5 MARCUVITZ S TURKINGTON R Differential effects of light quality provided by different grass neighbours on the growthandmorphologyofTrifoliumrepensL whiteclover J Oecologia 2000 125 2 293 300 6 王 發(fā) 南 光 質(zhì) 對 櫻 桃 蘿 卜 生 長 發(fā) 育 及 營 養(yǎng) 品 質(zhì) 的 調(diào) 控 機 制 D 杭州 浙江大學 2017 7 KITAZAKI K FUKUSHIMA A NAKABAYASHI R et al Metabolic reprogramming in leaf lettuce grown under different lightqualityandintensityconditionsusingnarrow bandLEDs J ScientificReports 2018 8 1 7914 8 STRYDOM S MCMAHON K KENDRICK G et al Seagrass Halophila ovalis is affected by light quality across different life historystages J MarineEcologyProgress 2017 572 103 116 9 王 婷 婷 俞 少 娟 李 鑫 磊 等 LED 光 源 對 植 物 生 理 生 化 及 品 質(zhì)影響研究進展 J 北方園藝 2016 2 189 193 10 虞 偉 LED 光 質(zhì) 對 香 菇 生 長 抗 氧 化 酶 系 及 有 效 成 分 影 響 研 究 D 合肥 安徽農(nóng)業(yè)大學 2018 11 孫 一 榮 朱 教 君 水 分 處 理 對 沙 地 樟 子 松 幼 苗 膜 脂 過 氧 化 作 用及保護酶活性影響 J 生態(tài)學雜志 2008 5 729 734 12 王 嵐 姬 可 平 胡 鋒 希 夫 試 劑 顯 示DNA 染 色 方 法 的 改 進 J 實驗室研究與探索 2004 5 49 50 13 COPE K R SNOWDEN M C BUGBEE B Photobiological interactions of blue light and photosynthetic photon flux effects of monochromatic and broad spectrum light sources J PhotochemistryandPhotobiology 2014 90 3 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Heatexposurealterstheexpression of SOD POD APX and CAT isozymes and mitigates low cad mium toxicity in seedlings of sensitive and tolerant ric