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《南极冰藻ChlorophyceaeL_4抗氧化酶活性对UV_B辐射增强的响应》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第22卷第3期海洋科学进展Vol.22No.32004年7月ADVANCESINMARINESCIENCEJuly.2004南极冰藻ChlorophyceaeL-4抗氧化酶活性对UV-B辐射增强的响应*1,233341,2缪锦来,王波,阚光锋,姜英辉,侯旭光,李光友(1.国家海洋局第一海洋研究所,山东青岛266061;2.海洋生物活性物质国家海洋局重点实验室,山东青岛266061;3.中国海洋大学生命学院,山东青岛266003;4.山东大学生命学院,山东济南250100)摘要:为了了解在UV-B辐射增强的胁迫下,南极冰藻Ch
2、lorophyceaeL-4细胞内保护酶系统对活性氧自由基的清除作用,对不同辐射强度下ChlorophyceaeL-4细胞中丙二醛含量的变化、自由基的产生速率和相应的保护酶系统的变化进行了测定。结果表明,在UV-B辐射增强的初期(1~3d),ChlorophyceaeL-4中丙二醛含量的迅速提高,但随-2后很快降低,在低强度UV-B(35LW#cm)辐照下保护酶活性能够恢复到基本水平。在UV-B辐射增强的胁迫下,ChlorophyceaeL-4中的超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶的活性明显比对照组的高,而且在高强度(7
3、0LW#-2cm)的辐照下,酶活性更高。ChlorophyceaeL-4中的抗坏血酸过氧化物酶的活性在UV-B辐射增强的胁迫下略有升高或变化不大。本研究结果表明,保护酶系统在南极冰藻适应南极强辐射环境中起着非常重要的作用。关键词:南极冰藻;绿藻;UV-B辐射;酶;响应中图分类号:Q949.2文献标识码:A文章编号:1671-6647(2004)03-0313-07作为植物中抗氧化系统之一,非酶抗氧化剂主要是一些有机小分子,如谷胱甘肽、氢醌、甘露糖醇、维生素C、生物碱、维生素E和B-胡萝卜素等,但植物中更重要的抗氧化系统是抗氧
4、化酶类,它们存在于叶绿体和细胞质中。到目前为止,在植物中发现的抗氧化酶类有抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)、过氧化氢酶(CAT)及超氧化物歧化酶(SOD)等。其中CAT能催化H2O2生成O2和H2O,减轻H2O2的毒害作用,但由于它有光敏感性、释放氧气以及定位在植物的过氧化物体中等特点,因此在植物抗氧化胁迫中并不占重[1]要地位;谷胱甘肽还原酶主要通过抗坏血酸-谷胱甘肽循环使植物细胞中两种重要的抗氧化剂(抗坏血酸-#和谷胱甘肽)再生。作为植物细胞中最主要的抗氧化酶,超氧化物歧化酶是通过催化活性氧自由基(O
5、2)的-#+-#歧化反应:2O2+2HyH2O2+O2,将O2歧化为过氧化氢(H2O2)和氧气(O2),而H2O2又被抗坏血酸和过氧-#化氢酶(前者是主要的)分解为H2O和O2,从而解除O2所造成的氧化胁迫。活性氧自由基与植物的抗逆性有着密切关系。自由基伤害学说认为,在正常情况下,植物细胞中存在着[1][2]活性氧的产生和消除2个过程。逆境胁迫会促进活性氧的产生并损伤膜系统。一些酶如超氧化物歧化酶、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶及抗坏血酸过氧化物酶等能够清除活性氧自由基,从而防止活性氧自由[3]基产生的伤害,为此将这些酶称
6、为保护酶系统。目前,人们普遍认为UV-B辐射能引起植物细胞膜脂过氧化,产生过量自由基,清除自由基是防护UV-B辐射的有效的手段。植物自身有强大清除自由基的系统,一类是酶类,如过氧化物酶、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶等,另一类是非酶类如抗坏血酸(ASA)、谷胱甘肽[4,5](GSH)等,其中对超氧化物歧化酶的研究较多。紫外线辐射胁迫对植物的影响很大,在对超氧化物歧化酶与植物抗辐射关系的研究中发现,超氧化物歧化酶活性在中午强光照射下最高,但随光氧化胁迫的时间[6]增加而减少。Willekens等还研究了在UV-B辐射胁迫下烟草叶编
7、码SOD基因的转录水平。Mackerness等*收稿日期:2003-09-08基金项目:国家自然科学基金资助项目)))南极冰藻中抗紫外辐射活性物质的研究(40206022)作者简介:缪锦来(1968-),男,江西全南人,博士,研究员,从事极端环境微生物学研究。(责任编辑杜素兰)314海洋科学进展22卷用增强UV-B处理早熟禾,观测到叶中SODÑ转录无变化,SODÓ转录增强,SODÔ转录下降;芽中SODÑ、[7]SODÓ转录水平升高,而SODÔ则下降,抗坏血酸过氧化物酶的转录水平明显增高。至今这方面的研究仍未降温。目前对紫外线
8、辐射同南极冰藻活性氧自由基关系的研究尚未见报道。由于南极冰藻生活在南极强辐射环境中,研究紫外辐射培养下它们活性氧的产生及保护酶的变化具有重要的理论意义和应用价值。本研究对紫外线辐射培养下ChlorophyceaeL-4细胞中的活性氧及保护酶予以系统的测定,以期从自由基的产生及清除的角度,探
