褪黑素通过减少镉吸收和增加抗氧化物能力提高生菜镉耐性(2)
引言
人们平时吃的莴苣，中文学名是生菜（Lactuca sativa L． ） ，是大家非常喜欢吃的一
种蔬菜，它属于菊科，是一种1~2 年生的草本植物[1]
。生菜作为大家喜欢吃的蔬菜，营
养价值高，方便种植，因此消费量的逐年增加，种生菜的农户和企业越来越多[2]
。伴随
着时代的发展，经济发展的一个严重后果就是环境遭到日益严重的破坏，土壤被各种工
业、 农业、 矿产业的废弃物所污染， 重金属对环境， 尤其是对于农田的破坏尤甚。 镉 (Cd)
是一种主要的重金属污染物，镉 (Cd)的生物毒性主要表现为，严重抑制植物对水分的摄取和利用; 抑制光合作用和呼吸作用; 抑制其它新陈代谢等[3]
。
褪黑素，俗名“脑白金” ，它的主要作用之一就是改善睡眠。这种动物激素，参与
脊椎动物的生理调节作用，常用于调整生物钟紊乱，改善睡眠、治疗神经衰弱[2]
。动物
体内的褪黑素还可以起清除自由基的神奇作用，因此能够提高机体免疫力、延缓衰老，
具有很好的用处[3]
。随着理论研究的不断深入以及科学检测手段的进步，我们发现植物
中也有很低含量的褪黑素存在。这些褪黑素尽管含量很低，但是对植物的生理活动和调
节具有重要作用[4]
。本实验旨在探究褪黑素在生菜中对缓解镉胁迫的生理作用，为褪黑
素在植物抗镉胁迫的可能应用提供实验依据。
1 材料与方法
1.1 实验材料
供试材料为意大利生菜（Lactuca sativa L. var. ramosa Hort.） ，品种为奶油生菜，购
自中国农业科学院。 1.1.1 材料培养
选取籽粒饱满的生菜种子用 5%NaClO消毒 10 min，清水洗净后于泡种杯浸种 6 h，
随后置于白瓷盘内的潮湿纱布上催芽 24 h，种子发芽后选取大小均一的种子点种于96
孔板中，用育苗杯培养。先用清水暗培 12 h，然后转入叶菜营养液中在光照下培养。光
照培养箱的参数按照以下标准设置：光周期设置为为 14/10 h；光强设置为为 200 µmolm-2s-1
；温度为 25 ℃、22 ℃；湿度为80%。
1.1.2 材料处理
分别设置 50 μM、100 μM、150 μM、200 μM、250 μM 的褪黑素浓度梯度处理实验
材料。生菜幼苗长至两叶一心期时开始添加和褪黑素处理，重金属以加入水溶液的方式
处理，褪黑素采用根施的方式处理，处理组合如下： （1）Con； （2）Melatonin； （3）10 µM
CdCl2； （4）10 µM CdCl2+Melatonin。每组处理至少三个重复，每重复至少20 株幼苗。
所有营养液的 pH均由 NaOH/HCl 调至到 5.5～6.5 之间，每 24 h 换一次营养液。加处理
15 天后测定各指标。
1.2 测定方法
1.2.1 生菜生长指标的测定
种植七天后，分别取不同处理组的生菜幼苗使用电子天平测定其地上部和地下部鲜
重；将测定完鲜重的生菜幼苗放在烘箱中烘干并测定其干重。在种植的第七天分别取不
同处理的生菜幼苗，用直尺测定其根长。
1.2.2 叶绿素含量的测定
用电子天平称0.2 g干净叶片， 倒入试管， 加4 ml 95%的乙醇和4 ml的二甲基亚砜，
65 °C水浴加热，到叶片变白即可。再用 95%的乙醇将刚才的提取液定容到 25 ml，用分
光光度计分别在 665 nm、649 nm、470 nm下测定吸光度，以 95%乙醇为空白对照，用
下列公式计算：
Ca（叶绿素a）=13.95A665-6.8A649
Cb（叶绿素b）=24.96A649-7.32A665
CT（叶绿素）=Ca+Cb=18.16A649+6.63A665
1.2.3 可溶性蛋白含量测定
取 20 μl 酶液加入 80 μl，0.05 M，pH7.8磷酸缓冲液，然后加入2.9 ml 考马斯亮蓝
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