低温胁迫对樱桃过氧化物酶活性的影响

1、生物工程与技术学院 本科生毕业论文题 目 低温胁迫对樱桃过氧化物酶活性的影响 学 院 生物工程与技术学院 作者姓名 王碧玉 学 号 20112010230 指导教师 李 仲 芳 提交日期 2015年5月29日 原创性声明本人郑重声明：本人所呈交的论文是在指导教师的指导下独立进行研究所取得的成果。学位论文中凡是引用他人已经发表或未经发表的成果、数据、观点等均已明确注明出处。除文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名： 年 月 日 论文指导教师签名：目录摘要1引言31. 材料与方法41.1材 料41.2 方法41.2.1

2、温度处理41.2.2 溶液和反应液的制备51.2.3主要仪器与试剂51.2.4过氧化物酶（POD）活性测定52.结果与分析62.1低温对过氧化物酶（POD）活性的影响62.1.1不同日期温度变化72.1.2不同日期POD活性变化72.1.3低温对过氧化物酶（POD)的影响83.讨论84.结论9天水师范学院本科生毕业论文评定表作者姓名王碧玉性别女学号20112010230二级学院生物工程与技术学院专业生物科学论文题目低温胁迫对樱桃过氧化物酶活性的影响英文名称T The influence of low temperature stress on cherry peroxidase activit

3、y论文字数6255关键词中文樱桃；低温；过氧化物酶活性外文Cherry,low temperature, peroxidase activity摘要中文【目的】在植物生长过程中，会遇到各种逆境，体内POD的活性在逆境下不断地发生变化。在深冬，通过对植物园里的樱桃枝条POD活性进行测定并分析结果，初步了解温度和POD的关系，樱桃与抗寒性的关系，进一步为天水樱桃的引种栽培提供理论依据。【方法】以植物园樱桃枝条为实验的材料，通过冬天室外温度梯度的变化测定过氧化物酶(POD)的活性变化，初步讨论温度与过氧化物酶(POD)的关系。【结果】樱桃植物体内在自然越冬过程中不同的温度下体内POD 活性变化很明显

4、。在自然低温-0.71.9温度梯度内，樱桃POD活性变化大体上呈现“高低高”变化趋势。在1.9时,POD的活性是最高的。-0.3时，POD的活性最低。【结论】樱桃自然越冬状态下，在一定的温度的范围内，樱桃的过氧化物酶活性随温度的升高而降低，在一定温度范围内，随温度的降低而升高。外文 【 objective 】 in the process of plant growth, will encounter all sorts of adversity, the activity of POD in vivo under adverse circumstances change constantly

5、.The cherry branches in the botanical garden in winter, and through the POD activity were determined and the results of the analysis, a preliminary understanding of the relationship between temperature and POD, the relationship between cherry and cold resistance, further provide theoretical basis fo

6、r cultivation of tianshui cherry.method botanical garden cherry branches as experimental material, through the winter outdoor temperature gradient , the change of the variation in activity of peroxidase (POD), preliminary discuss the temperature and the relationship between the peroxidase (POD).【 re

7、sults 】 the cherry in the process of natural wintering in plant POD activity in the body under different temperature change is obvious.In natural low temperature within 0.7 1.9 temperature gradient, cherry POD activity change largely showed a trend of "high - low -" change.At 1.9 , the act

8、ivity of POD was the highest.Lowest 0.3 , the activity of POD.【 conclusion 】 cherry natural wintering state, in a certain temperature range, cherry peroxidase activity decreases with the rise of temperature, and in a certain temperature range, along with the decrease of temperature rise.指导教师评定：评定成绩指

9、导教师签名答辩委员会意见答辩委员会主任签字： 教务处审核：天水师范学院指导毕业论文（设计）进度表二级学院生物工程与技术学院专业类别生物科学指导教师 李仲芳班 级11生科二班学生姓名王碧玉论文题目低温胁迫对樱桃过氧化物酶活性的影响指导进度资料收集资料来源、资料筛选及其它需要说明的情况 通过天水师范学院CNKI查阅，以及网络搜索，共查阅相关文献30篇，引用16篇。主要包括：樱桃砧木抗寒性鉴定、休眠期内甜樱桃不同品种枝条的抗寒性、植物生理生化实验原理术电导法在植物抗寒研究中的应用等。论文提纲初稿撰写指导学生撰写提纲情况、对学生编写提纲有无修改、初稿完成情况该生论文题纲设计合理，但存在一定的问题，要求

