蜀本草多糖对植物DNA损伤的修复

作者:唐红枫;马自骋;田梦婷;徐晨月;熊琦捷;程芬;孙茜; 刊名:科学技术与工程 上传者:任灵萍

【摘要】研究蜀本草多糖对植物DNA损伤的修复作用,以蜀本草为原料,通过热水提法提取蜀本草多糖。经过浓缩、脱色、脱蛋白获得蜀本草多糖粗品。用不同浓度重金属溶液处理生长中的蚕豆幼苗,72 h后通过单细胞凝胶电泳检测蚕豆幼苗DNA损伤情况;采用不同浓度的蜀本草粗多糖溶液培养受损的蚕豆幼苗,检测其对蚕豆幼苗DNA损伤的修复作用。结果:20μmol CuSO_4对蚕豆幼苗叶片细胞诱导出了明显的DNA迁移。用蜀本草多糖溶液培养此浓度CuSO_4胁迫受损的蚕豆幼苗,其DNA受损情况得到一定改善,当蜀本草多糖浓度为200μmol时,彗星图像尾部明显缩短,修复效果明显。蜀本草多糖对植物DNA损伤修复存在一定的作用,但其作用的具体机制需要更进一步研究。

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青年基金重点项目(DH2014ZK05)资助引用格式:唐红枫,马自骋,田梦婷,等.蜀本草多糖对植物DNA损伤的修复[J].科学技术与工程,2017,17(21):212216TangHongfeng,MaZicheng,TianMengting,etal.TherepairofPortu-lacaoleraceaL.polysaccharideontheplantDNAdamage[J].ScienceTechnologyandEngineering,2017,17(21):212216存在于自然界中的重金属元素,如铅、汞、镉、铬、铜、锌、砷、镍等,具有污染范围广、长期持久和不可逆等特点[1]。重金属污染主要表现为富集效应,可对植物造成直接损伤[2];人处于生物链的顶端,通过富集作用,重金属的累积直接或间接对人体细胞造成破坏,进而影响人体重要生命活动[3]。植物在重金属胁迫下,常表现为叶绿素含量降低而导致光合作用受到抑制,生物活性物质代谢减少,生长发育迟缓和根系伸长受抑制甚至腐烂,最终导致经济作物减产,或成品的品质降低,严重情况下,作物由于根系溃烂而死亡。生物基因组DNA是遗传信息的载体,在正常情况下其是稳定存在的。当生物处于不利条件时,如强紫外线,重金属污染,病毒侵袭,DNA可能会受到损伤[47]。蜀本草(PortulacaoleraceaL.),俗称马齿苋,为一年生草本植物,叶成卵形,肥厚,似马齿状,新枝绿色,老枝暗红,全草入药,有清热利湿、解毒消肿、消炎、止渴等功效。蜀本草黄酮、多糖有一定的抑菌作用[8、9],但其多糖是否对DNA有保护作用未见报道。本研究通过不同浓度的CuSO4溶液处理实验材料蚕豆幼苗,通过彗星实验(singlecellgelelectro-phoresis,SCGE),探究重金属溶液对DNA损伤的情况。同时,对受损后的植株浇灌不同浓度的蜀本草多糖溶液,培养一段时间,再次进行SCGE,检测植物蚕豆幼苗叶片细胞DNA损伤的修复情况。比较两次实验结果,确定多糖对重金属胁迫导致的DNA损伤是否存在一定的修复作用,为更好开发蜀本草提供理论依据。1材料与方法1.1实验材料蜀本草:采摘于武汉东湖学院生态实验大棚。蚕豆幼苗叶片:选择市售蚕豆种子,蒸馏水浸泡,待幼苗根部长到2~3cm时,转移至10mL离心管,放入光照培养箱,温度25,湿度75%,光暗比12h12h,待长出3~4片子叶时可用作实验材料。1.2实验方法1.2.1蜀本草多糖的提取(1)蜀本草预处理。蜀本草种植于武汉东湖学院生态实验大棚,九月份采摘,洗净,40烘干至恒重,取叶子研碎后过40目筛,密封4保存备用。(2)三种不同处理方法提取蜀本草多糖。酶法[10]:准确称取蜀本草粉末2.0g,加20倍(mV)体积的蒸馏水40mL。调pH使pH在7.0左右,加入2.5%(mV)木瓜蛋白酶,混匀,置80热水中处理1h,1000r/min离心5min,取上清,4保存。超声法[11]:准确称取蜀本草粉末2.0g,加20倍(mV)体积的蒸馏水40mL。用超声波清洗器控制功率200W,设置时间60min,1000r/min离心5min,取上清,4保存。热水提法:准确称取蜀本草粉末2.0g,加20倍(mV)体积的蒸馏水40mL,直接置80热水中处理1h,1000r/min离心5min,取上清,4保存。(3)多糖得率的计算。多糖提取率计算:k/%=(m/M)100%。式中,k为蜀本草多糖得率,%;m为蜀本草多糖含量,g;M为蜀本草干重,g。(4)粗多糖的获得。根据最终多糖得率,选择合适的方法,一次处

参考文献

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