外来化合物对细胞生理代谢的影响急性ZnCl2染毒对小麦幼苗SOD活力影响.doc

山 西 大 学 本科实验报告 学　　院　　　　生命科学学院　　　　　　　　 学生姓名　 　钟日龙　　　　　　　　　　 专　　业 生物工程 　　　　　　　　　 学　　号 2009316044 　 年　　级 2009级 　 指导教师 李翠兰 教务处制表 二Ο一一 年 十二 月 二十 日 外来化合物对细胞生理代谢的影响 ——急性ZnCl2染毒对小麦幼苗SOD活力影响 钟日龙 （山西大学 生命科学学院 山西 太原 030006） 摘要：本实验以急性ZnCl2和小麦幼苗为实验材料，研究了不同浓度(ZnCl2的浓度分别是100mg/mL、200mg/mL、400mg/mL、800mg/mL、1600mg/mL)对小麦幼苗生理活性的影响，初步阐明了Zn+2对小麦幼苗的毒害机理。结果表明，结果以浓度400 mg/mL处理最佳,能够显著促进小麦根系的生长,根长、根重和根系活力分别比对照显著提高。在Zn+2胁迫下，随处理浓度的升高，小麦幼苗叶片中超氧化物歧化酶(SOD)活性呈上下波动的趋势。通过对各组SOD值的分析可知，浓度小于100mg/L的Zn+2促进SOD同工酶的表达，浓度大于800mg/L的Zn+2抑制SOD同工酶的表达，中间浓度呈波动性影响， 低浓度的ZnCl2可诱导小麦幼苗SOD的表达，而高浓度的ZnCl2会抑制SOD的活性。 关键词：外来化合物； ZnCl2； 小麦幼苗组织； SOD酶活性 1.材料与方法 1.1实验材料 1.1.1材料：小麦幼苗:实验室固体培养基中培养 1.1.2试剂：0.05mol/l PBS缓冲液（PH7.0） SOD试剂盒 冰醋酸 5个不同浓度ZnCl2溶液（100mg/l 200mg/l 400mg/l 800mg/l 1600mg/l） 1.1.3器材：离心机 分光光度计 天平 恒温水浴锅 冰浴 微量移液器（100ul 50ul） 研钵 离心管 一次性塑料管 1.2实验方法 1.2.1 ZnCl2染毒处理实验及粗酶提取液的制备 浸种5-6 h，萌发24-36h后将露白的种子随机摆放于培养皿中，30-40粒/皿左右，生长7天后，分别用不同浓度的ZnCl2溶液处理9天后，取茎叶0.2-0.3g，按1:20加入遇冷的PBS液（1/3用于研磨，2/3用于清洗，小范围研磨，便于冲洗），冰浴研磨，倒入离心管，并用剩余的PBS液冲洗入离心管。8000rpm离心15min，上清液即为5%的粗酶提取液，用于SOD酶活性的测定。 1.2.2总SOD酶活力测定（按下表进行） 试剂 测定管（4个） 对照管（1个） SOD试剂1 1ml 1ml 粗酶提取液 40ul -- 蒸馏水 -- 40ul SOD试剂2 0.1ml 0.1ml SOD试剂3 0.1ml 0.1ml SOD试剂4 0.1ml 0.1ml 充分摇匀，置37℃水浴40min 显色剂 2ml 2ml 混匀，室温放置10min，于波长550nm处，1cm光径比色杯，蒸馏水调零，比色，测定各管OD值。 2.结果与分析 2.1小麦茎叶SOD酶活力测定结果 注：1%的粗酶提取液稀释倍数为100倍/g 第一组小麦茎叶SOD酶活力测定结果（0mg/l ZnCl2处理9天）（表1） 测定管（4个） 对照管 1个 1 2 3 4 OD值 1.152 1.150 1.167 1.140 1.167 总SOD酶活力（u/g） 0.967×102 1.096×102 1.096×102 1.741×102 SOD平均值±标准差 (1.225±0.349) ×102 第二组小麦茎叶SOD酶活力测定结果（100mg/l ZnCl2处理9天）（表2） 测定管（4个） 对照管 1个 1 2 3 4 OD值 1.089 1.016 1.030 1.052 1.163 总SOD酶活力（u/g） 4.788×102 9.511×102 8.606×102 7.182×102 SOD平均值±标准差 (7.522±2.059) ×102 第三组小麦茎叶SOD酶活力测定结果（200mg/l ZnCl2处理9天）（表3） 测定管（4个） 对照管 1个 1 2 3 4 OD值 1.146 1.146 1.144 1.135 1.165 总SOD酶活力（u/g） 1.227×102 1.227×102 1.356×102 1.938×102 SOD平均值±标准差 (1.437±0.339) ×102 第四组小麦茎叶SOD酶活力测定结果（400mg/l ZnCl2处理9天）（表4） 测定管（4个） 对照管 1个 1 2 3 4 OD值 0.954 0.939 0.994 0.984 1.241 总SOD酶活力（u/g） 17.403×102 18.312×102 14.977×102 15.584×102 SOD平均值±标准差 (16.569±1.553) ×102 第五组小麦茎叶SOD酶活力测定结果（800mg/l ZnCl2处理9天）（表5） 测定管（4个） 对照管 1个 1 2 3 4 OD值 1.006 0.996 0.993 0.972 1.160 总SOD酶活力（u/g） 4.995×102 5.319×102 5.417×102 6.098×102 