10、修改。论文初稿的题目、摘要、内容方面存在问题要求学生修改。论文格式方面存在问题、要求修改。修改定稿学生是否按预定计划完成、对学生初稿有无修改、其他情况论文初稿的题目、摘要、内容方面存在问题要求学生修改。按照天水师范学院毕业论文格式要求，该同学的论文中涉及到的格式不合理，按要求修改。论文中涉及到的用词表述方式欠妥，要求修改。生物工程与技术学院2015届毕业论文低温胁迫对樱桃过氧化物酶活性的影响作者：王碧玉 指导教师：李仲芳（天水师范学院生物工程与技术学院甘肃天水741000）摘要：【目的】在植物生长过程中，会遇到各种逆境，体内POD的活性在逆境下不断地发生变化。在深冬，通过对植物园里的樱桃枝条P

11、OD活性进行测定并分析结果，初步了解温度和POD的关系，樱桃与抗寒性的关系，进一步为天水樱桃的引种栽培提供理论依据。【方法】以植物园樱桃枝条为实验的材料，通过冬天室外温度梯度的变化测定过氧化物酶(POD)的活性变化，初步讨论温度与过氧化物酶(POD)的关系。【结果】樱桃植物体内在自然越冬过程中不同的温度下体内POD 活性变化很明显。在自然低温-0.71.9温度梯度内，樱桃POD活性变化大体上呈现“高低高”变化趋势。在1.9时,POD的活性是最高的。-0.3时，POD的活性最低。【结论】樱桃自然越冬状态下，在一定的温度的范围内，樱桃的过氧化物酶活性随温度的升高而降低，在一定温度范围内，随温度的降

12、低而升高。关键词：樱桃；低温；过氧化物酶活性The influence of low temperature stress on cherry peroxidase activityAuthor: wang biyu teachers: li zhongfang (tianshui normal university, institute of engineering and technology Gansu tianshui 741000).Abstract: 【 objective 】 in the process of plant growth, will encounter all s

13、orts of adversity, the activity of POD in vivo under adverse circumstances change constantly.The cherry branches in the botanical garden in winter, and through the POD activity were determined and the results of the analysis, a preliminary understanding of the relationship between temperature and PO

14、D, the relationship between cherry and cold resistance, further provide theoretical basis for cultivation of tianshui cherry. 【method】 botanical garden cherry branches as experimental material, through the winter outdoor temperature gradient, the change of the variation in activity of peroxidase (PO

15、D), preliminary discuss the temperature and the relationship between the peroxidase (POD).【 results 】 the cherry in the process of natural wintering in plant POD activity in the body under different temperature change is obvious.In natural low temperature within 0.7 1.9 temperature gradient, cherry

16、POD activity change largely showed a trend of "high - low -" change.At 1.9 , the activity of POD was the highest.Lowest 0.3 , the activity of POD.【 conclusion 】 cherry natural wintering state, in a certain temperature range, cherry peroxidase activity decreases with the rise of temperature

17、, and in a certain temperature range, along with the decrease of temperature rise.Key words: cherry,low temperature, peroxidase activity引言 【研究意义】大樱桃(Cheery) 为蔷薇科(Rosaceae)、李属(Prunus) 、樱桃亚属(Cerasus) 的乔木型果树1。樱桃最早见于欧洲和亚洲西部这一带种植，在19世纪70年,陆续由华侨和一些外来传教士传入我们国家。樱桃的经济价值是非常高的，它是在落叶果树中成熟比较早的一种果树，素有“春果第一枝”之美称。在

18、春果市场的淡季，樱桃是最受消费者亲睐的，它满足了人民生活需求，同时在增加了果农的经济收入。在外型上，樱桃果实不仅个大而且颜色非常艳丽，它的果实肉嫩多汁，被誉为水果中的冠军，是人们非常喜爱的水果之一；在营养上，樱桃有很高营养价值，含铁量量要比苹果高出20-30倍，铁在人体中是非常重要的元素，在蛋白质的合成、人体免疫和能量的代谢方面等过程中，起着非常着重要作用；樱桃中还存在着褪黑激素，且有双倍的抗衰老的作用，是味美又营养的水果；在药用价值上，樱桃的枝、根、核鲜果、叶都可以用来入药，在促进血红蛋白再生，调节治血、以及调中益睥都有很好作用；樱桃树的花开的早且颜色艳丽，树姿优美，可用来绿化庭院同时美化居

