HPLC 法测定镉、砷胁迫下水稻根系的植物螯合肽

第31卷第7期2011年7月

环境科学学报ActaScientiaeCircumstantiae

Vol．31，No．7Jul．，2011

J］．环境科学学报，31（7）：1550-1555张静，常青晓，孙传范，等．2011．HPLC法测定镉、砷胁迫下水稻根系的植物螯合肽［

ZhangJ，ChangQX，SunCF，etal．2011．HPLCassayofphytochelatinsinricerootundercadmiumorarsenicstress［J］．ActaScientiaeCircumstantiae，31（7）：1550-1555

HPLC法测定镉、砷胁迫下水稻根系的植物螯合肽

1，21321，*

张静，常青晓，孙传范，段桂兰，赵全志

1．河南农业大学水稻工程技术研究中心，河南省粮食作物生理生态与遗传改良重点实验室，郑州4500022．中国科学院生态环境研究中心土壤环境室，北京1000853．中国农村技术开发中心，北京100045收稿日期：2010-09-21

修回日期：2010-10-20

录用日期：2010-11-01

摘要：利用monobromobimane衍生试剂，通过反相高效液相色谱-荧光检测体系对镉、砷胁迫下水稻根系内的植物螯合肽（PCs）等巯基化合物进采用乙腈和0．1%三氟乙酸组成的两元梯度流动相，可以将标准样品中的谷胱甘肽（GSH）和PCs等巯基行形态和含量的分析测定．结果表明，

As处理下溶液培养的水稻幼苗根系内的PCs形态．Cd处理下，PC3、化合物很好地分离．利用上述方法，能较好地分离Cd、根系内合成PC2、PC4，PCs的形态除PC2和PC3外，其中以PC3的含量最大．As处理下，其它PCn的形态有待进一步定性．关键词：植物螯合肽；非蛋白巯基；反相高效液相色谱；柱前衍生；水稻2468（2011）07-1550-06文章编号：0253-中图分类号：X171．5

文献标识码：A

HPLCassayofphytochelatinsinricerootundercadmiumorarsenicstress

*ZHANGJing1，2，CHANGQingxiao1，SUNChuanfan3，DUANGuilan2，ZHAOQuanzhi1，

1．RiceEngineeringResearchCenter，KeyLaboratoryofPhysiologyEcologyandGeneticImprovementofFoodCropsinHenanProvince，HenanAgriculturalUniversity，Zhengzhou450002

ResearchCenterforEco-environmentalSciences，ChineseAcademyofSciences，Beijing1000852．DepartmentofSoilEnvironmentalSciences，

3．ChinaRuralTechnologyDevelopmentCenter，Beijing100045Received21September2010；

receivedinrevisedform20October2010；

accepted1November2010

Abstract：Phytochelatins（PCs）andotherthiol-containingcompoundsinricerootsexposedtocadmium（Cd）andarsenic（As）wereanalyzedbyRP-HPLCseparationandfluorescencedetectionwithmonobromobimanepre-columnderivatization．TheresultsshowedthatGSHandPCsinthemixedstandardsolutionsandricerootscanbeseparatedbyusingACN-0．1%TFAbinarygradientelution．PC2，PC3andPC4werefoundinthericerootsthatPCsinricerootswerecomplicated．InadditiontoPC2andwereexposedtoCd，andtheconcentrationsofPC3werethehighest．InresponsetoAsstress，PC3，thereareotherformsofPCnthatneedfurtheridentification．

Keywords：phytochelatins；non-proteinthiol；RP-HPLC；pre-columnderivatization；rice

1引言（Introduction）

为前体合成的富含巯基的一系列多肽．将AtPCS1

和TaPCS1基因在不能合成PCs的酿酒酵母中进行PCs也在异源表达后，增加了酵母对重金属的抗性，

细胞内累积（Vatamaniuketal．，1999；Clemensetal．，1999）．将PCS基因转入PCS缺失突变体后发现，拟南芥（Gongetal．，2003）对重金属镉的耐性显著提高．因此，存在于在酵母、植物和其它有机体中的PCs在重金属的解毒方面起着重要作用．

大多数重金属离子都可以诱导并激活PCS的

PCs）是一种富含半植物螯合肽（phytochelatins，

Cys）的多肽，胱氨酸（cysteine，这类化合物的结构主Cys）n-Gly（n=2～11），要是（γGlu-在一些植物和有

Cys）n-Ala，（γGlu-Cys）n-Ser，机体中还存在（γGlu-β-（γGlu-Cys）n-Glu等变型．生物细胞内的PCs是由组

成型表达的植物螯合肽合成酶（phytochelatinsynthase，PCS）在经重金属或类金属诱导后以GSH

基金项目：河南省高校科技创新团队支持计划项目（No．2010IRTSTHN005）

SupportedbytheProgramfortheInnovationTeamofScienceandTechnologyinUniversityofHenan（No．2010IRTSTHN005）E-mail：zhjing98@126．com；*通讯作者（责任作者），E-mail：qzzhaoh@126．com作者简介：张静（1980—），女，博士，

Biography：ZHANGJing（1980—），female，Ph．D．，E-mail：zhjing98@126．com；*Correspondingauthor，E-mail：qzzhaoh@126．com