一氧化氮对冷藏肥城桃果实线粒体抗氧化防御和膜脂代谢的调控作用

摘要

一氧化氮(nitric oxide，NO)是一种具有生物活性的脂溶性气体分子，可以自由地通过细胞内的膜结构，并参与生物体内的多种生理过程。研究证明NO参与了细胞内亚硝酸盐代谢、活性氧代谢以及其他相关生理活动。尤其是NO对活性氧代谢的调控作用，已有很多研究开展。植物细胞中的活性氧大多来自线粒体，而关于NO与线粒体中的代谢活动的研究却鲜见报导。
　　本论文的实验以肥城桃果实为试材，分别用不同浓度的NO溶液(5、15、30μmol L-1)以及c-PTIO溶液(5μmol L-1)处理桃果实，并于0℃冷藏，研究了NO对冷藏肥城桃果实线粒体中抗氧化系统和线粒体膜脂代谢的调控作用。
　　研究结果表明，15μmol L-1 NO处理可以有效地延缓果实冷藏期间线粒体膜通透性的降低和线粒体内ROS含量的增加，同时，15μmol L-1 NO处理也提高了果实线粒体中多种抗氧化酶的活性。其中，15μmol L-1 NO处理使线粒体内SOD的活性提高了25.49％。与SOD活性的变化相比，NO处理对线粒体中CAT和POD的活性的影响相对较弱，但其内CAT与POD活性的变化趋势与线粒体中ROS含量的变化以及SOD活性变化的趋势相一致。由此可以推测，NO可以通过维持线粒体膜的通透性、降低线粒体内的ROS的含量以及提高线粒体内抗氧化酶的活性来增强线粒体内抗氧化系统的稳定性，本研究中，15μmol L-1是最为合适的NO浓度。
　　在桃果实的冷藏过程中，容易引起果实的冷害损伤，并伴随着其他生理活动的变化。在实验研究中发现不同浓度的NO处理可以在不同程度上减轻冷藏桃果实的冷害损伤程度。在统计的第四周，5μmol L-1 NO处理的果实的冷害指数比对照组低51.73％;15μmolL-1 NO处理组的果实的冷害指数比对照组低62.71％;而30μmol L-1 NO处理组的果实的冷害指数比对照组低20.69％。同时实验结果显示，冷藏过程中，线粒体中不饱和脂肪酸的含量占总脂肪酸含量的比例在冷藏过程中分别为:第一周60.08％、第二周58.95％、第三周58.90％和第四周23.56％，而15μmol L-1 NO处理的果实线粒体中的不饱和脂肪酸所占总脂肪酸的比例比其他几种处理的不饱和脂肪酸比例都要高。而NO处理组线粒体内MDA含量的降低，表示NO降低了线粒体的膜脂过氧化程度，而线粒体内LOX活性的降低也有利于减轻线粒体膜脂的过氧化程度。此外，在桃果实线粒体中检测到ABA，通过对不同处理果实线粒体中ABA含量的分析发现，5μmol L-1 NO处理的果实的线粒体内部的ABA含量比对照组低11.87％，而15μmol L-1 NO处理的果实线粒体内的ABA的含量比对照组低30.52％。由此可以推测:NO处理可以促进线粒体内不饱和脂肪酸含量的稳定，并通过降低线粒体内LOX的活性抑制不饱和脂肪酸含量的减少，从而维持了线粒体内部脂肪酸的不饱和程度，有利于维持线粒体膜的流动性以及桃果实的耐冷性。在桃果实的冷藏过程中，冷信号刺激线粒体内产生ABA，而NO处理可以减轻冷藏桃果实的冷害损伤，由此NO处理组分的ABA的含量也相应降低。NO处理可以通过维持冷藏桃果实线粒体内的不饱和脂肪酸的含量、降低线粒体内LOX的活性等途径来维持线粒体膜的流动性以及耐冷性，降低冷藏过程中果实的冷害程度。

目录

声明

符号说明

摘要

1 引言

1．1 NO与植物线粒体

1．2 NO与植物线粒体中的抗氧化系统

1．2．1 线粒体膜通透性

1．2．2 线粒体内的活性氧与抗氧化酶

1．2．3 NO与线粒体内的抗氧化系统

1．3 NO与植物线粒体中的膜脂代谢系统

1．3．1 线粒体膜脂

1．3．2 冷胁迫下膜脂代谢活动活动变化

1．3．3 NO与线粒体的膜脂代谢

1．4 论文研究内容及意义

2．材料与方法

2．1 实验材料

2．1．1 仪器与试剂

2．1．2 实验材料

2．2 实验方法

2．2．1 一氧化氮处理对肥城桃果实线粒体抗氧化系统的影响

2．2．2 一氧化氮处理对肥城桃果实线粒体膜脂代谢的影响

3．结果与分析

3．1 一氧化氮处理对肥城桃果实线粒体抗氧化系统的影响

3．1．1 提取并纯化后的线粒体浓度的测定

3．1．2 一氧化氮处理对桃果实线粒体膜通透性的影响

3．1．3 NO处理对桃果实线粒体DNA的影响

3．1．4 一氧化氮处理对桃果实线粒体内ROS含量的影响

3．1．5 一氧化氮处理对桃果实线粒体内SOD活性的影响

3．1．6 一氧化氮处理对桃果实线粒体内CAT活性的影响

3．1．7 一氧化氮处理对桃果实线粒体内POD活性的影响

3．2 一氧化氮处理对肥城桃果实线粒体膜脂代谢的影响

3．2．1 一氧化氮处理桃果实冷藏过程冷害情况统计

3．2．2 一氧化氮处理对肥城桃果实线粒体脂肪酸组分和含量的影响

3．2．3 一氧化氮处理对肥城桃果实线粒体内MDA含量的影响

3．2．4 一氧化氮处理对肥城桃果实线粒体内LOX活性的影响

3．2．5 一氧化氮处理对肥城桃果实线粒体内ABA含量的影响

4 讨论

4．1 一氧化氮处理对肥城桃果实线粒体抗氧化系统的影响

4．2 一氧化氮处理对冷藏肥城桃果实线粒体膜脂代谢的调控作用

5．结论

参考文献

致谢

硕士期间论文发表情况