19、住环境。在生长方面，樱桃喜温和喜光的环境，多生于喜温和喜光的环境中，樱桃适宜在海拔300600m，北纬3339°的区域栽培种植。中国栽培的樱桃品种很丰富，有中国樱桃、酸樱桃、甜樱桃、和毛樱桃5个品种。在亚洲和欧洲樱桃各有2个大品种，2大品种互相之间没有任何联系，很多的常见樱桃品种都是培育出来的，樱桃种植在世界上主要分布在北半球，在国内有很多产地，但主要产于喜温和喜光的环境中的山东、安徽、辽宁、江苏、甘肃、四川、河南、浙江等地，山东是主要栽培地。近年来，樱桃作为经济林木在天水地区发展的非常迅速，甜樱桃在天水地区的引种栽培面积也在逐年地增加，由于樱桃的经济效益，果农种植积极性也越来越高，

20、栽培大都以甜樱桃为主，经济效益良好。但是还是存在着一些问题, 由于樱桃生长习性，大樱桃是不抗旱、不耐高温、尤其不抗冻，是一个比较特殊的树种，适宜在温和的年平均气温在1020的地区生长，由于樱桃树的生长要求的限制，所以樱桃的栽培地域比较窄相对果树其他。天水地区栽培品种要从国内引进，大多引种区域与本地气候差异还是较大，这会导致引种栽培区域容易发生抽干和越冬冻害，树体严重时死亡，樱桃栽培发展的主要限制的因子是冬季的低温，因此，了解温度与过氧化物酶(POD)的关系，进一步反映冬天植物与抗寒性的关系。为天水地引种栽培区和樱桃种植区划及提供理论依据。【研究进展】目前，对于甜樱桃抗寒生理和生化指标的研究，国

21、内已经报道。李波通过电导率法和恢复生长法结合对Gisela5，山樱桃和甜樱桃砧木抗寒性鉴定，与砧木SOD活性和脯氨酸含量与抗寒性的关系2。陈新华通过对甜樱桃枝条休眠生理相关生化指标变化的实验研究，初步确定了龙冠，红蜜和其他的品种的抗寒性3-4。在果树抗寒性鉴定中已被广泛应用的，有电导法作为定量测定分析果树抗寒力的研究方法5-6。果树枝条抗寒性的指标用电导值比较直观7-8。【本研究切入点】本试验通过不同自然低温胁迫对樱桃的枝条过氧化物酶活性的变化进行了研究，初步探讨植物与抗寒性的关系，为樱桃的引种栽培资源利用提供借鉴。1. 材料与方法1.1材 料 供试材料取材于天水师范植物园。樱桃树管理水平一般

22、，树体生长正常。1.2 方法 在樱桃树体进入深冬后，选定一个固定品种的一颗樱桃树。每隔三天在早上8：30，从树冠中部外围枝中，尽量选取生长正常，无病虫且粗度、高度接近一致枝条为试验材料，去除枝条顶端，剪成5cm 左右的枝段，装塑料袋内带回实验室。1.2.1温度处理 进入冬天后，于2014年 12 月24日开始，每隔三天去植物园采集粗度、高度接近一致的枝条，总共采集了10组，取材时每天的平均温度分别为-0.6、-0.7、-0.3、0.4、1.9、1.6、-0.2、1.6、-0.7 和1.4进行天然低温胁迫处理。共处理10组。1.2.2 溶液和反应液的制备（1）磷酸缓冲液的配制储备液A的制备:称取

23、NaH2PO4.H2O 27.8g配成1000mL的0.2mol/L磷酸二氢钠。储备液B的制备:称Na2HPO4.12 H2O 71.7g 配成1000mL的0.2mol/L磷酸氢二钠。取87.7mL的储备液A和12.3mL的储备液B，稀释至200mL,制成0.1mol/L磷酸缓冲液（PH6）。（2）反应液的配制 取100ml 0.1mol/L磷酸缓冲液（PH6）中加入0.5 ml愈创木酚 ，1ml 30% H2O2，充分摇匀，制成反应液。 1.2.3主要仪器与试剂 723C可见光分光光度计，离心机，离心管，研钵，移液管，移液管架，试管，试管架，洗耳球，0.1mol/L磷酸缓冲液（PH6），反

