2. Materials and methods
2.1. Plant material and low night temperature (LNT) treatment
Seeds of tomato (L. esculentum Mill cv. Liaoyuanduoli), a popular
variety in Northeast China, were germinated and grown
in 12 cm
×
12 cm nutrition pots in heated greenhouses (average
day/night temperatures, 25 ◦C/15 ◦C) with natural light at a relative2.9.3. Active oxygen species and lipid peroxidation determination
The production rate of O2 was determined according to Elstner
and Heupel [36] by monitoring the nitrite formation from hydroxylamine
in the presence of O2. The absorbance was read at 530 nm.
The content of H2O2 was determined by monitoring the A415 of
the titanium–peroxide complex according to Brennan and Frenkel
[37].
For the measurement of lipid peroxidation in leaves, the thiobarbituric
acid (TBA) test, which determines malonaldehyde (MDA)
as an end product of lipid peroxidation, was used. Leaf material
(500 mg) was homogenated in a potassium phosphate buffer (pH
7.8). The homogenate was centrifuged at 12,000
×
g for 20 min,
and 1 mL of the supernatant was incubated in boiling water for
30 min. The reaction was stopped by placing the reaction tubes
with 1 mL of TBA solution containing the above reagents plus 0.65%
TBA in an ice bath. The samples were centrifuged at 1500
×
g for
10 min, and the absorption of the supernatant was read at 532 nm.
The value for non-specific absorption at 600 nm was subtracted.
The amount of MDA was calculated from the extinction coefficient
155 mM−1 cm−1.
The data were analyzed using Origin 7.0 Software (OriginLab,
Northampton, MA, USA). The measurements were performed
on randomly selected samples from four replicates. Duncan’s
multiple range test at P
≤
0.05 or P
≤
0.01 was used to compare the
significance of differences among the treatments
humidity of 60% in February 2009 at the Shenyang Agricultural University.
The plants were watered according to normal cultivation
management.
The tomato plants were divided into three parts at the six-leaf
stage, where in each part has 30 pots. Two parts were subjected
to LNT treatment at 9 and 6 ◦C by transferring to a phytotron.
The treatment was done for 12 h daily (from 18:00 h to 06:00 h)
for 9 d. The environmental conditions were as follows: a 12 h
photoperiod with a photosynthetic photon flux density (PPFD)
of 600 mol m−2 s−1, temperatures of 25 ◦C/9 ◦C and 25 ◦C/6 ◦C
(day/night), and a relative humidity of 60%. Another group of plants,
also in a phytotron, was used as the control. These plants were
subjected to 25 ◦C/15 ◦C day/night temperature and the environmental
conditions described above. After 9 d of treatment, the
plants were transferred to the control phytotron. Both plant groups
were allowed to recover for 9 d. LNT treatments were initiated at
day 0.
Throughout the experiment, all measurements were performed
on the fourth fully expanded functional leaves using four replicates
from different pots. At least four seedlings from each treatment
were selected. One leaf with a binding card per seedling was used
to measure the different parameters involved in gas exchange,
chlorophyll fluorescence, and PSI. Sampling for physiological and
biochemical analyses was carried out 0, 3, 6, and 9 d after the treatments.
Subsequently, the samples were allowed to recover for 3, 6,
and 9 d, frozen in liquid nitrogen, and then stored at
−80 ◦C until
experimental analyses.
2.2. Measurement of gas exchange parameters
Net photosynthetic rate (Pn), stomatal conductance (Gs), and
intercellular CO2 concentration (Ci) were measured using a
portable photosynthesis system (Li-Cor 6400; Li-Cor Inc., Nebraska,
USA) with constant irradiation (600 mol photons m−2 s−1, PAR).
