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增强的UV-B辐射(ultraviolet-B radiation),会对植物细胞产生诸多不良的影响,导致活性氧自由基(ROS)的产生。为了提高我们对抗坏血酸在抵御紫外破坏的保护系统中所担任的确切角色的认识程度,本文利用短期增强的UV-B辐射对拟南芥抗坏血酸缺陷型突变体vtcl进行处理,比较其与野生型在抗氧化代谢反面所表现出来的不同生理响应。
研究结果显示,受到UV-B辐射处理后,拟南芥抗坏血酸缺陷型突变体vtcl表现出氧化胁迫,主要表现在过氧化氢含量和脂质过氧化的产物增加。野生型植株叶片的过氧化氢含量在整个实验过程中,都低于突变体。野生型的膜质过氧化产物的含量在UV-B辐射处理下,增幅不是很大。UV-B辐射处理下突变体vtcl叶绿素浓度和叶绿素荧光参数的下降,均比野生型的下降速率要快。突变体vtcl非光化学淬灭(NPQ)的显著降低,说明抗坏血酸缺陷影响了突变体的光保护作用。
虽然在UV-B辐射处理的24小时内,拟南芥抗坏血酸缺陷型突变体vtcl的总谷胱甘肽的含量要稍高于野生型。但是还原型谷胱甘肽与总谷胱甘肽的比率要低于野生型,而氧化型的抗坏血酸与总抗坏血酸的比率却要高于野生型,这说明了突变体vtcl体内氧化还原状态要比野生型的氧化比率高。在UV-B辐射处理下,与野生型对照相比较而言,突变体vtcl的活性氧自由基的清除酶类,例如超氧化物歧化酶,过氧化氢酶,抗坏血酸过氧化物酶的活性不能被诱导增加,甚至反而降低。而且在整个处理过程中与野生型相比,突变体vtcl体内重生抗坏血酸和谷胱甘肽的酶类,包括单脱氢抗坏血酸还原酶,脱氢抗坏血酸还原酶,以及谷胱甘肽还原酶的活性也同样降低了。
从上述试验结果可以得出结论,拟南芥抗坏血酸缺陷型突变体vtcl对于增强的UV-B辐射处理比野生型更敏感。那么我们就可以认为抗坏血酸对UV-B辐射来说是一种很重要不可或缺的抗氧化剂。