SOD平均值±标准差 (5.457±0.464) ×102 第六组小麦茎叶SOD酶活力测定结果（1600mg/l ZnCl2处理9天）（表6） 测定管（4个） 对照管 1个 1 2 3 4 OD值 1.055 1.061 1.061 1.073 1.284 总SOD酶活力（u/g） 6.710×102 6.535×102 5.714×102 6.183×102 SOD平均值±标准差 (6.286±0.440) ×102 不同浓度ZnCl2处理后小麦茎叶总SOD酶活性（表7） ZnCl2浓度（mg/L） 各重复的SOD总活力（U） 总SOD平均值±标准差 1 2 3 4 0（对照组） 96.72 109.62 109.62 174.10 (1.225±0.349) ×102 100 478.80 951.14 860.55 718.21 (7.522±2.059) ×102 200 122.73 122.73 135.64 193.78 (1.437±0.339) ×102 400 1740.3 1831.2 1497.7 1558.4 (16.569±1.553) ×102 800 499.50 531.94 541.67 609.78 (5.457±0.464) ×102 1600 671.04 653.46 571.41 618.29 (6.286±0.440) ×102 不同ZnCl2处理组之间SOD酶活力的t—检验P值（或X2检验P值）（表8） P 0mg/l 100mg/l 200mg/l 400mg/l 800mg/l 1600mg/l 100mg/l 0.000 -- -- -- -- -- 200mg/l 0.789 0.000 -- -- -- -- 400mg/l 0.000 0.000 0.000 -- -- -- 800mg/l 0.000 0.016 0.000 0.000 -- -- 1600mg/l 0.000 0.130 0.000 0.000 0.302 -- （P＞0.05，差异不显著；P＜0.05，差异显著，记作* ；P＜0.01，差异极显著，记作** ） 3. 讨论 通过分析图表可知，ZnCl2浓度在0.00—100.00mg/l时，SOD酶的活性随着ZnCl2的浓度的升高而增强，并在100.00mg/l时达到最大；在100.00—200.00mg/l时，SOD酶的活性随着ZnCl2的浓度的升高而减小，并在200.00mg/l时达到最小；在200.00—400.00mg/l时，SOD酶的活性随着ZnCl2的浓度的升高而增强，并在400.00mg/l时达到最大；在400.00—800.00mg/l时，SOD酶的活性随着ZnCl2的浓度的升高而减小，并在800.00mg/l时达到最小；在这之后又随着ZnCl2浓度的增高SOD的活性增加。Zn属重金属，有毒性，对小麦进行毒染ZnCl2处理后，会使其茎叶组织蛋白受损，尤其是SOD酶的活性变化，采用不同浓度的ZnCl2感染处理小麦幼苗，可使SOD的活性受影响程度也不同：当用低浓度ZnCl2的处理后，会使其SOD的活性显著增强，当再增加ZnCl2的浓度时，幼苗体内的SOD已不能清除重金属Zn的影响，反而是其活力大大减小。 本实验以小麦幼苗为实验对象，采用SOD试剂盒检测SOD活力，利用吸光度值来确定SOD活力，重复和随机性都好，而且有对照，使实验比较真实可信。从Zn毒性的氧化损伤出发，测定染ZnCl2后小麦幼苗茎叶组织中SOD活性的变化，从此讨论ZnCl2对小麦幼苗茎叶组织SOD酶活性的影响，为研究细胞分子水平上的毒性机理提供了科学依据。 由图和表8可以看出ZnCl2浓度在400mg/L左右时，小麦幼苗茎叶组织SOD酶活性值达最大，随着ZnCl2浓度的升高或降低，其活性值将降低。即当ZnCl2浓度大于400mg/L时，其对小麦幼苗所产生的毒性将无法被SOD酶所解除。ZnCl2浓度为200mg/l时的SOD活性与正常的SOD活性差异不显著，即此时Zn的毒性对小麦幼苗的影响不大；浓度为400mg/l与对照组的SOD活性差异显著，说明SOD酶开始大量的起作用；浓度大于400mg/l是与对照组的SOD活性差异显著，说明SOD酶已不起作用来解除Zn的毒性。 参考文献 [1]王海鸥,钟广蓉,刘晓峰,弓爱君,李晓晶. 小麦在铜、镉胁迫下体内含巯基物质对解毒机制的研究[J]. 华北农学报, 2008,(03) . [2] 杨汉民 细胞生物学实验（第二版） 北京：高等教育出版社 2011年7月 [3] 王秋英 王宁 大鼠急性羰基镍中毒肝脏SOD酶活力及其基因表达的观察 工业卫生与职业病 2011年04期 [4] Sun Ping; Zhao JuMei Diluted povidone-iodine inhibits tumor growth through apoptosis-induction and suppression of SOD activity Oncology reports Epub 2011 Nov 08 [5] HadjiSfaxiI,Ezzine A Combined Proteomic and Molecular Approaches for Cloning an