SOD1模型化合物调控干旱胁迫下水稻细胞的抗氧化活性

论文摘要

活性氧（ROS）是指氧化能力很强、性质极为活泼的含氧物的总称。生物在正常生长条件下,活性氧处于低水平,有利于细胞的信号转导；而当生物处于逆境时,会产生大量的活性氧。高水平的活性氧会扰乱生物体内的正常物质代谢,严重时导致死亡。生物组织内的抗氧化酶保护系统,能及时有效地清除部分活性氧。适当的外源抗氧化剂可用来降低生物组织内活性氧水平、调控抗氧化酶活性来缓解氧化损伤。本工作合成三种铜锌超氧化物歧化酶（SOD1）模型化合物[Cu（IDB）Cl2]·MeOH （1）、[Cu（IDB）H2O]（NO3）2 （2）、[Cu（IDB） H2O]（ClO4）2·H2O （3）。用NBT（四氮唑蓝）还原法检测了它们的SOD活性。并选它们作为外源抗氧化剂,浸泡水稻种子,在水稻幼苗期实施干旱胁迫。用紫外-可见光谱、荧光光谱检测水稻组织内的02-·、H202和HO-的水平；用组织化学染色法、荧光染色法对水稻组织内的H202和02-·进行原位监测；用紫外可见光谱、凝胶电泳和酶联免疫方法对水稻叶片中超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）和谷胱甘肽还原酶（GR）的活性进行分析。本论文取得的结果包括：一、用NBT还原法检测配合物的SOD活性,由IC50数据分析可知,三种模型化合物有较高的SOD活性,且活性大小为化合物3>2>1。二、用紫外可见光谱、荧光光谱、原位组织化学法检测干旱胁迫条件下水稻组织内的活性氧水平。发现与对照组相比,化合物处理的水稻组织内活性氧水平都有所降低；而且发现在一定浓度范围内,模型化合物浓度越高活性氧水平越低；同一浓度下,三种模型化合物相比,以化合物3处理的水稻组织内活性氧水平最低。三、用光谱法、凝胶电泳法和酶联免疫法对水稻叶片中的抗氧化酶（SOD、CAT、APX和GR）的活性进行了分析。发现三种模型化合物处理后,抗氧化酶活性皆有所升高；并且在一定浓度范围内,模型化合物浓度越高,抗氧化酶活性越高；而同一浓度下,三种模型化合物相比,以化合物3处理的水稻组织内抗氧化酶活性最高。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 本论文主要创新点
• 第一章 绪论
• 1.1 植物体内的活性氧
• 1.1.1 活性氧产生的场所
• 1.1.2 活性氧的生物学功能
• 1.1.3 活性氧的清除机制
• 1.2 影响植物活性氧及抗氧化物酶活性的因素分析
• 1.2.1 非生物胁迫对植物活性氧代谢的影响
• 1.2.2 非生物胁迫对植物抗氧化酶活性的影响
• 1.3 胁迫条件下提高植物抗氧化物酶活性的途径
• 1.3.1 外源化合物处理与植物抗氧化物酶活性
• 1.3.2 转基因与植物抗氧化物酶活性
• 1.4 活性氧的检测及植物抗氧化物酶活性的测定方法
• 1.4.1 活性氧的检测
• 1.4.2 植物抗氧化物酶活性的测定方法
• 1.5 选题意义
• 第二章 铜配合物的SOD活性检测
• 2.1 引言
• 2.2 主要仪器、试剂和材料
• 2.2.1 实验仪器
• 2.2.2 实验试剂
• 2.2.3 溶液配制
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 NBT还原法检测SOD活性
• 2.4 结果与讨论
• 50测定'>2.4.1 各种配合物及牛SOD1的IC₅₀测定
• 2.5 小结
• 第三章 光谱法和原位组织法检测水稻组织内活性氧
• 3.1 引言
• 3.2 主要仪器、试剂和材料
• 3.2.1 实验仪器
• 3.2.2 实验试剂
• 3.2.3 溶液配制
• 3.2.4 水稻秧苗的培养
• 3.3 实验方法
• 2^-· 的检测'>3.3.1 水稻根中O₂^-·的检测
• 2O₂的检测'>3.3.2 水稻叶中H₂O₂的检测
• 3.3.3 水稻根中HO·的检测
• 2^-·'>3.3.4 NBT组织染色法检测O₂^-·
• 2O₂'>3.3.5 DAB组织染色法检测H₂O₂
• 2DCFDA荧光染色法检测H₂O₂'>3.3.6 H₂DCFDA荧光染色法检测H₂O₂
• 3.4 结果与讨论
• 2^-· 的检测'>3.4.1 水稻根中O₂^-·的检测
• 2O₂的检测'>3.4.2 水稻叶中H₂O₂的检测
• 3.4.3 水稻根中HO·的检测
• 2^-·'>3.4.4 NBT组织染色法检测O₂^-·
• 2O₂'>3.4.5 DAB组织染色法检测H₂O₂
• 2DCFDA荧光染色法检测H₂O₂'>3.4.6 H₂DCFDA荧光染色法检测H₂O₂
• 3.5 小结
• 第四章 水稻组织内抗氧化酶活性分析
• 4.1 引言
• 4.2 实验仪器与材料
• 4.2.1 主要仪器
• 4.2.2 主要试剂和材料
• 4.2.3 溶液配制
• 4.2.4 水稻秧苗的培养
• 4.2.5 粗酶液的制备
• 4.3 实验方法
• 4.3.1 水稻组织内SOD活性分析
• 4.3.2 水稻组织内CAT活性分析
• 4.3.3 水稻组织内APX活性分析
• 4.3.4 水稻组织内GR活性分析
• 4.3.5 SOD的凝胶电泳活性分析
• 4.3.6 CAT的凝胶电泳活性分析
• 4.3.7 APX的凝胶电泳活性分析
• 4.3.8 GR的凝胶电泳活性分析
• 4.3.9 酶联免疫分析
• 4.4 结果与讨论
• 4.4.1 水稻叶中SOD的活性分析
• 4.4.2 水稻叶中CAT活性分析
• 4.4.3 水稻叶中APX活性分析
• 4.4.4 水稻叶中GR活性分析
• 4.4.5 SOD的凝胶电泳活性分析
• 4.4.6 CAT的凝胶电泳活性分析
• 4.4.7 APX的凝胶电泳活性分析
• 4.4.8 GR的凝胶电泳活性分析
• 4.4.9 SOD和CAT的酶联免疫分析
• 4.5 小结
• 第五章 全文总结
• 5.1 主要研究结果
• 5.2 课题展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