24、应液。1.2.4过氧化物酶 （POD） 活性测定(1) 酶液提取：称取樱桃枝条0.1g,剪碎置于已冷冻过的研钵中，加入少量石英砂，分两次加入总量为4mL（ PH6）的磷酸缓冲液，研磨成匀浆后，倒入离心管中，在4000r/min离心15 min,上清液既为粗酶提取液，倒入小试管低温下放置备用。(2) 测定吸取反应液3mL于试管中，加入酶提取液1mL，迅速摇匀后导入光径1cm的比色杯中，以未加酶液的反应液为空白对照，在470nm波长处，以时间扫描方式，测定4 min内吸光度值变化，取线性变化部位，计算每分钟吸光度变化值（A470）（反应体系中各试剂及酶活性见表1）表1反应体系中各试剂及酶活性地点：

25、天水市秦州区日期日平均温度（）植物枝条重量（g）反应时间(min)提取酶液总体积(ml)测定时取用酶液体积（ml）POD酶活性U/(g·min)当天天气情况 2014年12月24日-0.611311510.667无冻害12月27-0.711311225.333无冻害12月30-0.311311214.667霜冻较厚2015年1月2日0.411311325.333无冻害1月5日1.911311617.333雪冻1月8日1.611311569.333轻微霜冻1月11日-0.211311254.667霜冻较厚1月14日1.611311512轻微霜冻1月17日-0.711311428小雪1月

26、20日1.411311268无冻害 (3)结果计算按下式计算酶的相对活性。 过氧化物酶活U/(g·min)= A470*VT/W*VS*0.01*t 式中：A470反应时间内吸光度的变化； W植物枝条重量(g)； t反应时间(min)； VT提取酶液总体积(ml)；VS测定时取用酶液体积（ml）。2.结果与分析2.1低温对过氧化物酶（POD）活性的影响过氧化物酶（POD）广泛存在于植物体中，是活性较高的一种酶。它与呼吸作用、光合作用及生长素的氧化等都有关系。在植物生长发育过程中它的活性不断发生变化。一般老化组织中活性较高，幼嫩组织中活性较弱。对在自然越冬条件下过氧化物酶的活性进行了测

27、定。2.1.1不同日期温度变化 图表1不同日期温度变化由图表1可以看出不同日期日平均温度变化大体呈现“升降升”趋势，在2014年12月24日到2015年1月5之间温度升高，2015年1月5日到1月11温度又降低。在2015年1月5时,温度最高，1.9。在2014年12月27日时温度最低，-0.7 。但温度总体趋势是上升的。2.1.2不同日期POD活性变化 图表2不同日期POD活性变化由图表2可以看出不同日期POD活性变化大体呈现“高低高”趋势。但总体上供试的枝条POD活性随着日期的变化表现出下降趋势。有个别数据出现上升的现象，但不影响总体的变化趋势，樱桃POD活性在2014年12月30日到20

28、15年1月5日日期区间的斜率变化较大，其余的温度处理区间变化较为平缓。在2014年12月24日到12月30先降，12月30日到2015年1月5温又升高。在2015年1月5时,POD活性最大，在2014年12月27日时温度最低，POD活性最小。2.1.3低温对过氧化物酶(POD)的影响 图表3低温对过氧化物酶(POD)的影响由图表3可知，樱桃枝条在不同温度越冬过程中枝条内 POD 态变化表现不尽相同，各温度下枝条内的 POD 活性有明显的差异。在冬天室外温度梯度的变化下。樱桃枝条POD活性在低温胁迫中变化大体呈现“高低高”趋势，在-0.30.6之间随温度降低而迅速升高，有可能这一低温区段是植物P

29、OD 活性较为敏感的温度区段。相比其他温度区段在-0.31.4之间温度变化平缓。在1.41.9之间随温度升高而升高。在1.9时,POD最高。-0.3时最低 。由三个图表可以得出，樱桃POD活性在自然越冬情况下，随着冬天的到来，呈现“高低高”趋势，但总体上呈上升趋势。3.讨论我们都知道，植物的生存和它的生长是需要一定的适宜的环境条件的，温度是在各种环境条件中是一个主要的因素。按照常理来说，温度为2030时，在这一条件下植物是最容易生长和存活的；而当低温（10以下） 这种温度下不仅仅限制了植物的正常生长，严重时候还将会导致植物的死亡。科学研究者通过长期的实验研究认识到：越冬的植物在即将进入寒冬之前

