美国红枫叶片色素研究

时间:2024-10-13 10:38:13

1试验勤崞擒啶材料

试验于山东农业大学园艺科学与工程学院中心实验室、花卉栽迪舻闽裆培生理实验室以及山东农业大学南校区园艺站进行。供试材料为栽植3年的美国红枫(Acerpalmatum)。

1.1试验设计

1.1美国红枫叶片色素成分分离鉴定及花色素苷的稳定性

2009年5月,选晴天上午9:00~10:00采集枝条中部叶片,采后立即放入冰盒保存。用自来水冲洗叶片3~4次,然后用蒸馏水冲洗,晾干;去叶柄及叶脉后剪碎混匀,备用。

1.2温光互作对美国红枫叶片荧光参数和抗氧化酶活性的影响

于2009年4月取长势一致,生长健壮的美国红枫枝条,用蒸馏水冲洗干净,放入装有hogland营养液的水桶中,每桶放10支,每处理3次重复,共15桶。分别放入不同温度和光照的光照培养箱中:高温强光(I):35℃和1200μmol·m-2·s-1;低温强光(II):10℃和1200μmol·m-2·s-1;低温弱光(III):10℃和100μmol·m-2·s-1;高温弱光(IV):35℃和100μmol·m-2·s-1。

1.3高温强光下缓冲溶液及Fe

2+溶液对美国红枫叶片光合作用及叶片内抗氧化酶活性的影响

2009年8月选株高及生长状况大致相同,生长健壮的植株将此次试验分为四组:

T1对照(喷施蒸馏水);

T2叶面喷施pH5.4缓冲溶液;

T3叶面喷施铁肥(10mmol/L);

T4叶面喷施pH5.4缓冲溶液与Fe2+(10mmol·L-1)溶液;

每天傍晚喷施一次,溶液均匀喷洒于叶片正、背面,以形成可见的液珠为度。处理2d后开始取材,此后每天取材一次,连续6次。

2测定内容与方法

2.1叶片色素成分定性测定

美国红枫叶片色素类型的定性分析:取叶片(幼叶)0.1g,分别加石油醚、10%HCl、30%氨水约5ml,迅速研磨成匀浆,过滤,观察颜色。

美国红枫叶片类黄酮显色反应:

(1)浓盐酸--镁粉反应:加入镁粉少量,然后加入浓盐酸5滴,摇匀,静置1h;

(2)浓盐酸--锌粉反应:加入锌粉少量,然后加入浓盐酸10滴,摇匀,静置1h;

(3)醋酸铅反应:加2.0%Pb(CH3COO)·3H2O2ml,摇匀,静置2h;

(4)三氯化铁反应:加5.0%FeCl3·6H2O2ml;

(5)三氯化铝反应:加2.0%AlCl3·6H2O甲醇溶液1ml;

(6)浓硫酸反应:加2.5ml浓H2SO4,摇匀,再置沸水浴5min;

(7)碱性试剂反应:加5%Na2CO33ml,摇匀,密闭静置30min,通空气10min;

(8)氨性氯化锶反应:取甲醇10ml,加氨水定容至25ml,成为被氨水饱和的甲醇溶液;对样品液加0.01mol/LSrCl2·6H2O甲醇液10滴,再加被氨水饱和的甲醇液10滴,摇匀,静置1h;

(9)硼酸反应:加2.0%H2O2C4·2H2O10滴,再加2.0%H3BO33ml。

2.2花色素苷、叶绿素含量测定

花色素苷将叶片洗净,擦干,剪碎。用2.5mol/LHCl:95%乙醇=15:85(V/V)混合液,在黑暗条件下浸提24h后用岛津UV-2450紫外可见分光光度计检测535nm波长的光密度值,按公式(胡位荣等,2004)计算花色素苷的含量。叶绿素采用80%丙酮提取,比色法测定(赵世杰,1998):取新鲜叶片,避开大叶脉,用面积为13.25px2的打孔器打取叶圆片10个,加80%丙酮20ml,置于暗处浸提24~48h,直到叶片发白,于663nm、646nm、470nm下比色,按公式计算Chla、Chlb和Car含量。

