文档介绍：高等植物中的谷胱甘肽过氧化物酶及其功能科学通报第 39 卷第 6期 Cl]INESESCIENCEBULLETIN1 哭科年 3月高等植物中的谷眯甘肤过氧化物酶及其功能侯少范薛泰麟谭见安( 中国科学院地理研究所,北京 1印 101) 关健词硒、高等植物、谷肤甘肤过权化物阵、逆境条件硒是人类、动物和某些微生物的必需微量元素, 人类和动物谷胧甘肤过氧化物酶(Gintathione Peroxidase , GSH 一 x) 的组成成分, 其主要生理功能是催化过氧化物分解,阻断脂质过氧化链锁反应和清除某些有机氢过氧化物, 如核酸氢过氧化物, 胸腺嗜吮氢过氧化物等, 和 Beathlll 根据植物对硒累积的倾向性,将植物分为三大类,推测硒可能为黄茂属(Astr 匆 alous) 所必需外, 还没有确切证据表明为其它植物所必需. 据世界各国的报道和 20 余年我们单位对各种农作物等硒含量及其与环境关系的研究结果表明民 3] ,所有农作物、蔬菜、水果均含有不同数量的硒. 近年施硒肥的结果证明, 硒对低硒环境中的作物除具有一定的增产作用外, 同时还可提高赖氨酸等的含量叽对幼苗的生长亦有一定的促进作用并能增加叶绿素的含量阎. 因此,硒在高等植物中的普遍存在,究竟是其生命活动所必需抑或是一种伴生性吸收的非必需元素,,我们以禾本科的小麦、豆科的大豆, 十字花科的油菜以及百合科的大蒜为对象, 研究了硒的功能酶一一谷肌甘肤过氧化物酶在这些植物中的活性,同时对其功能进行了探讨. 1 材料与方法 供试植物材料及其来源列于表 1 表1 供试植物材料及其来源科别植物名称品种来源十字花科豆科禾本科油菜白菜大豆小麦玉米大蒜中芥 5号绿宝中黄 3号北京 831 中单 1号中国农业科学院油料研究所中国农业科学院蔬菜研究所中国农业科学院作物育种栽培研究所中国农业科学院作物育种栽培研究所百合科河北围场县地方病研究所 LZ 生理生化指标的测定(l) 谷胧甘肤过氧化物酶(GSH 一 Px) , (2) 过氧化产物几 AS, (3) 超氧化物歧化酶(SOD) , 1卯3****和肠收稿, 1 卯只珍 12 收修改稿. 科学通报第 39卷(’) 过氧化氢酶(CAr) , (5) 维生素 E队), (6) 硒. 具体方法和文献同前文[s. 种子发芽试验和幼苗水培试验精选大小及色泽一致的种子,以 70% 的乙醇消毒后, 置直径 gcm 的培养皿中. 每皿放大豆种子 20 粒,小麦 25 粒,玉米 20 粒,油菜 100 粒,加 10nil 水或含硒的处理液,在恒温箱内 25士l‘C HZSeO3 或 NaZSeO 。, NaZSe03 供给不同形态的硒. 各种处理均设 5或8 皿以上, 培养期间每天更换一次对照和处理液, 根据试验需要培养一定时间后,取样,计算发芽率,测鲜重,并测定试验所设计的指标,均重复 4次. 待发芽的种子根长至 3一 scm 以上时, 根据实验要求将植物苗移至总容量为 400 士2 耐的三角瓶中,以泡沫塑料固定植株,采用 Hoagland 完全培养液,置室内 22一 28’C 自然光照下生长. 生长期间每隔3日用 % H夕 2/L 天更换一次培养液,至幼苗生长至 3 周时收获, 分根系与叶茎分别称鲜重、干重和测定各项生理指标. 试验中,按设计要求以 NaZse03 或 NaZSeO4 , HZseO3 供硒. 大蒜系于大田内以叶面喷施法供硒(NaZse03). 所有试剂均为优级或分析纯进口或国产试剂. 2 结果与讨论 11 表2 谷肤甘肤过叙化物酶是高等植物中硒的赋存形式植物组织中 GsH 一x 的活性伽 n幻 IGsH 信 FW·而 n).) 科别十字花科植物组织叶片 GSH 矛x 活性油菜豆科大豆禾本科小麦发芽种子叶片发芽种子叶片发芽种子 1238 、2 167 , 73 2159 .0 24 、 35 百合科玉米大蒜叶片鳞茎竺 727 a)Fw ,而 n 为鲜重与分钟. 研究对象中 GSH 一x 活性的测定结果由表2 可见,一般种子中的酶活要高于叶片( 以鲜重计) ,但不同植物种之间差异很大,禾本科植物组织中酶的活性较低,而大蒜鳞茎中的活性最高,可达到 6310 脚 molGSH/gFW ·而 n. Tappel 等闷证明,动物体内 GSH 一x 的活性与饲料中硒的利用率的对数成比例的增加, 并且这种增加可继续到硒的水平达到慢性中毒量. 我们对人体的试验证明门,外源性硒可诱导 GSH 一x 活性增加,且与硒的利用率呈正比. 故此,我们采用以外源性硒诱导 GSH 一x 活性增加的试验方法, 进一步确定 GSH