30、，会在秋天的短日照和零上低温对它的共同作用下“锻炼”一定的时间,在帮助冬季的植物顺利越冬的这个过程中也是起一定作用的。但是和人类是不相同，越冬的植物在经历的这个锻炼的经过中，植物体内会发生一系列对环境适应性的变化。在环境逆境下的植物体更多的氧自由基会被会产生，从而加剧膜脂的过氧化，进而将会导致膜系统受到损伤，这终使组织受到一定的程度的破坏9-11。植物对于膜脂的过氧化的酶促防御系统中的POD一种重要的植物保护酶12-13,它对分解过氧化物起主要的作用,降低体内过氧化物对膜的伤害作用,这样就会提高植物的抗逆性14-16。在低温胁迫逆境下,过氧化物酶POD合成一定程度上增加,活性自由基的积累会被降

31、低,植物机体的抗寒能力进而增强。因此我们研究低温对樱桃枝条POD活性影响对明确樱桃适宜的生长环境具有重要应用价值和理论意义。本试验以樱桃为试材，通过自然低温处理来研究在不同低温下樱桃的相对POD活性变化, 通过体内生理指标的变化，发现被试樱桃品种POD活性在自然越冬状态下，会出现一定程度的增强，但在某个低温点也会明显现下降趋势。这可能是由于在测定POD活性的指标时，只考虑到了温度这一条件的影响，而在自然界中植物受到各生物因子和种环境因子的综合作用，其POD活性也定然受到温度以外的其它因子的影响。4结论人们常常通过逆境胁迫中植物相关抗逆生理指标的变化来推测植物的抗逆性强弱。本试验中，在冬天室外温

32、度梯度的变化下，通过对三个图标的分析可以得出这样的结论：樱桃自然越冬状态下，在一定的温度的范围内，樱桃的过氧化物酶活性随温度的升高而降低，在一定温度范围内，随温度的降低而升高，樱桃枝条POD活性在低温胁迫中变化大体呈现“高低高”趋势，在1.9时,POD最高，-0.3时最低。在-0.3-0.6之间随温度降低而升高，-0.31.4之间温度变化平缓，在1.41.9之间随温度升高而升高。本试验在植物抗低温研究中，可以看出POD活性的变化与植物的抗寒性之间有着非常密切的关系，且我们知道大多数科学研究者认为POD活性含量与植物的抗寒性呈现正相关，低温将会导致植物细胞中POD活性含量的增加，POD活性含量的

33、提高就会使得植物的抗寒性提高，但是在本实验中的发现，樱桃枝条POD含量，并没有随低温胁迫较大幅度的提升，只是在-0.3-0.6有小幅上升，而在1.4到-0.3之间樱桃枝条POD含量基本没有变化，原因可能是因为，本实验低温处理时间温差较小，低温处理时间较短，而植物体内未能及时合成过氧化物酶(POD)。低温胁迫会使植物内POD的含量上升，试验材料的POD的含量并没有表现出大量上升的趋势，反而有随着温度的上升有上升的趋势，这也可能是因为实验材料温差处理时间较短而导致POD的含量变化的相对滞后。保护酶系统中POD活性变化没有呈现一定的规律，这可能有以下两个方面的原因: 一方面，由于果树生理过程是非常复

34、杂的，对其抗寒性的研究。如果仅以次实验室条件下自然低温对樱桃枝条过氧化物酶活性的影响很难反映它的抗寒性，如果要全面评价其抗寒能力，还得从相关的植物逆境生理、生化等多项指标，进行综合性的评判；另一方面，由于利用愈创木酚法测定不同低温胁迫下供试材料的氧化物酶活性，其测定结果除受人工实验操作读数影响外，还与供试材料的温度程度，取样的一致性等有密切的关系。在树冠同一方位采集长势、粗细、长度等均匀一致的枝条，才能克服取样带来的系统误差。本试验以樱桃为试材，通过自然低温处理来研究在不同低温下樱桃的相对POD活性变化, 通过体内生理指标的变化，发现被试樱桃品种POD活性在自然越冬状态下，会出现一定程度的增强，但在某个低温点也会明显现下降趋势。这可能是由于在测定POD活性的指标时，只考虑到了温度这一条件的影响，而在自然界中植物受到各生物因子和种环境因子的综合作用，其POD活性也定然受到温度以外的其它因子的影响。此外，由于此次实验冬天室外温度区段变化范围太小，其测定的酶活性变化受到一定的限制。对于大范围冬天低温对酶活性影响体现不出来。且本次试验所选取植物种类品种较少，需要在今后的试验当中进行扩大范围，以更加全面的反樱桃对自然低温的抵抗能力。10参考文献( Reference)1中国农业科学院.中国果树栽培学.M北京:农业出版社.1987:558-559.2李勃,刘