Stomatal limitation (Ls), the proportionate decrease in lightsaturated
net assimilation attributed to the stomata, was calculated
based on a previously described method [16]. Each leaf was
equilibrated in the leaf chamber for at least 1 min before the measurement
was conducted. A/Ci curves were measured between
15,000 and 50 mmol mol−1 CO2, whereas leaf temperature and
PPFD were maintained at 25 ◦C and 600 mmol m−2 s−1, respectively
[17]. Using the CO2 control system of the machine to regulate CO2
concentration in the leaf chamber, Pn was measured when the
leaves were stabilized at each CO2 concentration for approximately
3 min. The slope of the linear regression of Ci and Pn at low Ci
(50–250 mol mol−1) is the carboxylation efficiency (CE). The maximum
potential rate of electron transport that contributed to RuBP
regeneration (Rmax) was obtained by fitting a maximum likelihood
regression below and above the inflection of the A/Ci response using
a newly developed method described by Ethier and Livingston [18].
2.3. Measurement of chlorophyll fluorescence parameters
Chlorophyll fluorescence was measured with a portable fluorescence
system (Li-Cor 6400; Li-Cor Inc., NE, USA) from the
same leaves that were previously used for photosynthetic measurements.
The initial fluorescence (Fo) was measured by switching
on the modulated irradiation of 0.6 kHz. PPFD was less than
0.1 mol m−2 s−1 on the leaf surface, which was adapted to darkness
for 30 min. The maximal fluorescence (Fm) was measured
at 20 kHz with a 1 s pulse of 6000 mol m−2 s−1 of “white light.”
The maximum quantum efficiency of PSII primary photochemistry
(Fv/Fm) was calculated as Fv/Fm = (Fm
−
Fo)/Fm. During illumination,
the steady-state fluorescence (F) was obtained. The maximal
fluorescence (Fm) was also determined by applying a saturating
pulse. Photochemical quenching (qP), the efficiency of excitation
energy capture by open PSII reaction centers (Fv/Fm), and the
quantum yield of PSII electron transport (PSII) were determined
[19]. Electron transport rate (ETR) was calculated according to
Schreiber et al. [20] using a non-photochemical quenching coefficient
(NPQ) = Fm/Fm
−
1.
2.4. Measurement of PSI parameters
PSI parameters were determined through a Dual-PAM-100 system
(Heinz Walz, Effeltrich, Germany) connected to a PC with
WinControl software using pulse-amplitude modulation [21]. Saturation
pulses (SP) introduced primarily for PAM fluorescence
measurement were also applied to assess the P700 parameters. The
P700 signals (P) may vary between the minimal level (P700 fullyreduced) and the maximal level (P700 fully oxidized). The maximal
P was determined by applying SP after far-red pre-illumination was
conducted. Under donor-side limited conditions (produced by farred
exposure), SP transiently induces full P700 oxidation. Briefly,
after SP was applied, the minimal P was measured when P700 was
fully reduced. The difference signal between the fully reduced and
oxidized states is denoted by Pm. Actinic illumination was started,
and SP was supplied every 30 s, with the same pulses used for fluorescence
and P700 analyses. Each SP was followed by a 1 s dark
period to determine the minimal P signal level (Po; P700 fully
reduced). P was recorded prior to applying SP and briefly after SP
was supplied (Pm), when the maximum P700 oxidation under the
effective experimental conditions was observed, and finally at the
end of the 1 s dark interval following each SP (Po determination).
The signals P and Pm were compared with Po. In this way, unavoidable
signal drifts (e.g., due to changes in the water status) do not
interrupt the actual measurements of P700 parameters.
Three types of complementary quantum yields of energy conversion
in PSI were calculated according to the methods described
by Erhard et al. [22]: Y(I), Y(ND), and Y(NA). Effective photochemical
quantum yield [Y(I)] = (Pm −
P)/Pm. Y(ND) (donor side limitation)
represents the fraction of the overall P700 that becomes oxidized
in a given state, which is enhanced by a trans-thylakoid proton gradient
(photosynthetic control at the cytb/f complex as well as the
downregulation of PSII) and photodamage to PSII. Y(ND) is calculated
using the formula Y(ND) = (P
−
Po)/Pm.
Y(NA) (acceptor side limitation) represents the fraction of the
overall P700 that cannot be oxidized by SP in a given state because
of a lack of acceptors, and is enhanced by dark adaptation (deactivation
of key enzymes of the Calvin–Benson cycle) and damage at
the site of CO2 fixation. Y(NA) is determined based on the equation
Y(NA) = (PmAPX was measured following the methods of Nakano and Asada
[29] by monitoring the rate of ascorbate oxidation at 290 nm
(E = 2.8 mM cm−1). The reaction mixture contained 25 mM phosphate
buffer (pH 7.0), 0.1 mM EDTA, 100 mM H2O2, 0.25 mM
ascorbate (AsA), and the enzyme aliquot.
