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揭示干旱胁迫下大熊猫主食箭竹抗氧化防御机制

来源:成都生物研究所 2014-04-23 22:43

随着全球气候的变化,我国干旱强度和受旱区域不断增加,并开始由干旱半干旱区向湿润区发展。特别是最近几年我国西南地区屡屡发生严重的季节性干旱灾害。干旱作为一种最严重的非生物胁迫因子,极大地限制了植物的生长发育。箭竹是我国西南青藏高原东部山地森林中的林下植物,也是大熊猫的主要食物,但箭竹作为浅根系植物对水分需求较高,在干旱年份常会遇到箭竹出笋少或不出笋以及竹叶脱落甚至提早开花死亡的现象,使大熊猫面临缺食危机。然而,有关箭竹抗旱机制的研究却鲜见报道。

中国科学院成都生物研究所地下生态学学科组研究员潘开文课题组刘成刚、王彦杰等人对干旱胁迫下大熊猫主食箭竹抗氧化防御机制进行了研究。结果表明:(1)干旱胁迫显著增加了缺苞箭竹叶片中过氧化氢(H2O2)含量及超氧阴离子(O2.-)的产生速率;(2)与此同时,干旱胁迫显著提高了缺苞箭竹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)、谷胱甘肽还原酶(GR)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)的活性,显著降低了其还原性谷胱甘肽(GSH)含量,但对其还原型抗坏血酸(AsA)无显著影响;(3)最终,干旱胁迫下缺苞箭竹叶片中丙二醛(MDA)含量只是轻微增加。因此,干旱胁迫下缺苞箭竹能够启动SOD-CAT-APX-GR-MDHAR –DHAR-GSH这个相互协同的高效抗氧化防御系统来减少干旱对其造成的氧化伤害,从而使其具有一定的抗旱性。

研究结果对提高箭竹的抗旱性、产量和品质以及大熊猫栖息地保护有指导意义。该研究得到了国家自然科学基金的资助。(生物谷Bioon.com)

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