2.3 PAL酶活性测定

根据张春妮等(2005)的方法有所改动。酶液的制备:称取0.3g叶片,加入0.05gPVP,再加0.2mol·L-1硼酸缓冲液(pH8.8)5ml,冰浴中研磨匀浆,在4℃下1000r·min-1,离心15min,上清液用作酶活性测定。酶活性测定:取1ml0.02mol·L-1苯丙氨酸,加入2ml0.05mol·L-1硼酸盐缓冲液(pH8.8)和0.5ml酶提取液,对照用0.5ml0.2mol·L-1硼酸盐缓冲液(PH8.8)代替酶提取液。于30℃水浴保温30min,用U-1800紫外分光光度计测定290nm处的吸光度,酶活性单位定义为每克鲜重每小时吸光度的变化(△AOD290·h-l·g-1FW)。

2.4净光合速率测定

选择并标记植株上完好的功能叶,用Ciras-1型便携式光合仪(英国)直接测定净光合速率(Pn)。

2.5荧光参数测定

用FMS-2型调制式荧光仪(英国Hansatech产)测定各项荧光参数,测定叶片的部位与光合作用的测定部位相同,测定前先暗适应30min,测定时调整叶片使其受光量尽量一致,以减少误差。测定暗适应下最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)、初始荧光(Fo)。各参数的意义及光化学效率计算参照Demming-Adams等(1992)及FMS-2型叶绿素荧光仪使用手册,公式如下:PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)=(Fm-Fo)/Fm。

2.6叶黄素循环测定

用打孔器取2个叶圆片(50px2),用高效液相色谱仪按照Cheng(2003)的方法分析测定叶黄素循环各组分紫黄质(V)、单环氧玉米黄质(A)、玉米黄质(Z)含量以(A+Z)/(A+Z+V)表示脱环氧化状态。各项指标的测定均重复5次。测定处理0、5d的叶黄素循环的变化情况。

2.7 SOD、POD、CAT活性,MDA和可溶性蛋白含量的测定

称取叶片0.5g,于研钵中加5mlpH7.8的50mmol·L-1磷酸缓冲液,冰浴研磨,0~4℃下10000rpm离心15min,上清夜即为酶提取液。供酶活性、MDA含量和可溶性蛋白含量测定。SOD活性用NBT还原法(Giannopolitis,1977):3ml反应液(内含2.7ml144mmol·l-1的蛋氨酸,0.1ml22.5μmol·L-1氮蓝四唑,0.1ml3μmol·L-1的EDTA-Na2,0.1ml60μmol·L-1的核黄素)加入20μL酶提取液,60μmol·m-2·s-1左右光照下反应30min,于560nm比色,以抑制NBT光化还原的50%为一个酶活性单位。

POD活性采用愈创木酚法(Omran,1980):3ml反应液(其中H2O2的浓度为0.1mol·L-1,愈创木酚浓度为3.5mmol·L-1,用0.1mol·L-1pH6.0的磷酸缓冲液配制)中加入20μl酶提取液,紫外分光光度计马上读OD470值,每隔一分钟读一次,读反应前2min的OD值,活性△OD470·min-1·g-1FW表示。CAT活性用Chance等方法测定(Chance等,1995),3ml反应液(0.01mol·L-1pH7.0的磷酸缓冲液20ml中加入0.1mol·L-1的H2O25ml)中加入100μL酶液,立即读取OD240值,每隔1min读一次,读反应前2min的OD值,活性以△OD240·min-1·g-1FW表示。

MDA含量测定用硫代巴比妥酸法(赵世杰等,1998):取酶提取液1ml,加2ml0.67%的TBA溶液,沸水浴15min,4000rpm离心20min,于600nm,532nm,450nm下比色。MDA含量以μmol·g-1FW表示。可溶性蛋白含量的测定采用考马斯亮蓝比色法(赵世杰,1998)。取上清液20μL(对照加20μL水),加3ml考马斯亮蓝(100mg考马斯亮蓝,溶于50ml95%的乙醇,加85%的磷酸100ml,定溶至1000ml),放置2min马上于595nm下比色。可溶性蛋白含量以mg·g-1FW表示。2.8可溶性糖含量的测定可溶性糖的测定采用蒽酮比色法。0.3g鲜样加10ml蒸馏水,封口沸水浴30min(2次),滤纸漏斗过滤入50ml容量瓶中,冲洗残渣,定容。吸提取液1ml,加蒸馏水1ml(对照加2ml蒸馏水),加蒽酮乙酸乙酯液(称1g蒽酮溶于50ml乙酸乙酯中)0.5ml,加浓硫酸5ml,振荡,沸水浴1min,自然冷却后,于630nm下比色(李合生等,2001)。

3数据与分析

采用Excel软件处理数据、制图,采用DPS软件进行相关性分析。

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