铅(Pb)是生物毒性极强的重金属之一，Pb污染不仅严重影响园艺作物产量和品质，而且可通过食物链进入人体，危害人类健康。萝卜是我国重要的十字花科蔬菜作物。褪黑素（N-乙酰基-5-甲氧基色胺）作为一种天然的抗氧化剂，其在植物抵抗逆境胁迫过程中发挥重要作用。本文以萝卜高代自交系“NAU-YH”为材料，通过对萝卜叶片喷施褪黑素，对处理后的萝卜植株进行生理指标和重金属含量的检测，发现褪黑素可显著增加Pb胁迫下萝卜幼苗叶片和根中可溶性蛋白含量，提高萝卜幼苗叶片和根中超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）的活性，维持萝卜幼苗在Pb胁迫下的生长发育；褪黑素能有效清除Pb胁迫下萝卜幼苗根和叶片中的活性氧，增强抗氧化能力，25~100μmol/L浓度褪黑素能有效降低萝卜叶片和根中Pb含量，在其浓度为50μmol/L 时降低根中Pb含量的效果最佳。研究结果为低Pb累积优异种质创新与新品种选育提供了良好的技术支撑与理论依据。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言2
1 材料与方法3
1.1 实验材料 3
1.2 褪黑素溶液配制3
1.3 种植和处理3
1.4 铅含量的测定4
1.5 抗氧指标的测定4
2 结果与分析5
2.1 铅含量测定5
2.2不同浓度褪黑素对萝卜植株抗氧化性的影响6
3 讨论 8
致谢9
参考文献10
褪黑素缓解萝卜铅吸收累积的生理生化研究
引言
引言
萝卜(Raphanus sativus L., 2n=2x=18)是一种起源于我国的重要根菜类蔬菜作物。萝卜营养丰富，药用食疗价值高，历来萝卜都是人们餐桌上必不可少的蔬菜或腌菜食材，它在人们的日常生活中占有非常重要的地位。膨大的肉质根是萝卜的主要食用器官，而不同品种的萝卜在重金属离子累积与离子的转运功能上存在显著差异(Li等,2008; Yang 等,2008)。
土壤中重金属离子过量会影响种子萌发、生长状态、生理和活性氧代谢。研究表明铜、汞、镉、铁和铅等金属离子将 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ￥351916072$ 
导致植物体内活性氧自由基水平急剧上升，当植物体活性氧清除酶的清除能力不能满足消除这种自由基需求时，氧自由基将会危害植物的正常代谢功能,进而影响到植物的生长发育，甚至严重到一定程度时会致植物死亡（何玲莉，2007）。
铅（Pb）作为生物体的非必需元素，是生物毒性极强的重金属之一。Pb2+被植物体吸收后在根部及地上部大量累积，可引发生物大分子构象改变、脂质过氧化、细胞膜降解、离子外渗以及酶活性丧失，并可诱导产生活性氧自由基导致细胞氧化损伤，干扰植物体水分吸收、离子转运、细胞代谢等正常生理生化过程。过量Pb2+可参与水体土壤生物系统循环，通过食物链被人体摄入，进而参与一系列蛋白质、纤维素、氨基酸和酶等非常的重要官能团结合，对肾脏、神经及造血系统造成严重损害。蔬菜重金属Pb污染已成为制约蔬菜产品质量安全的重要因素。
褪黑素（melatonin，MT）是一种经典的动物激素、天然的抗氧化剂，能够高效的清除多种活性氧，并能提高细胞内抗氧化系统酶的活性，其在植物中普遍存在已经得到了广泛证实，褪黑素除了在植物生长发育及自然逆境下发挥作用外，还可以提高植物抵御疾病的能力。褪黑素表现极强的抗氧化性，其作用方式可以分为以下的四种：(1)提高线粒体氧化磷酸化效率和降低电子渗漏；(2)直接去除活性氧；(3)对抗氧化酶活性的刺激；(4)增强其它抗氧化剂作用效率。植物遇到环境条件的胁迫，如重金属、紫外辐射、温度变化，褪黑素通过提高抗氧化系统酶活性的能力，提高其对不利环境胁迫的抵抗能力。在不同的植物器官褪黑素含量有所不同,在生殖器官的种子和花中较高。在园艺作物中，褪黑素通过调节园艺作物的光周期，促进园艺作物的种子萌发和生根，以及改善园艺作物对外界环境的抗压能力等，这将进一步提高园艺作物在恶劣环境中抗氧化损伤的能力。在不利的环境条件下,园艺作物会积累越来越多的褪黑激素，而外源褪黑素处理园艺作物能够非常有效的提高园艺作物对不利环境的抵抗能力（赵燕，2014）。
褪黑素在农业生产上有极大的应用前景，能推动园艺作物的绿色发展，减少化肥农药的使用，在保护了生态环境的同时，也保护了人们的健康。鉴于此，本研究以萝卜高代自交系为实验材料，采用水培栽培方式，研究叶片喷施褪黑素处理对Pb胁迫下萝卜植株多种生理指标的影响，以及重金属含量的变化。
1材料与方法
实验材料
萝卜种子‘NAUYH’由大学作物遗传与种质创新国家重点实验室萝卜课题组提供，采用营养钵育苗，萝卜幼苗在肉质根膨大期进行水培栽培。
1.2褪黑素溶液配制
褪黑素溶液处理浓度分别设置为0、10、25、50、100、150μmol/L。配制方法如下：118.5mg的褪黑素（sigma）在1ml无水乙醇下溶解，用去离子水定容至1L，得到500μmol/L的母液，然后稀释至目的浓度。所有操作尽量避光进行，配置好的溶液要求避光、4℃保存。
1.3实验材料培养与处理
育苗：挑选饱满、整齐一致的萝卜种子清水浸种1h，然后放入培养箱（29±1℃）中催芽24h。将发芽的种子播于含有机质的穴盘（5×10）中育苗，待萝卜植株长至34片真叶，挑选植株大小、高度、叶片数一致的萝卜幼苗，将其定植于温室的1/2霍格兰营养液水培箱中，每个水培箱68株。
处理：缓苗3d，用200mg/L Pb(NO3)2溶液 (pH 6.0) 处理5d，每3d换一次营养液。Pb处理3d后，分别喷施不同浓度的褪黑素，并用水做对照，连续喷施12d，设6个浓度梯度（0、10、25、50、100、150μmol/L），喷施时间为18:00。分别取萝卜植株的叶和根新鲜样品，两次取样，第一次用于测酶活性，第二次用于金属含量测定。
1.4铅含量的测定
把肉质根和叶片清理干净后分别装入信封袋中，在烘焙箱中，杀青15min，保持110℃以上的温度 ，然后控制温度在75 ～ 80℃，烘干 2d；之后将烘干的萝卜样品用手工研磨的方式研磨成粉，并使用精度为千分之一的天平分别称取1g根与1g叶，适度加入2.00ml硝酸，进行微波消解；然后用去离子水，在容量瓶中，将消解后的样品定容至50mL；上下摇至均匀，并使用ICP进行测定。

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