铝胁迫对大麦可溶性蛋白含量的影响
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摘要 选用大麦为材料，研究不同Al3+浓度（50、100、500 μmoL/L）对大麦（Hordeum vulgare L.）叶片和根的可溶性蛋白含量的影响。结果表明：在整个处理期间，高浓度Al3+（500 μmoL/L）可诱导大麦叶片中可溶性蛋白，其含量明显高于对照组和其他处理组（除了Al3+浓度为100 μmoL/L）（P
中图分类号 S512.3 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）16-0014-02
铝（Al）是地壳中含量最丰富的金属元素（约7%），主要以氧化物和铝硅酸盐形式存在[1]。在酸性土壤（pH值
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试材料为市售的当年大麦种子，品种为秀麦11号。供试溶剂为不同Al3+浓度（50、100、500 μmoL/L）的Hoagland 营养液。离心管（Eppendorf 5801R，Eppendorf Co.，Germany）。
1.2 试验方法
1.2.1 样品处理。大麦种子用自来水浸泡24 h，每天换2次水，待种子露白后，放入铺有湿纱布的托盘中，覆盖湿纱布，放在23 ℃的培养箱中培养。待大麦幼苗刚长出第2片叶，选取长势均匀一致的大麦幼苗分别置于含有不同Al3+浓度的Hoagland 营养液（50、100、500 μmoL/L）中培养20 d，每隔5 d换1次处理液，用气泵对培养液通气。以不添加Al3+作对照（CK）。
1.2.2 Hoagland 营养液的配制。Hoagland 营养液成分及浓度为：0.75 μmoL/L K2SO4、0.01μmoL/L KCl、10 μmoL/L H3BO3、0.65 μmoL/L MgSO4·7H2O、1 μmoL/L ZnSO4、2 μmoL/L Ca（NO3）2·4H2O、100 μmoL/L FeEDTA、1 μmoL/L MnSO4·H2O、0.1 μmoL/L CuSO4·5H2O、0.25 μmoL/L KH2PO4、0.05 μmoL/L （NH4）6MO7O4·4H2O，营养液用无离子水配制，pH值调至4.5。
1.2.3 可溶性蛋白含量的测定。各处理分别取新鲜的根和完全展开的叶片，用无离子水洗净后用吸水纸吸干水分，分别称重。将叶片、根剪碎于预冷研钵中，加入50 μmoL/L PBS（pH值7.8）2 mL，冰浴研磨成匀浆，转移至离心管，再用1 mL提取介质冲洗研钵3次，合并冲洗液于离心管中，总计5 mL。提取液于4 ℃下10 000 r/min 离心20 min，上清液即为粗酶液，每5 d测定1次。取0.1 mL粗酶液加入3 mL G-250酸性溶液（100 mg/L）中，反应5 min后，用分光光度计测定体系在595 nm下的OD值，可溶性蛋白浓度计算公式如下：
C=A595×5×FW/（0.017 424×V） （1）
式中，C：可溶性蛋白的浓度（mg/g）；V：反应体系的容积；A595：加入G-250后可溶性蛋白溶液在595 nm的光吸收值；FW：叶片或根的鲜重。
1.3 统计方法
采用Sigmaplot 10.0 软件进行数据统计作图，选用标准误、平均值进行统计分析，使用SPSS 13.0进行差异性分析。
2 结果与分析
由图1A可以看出，在处理期间，500 μmoL/L Al3+处理组可诱导大麦叶片可溶性蛋白，其含量明显高于CK和50 μmoL/L处理组（P
由图1B可以看出，各Al3+处理组可溶性蛋白含量随着处理时间的延长、处理浓度的增加呈上升趋势（P
3 结论与讨论
可溶性蛋白是以小分子状态溶于水或其他溶剂的蛋白，其含量的增加是胁迫环境下植物渗透调节的重要手段（维持细胞正常的渗透势）[6]。研究表明，在叶片中Al3+处理组可溶性蛋白含量呈先升高后下降的趋势，且各个Al3+处理组可溶性蛋白含量都显著高于对照组（除Al3+浓度为50 μmoL/L处理组）。推测在处理早期，植物细胞内部相关基因在铝胁迫条件下表达，增加了植物体内蛋白质的合成量[7]。另外，在铝胁迫条件下，为抵抗外界铝毒的危害，植物体内会产生抗性蛋白[8]。随着铝胁迫加强，叶片中蛋白质合成酶活性下降，分解酶活性上升，最终导致可溶性蛋白质含量降低[9]。
大麦根中可溶性蛋白含量随着Al3+处理时间的延长、处理浓度的增加呈上升趋势（P
因此，铝作为一种胁迫因子会迅速引起植物的应激反应，影响植物的各种生理生化代谢水平，植物体内的各种活性物质会随着胁迫程度的加强发生相应的改变，这些活性物质的改变与耐铝基因的表达水平的改变密切相关，所以研究植物在铝胁迫下各种活性物质的改变对进一步阐明植物耐铝性具有重要意义。
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