GR was assayed according to the method of Foyer and Halliwell
[30] by following the decrease in absorbance at 340 nm
caused by NADPH oxidation (E = 6.2 mM cm−1). The reaction mixture
consisted of 25 mM HEPES buffer (pH 7.8), 0.5 mM glutathione
disulphide (GSSG), 0.12 mM NADPH, and the enzyme aliquot.
SOD was determined based on the photochemical method
described by Giannopolitis and Ries [31]. One unit of SOD activity
was defined as the amount of enzyme required to induce a 50%
inhibition of the rate of p-nitro blue tetrazolium chloride reduction
at 560 nm.
CAT activity was assayed in a reaction mixture containing
25 mM phosphate buffer (pH 7.0), 10 mM H2O2, and the
enzyme. The decomposition of H2O2 was followed at 240 nm
(E = 39.4 mM cm−1) [32].
The activity of guaiacol peroxidase (GPOD) was assayed following
the method described by Cakmak and Marschner [32] with
some modifications. The reaction mixture contained 25 mM phosphate
buffer (pH 7.0), 0.05% guaiacol, 10 mM H2O2, and the enzyme.
The activity was determined based on the increase in absorbance
at 470 nm caused by guaiacol oxidation (E = 26.6 mM cm−1).
DHAR (EC1.8.5.1) activity was measured by monitoring the
increase in absorbance at 265 nm (E = 14 mM−1 cm−1) caused by
the formation of AsA. The reaction mixture contained 100 mM
potassium phosphate (pH 7.0), 50 mM reduced glutathione, 5 mM
dehydroasc
2. วัสดุและวิธีการ2.1 การปลูกวัสดุและรักษาอุณหภูมิ (LNT) คืนต่ำเมล็ดของมะเขือเทศ (L. esculentum Mill พันธุ์ Liaoyuanduoli) ความนิยมต่าง ๆ ในประเทศจีนตะวันออกเฉียงเหนือ เปลือกงอก และเติบโตขึ้นใน 12 ซม.×หม้อโภชนาการ 12 เซนติเมตรในโรงเรือนอุ่น (ค่าเฉลี่ยอุณหภูมิกลางวัน/กลางคืน 25 ◦C/15 ◦C) กับแสงธรรมชาติที่เป็น relative2.9.3 ใช้ออกซิเจนชนิดและไขมัน peroxidation กำหนดกำหนดอัตราการผลิตของ O2 ตาม Elstnerและ Heupel [36] โดยการตรวจสอบการก่อตัวของไนไตรต์จาก hydroxylamineในต่อหน้าของ O2 Absorbance ที่ถูกอ่านที่ 530 nmกำหนด โดยการตรวจสอบ A415 ของเนื้อหาของ H2O2คอมเพล็กซ์ไทเทเนียม – เพอร์ออกไซด์ตามเบรนแนนและ Frenkel[37]สำหรับวัดไขมัน peroxidation ในใบ thiobarbituricทดสอบกรด (TBA) ซึ่งกำหนด malonaldehyde (MDA)เป็นผลิตภัณฑ์สิ้นสุดของ peroxidation ของไขมัน ใช้ ใบวัสดุ(500 มิลลิกรัม) ถูก homogenated ในโพแทสเซียมฟอสเฟตบัฟเฟอร์ (pH7.8) homogenate ถูก centrifuged ที่ 12000×g สำหรับ 20 นาทีและ 1 mL ของ supernatant ถูก incubated ในน้ำเดือด30 นาที หยุดปฏิกิริยา โดยการใส่หลอดปฏิกิริยามี 1 mL ของ TBA ประกอบด้วย reagents บวก 0.65% ข้างต้นTBA ในอ่างอาบน้ำเป็นน้ำแข็ง ตัวอย่างถูก centrifuged 1500×g สำหรับ10 นาที และการดูดซึมของ supernatant ถูกอ่านที่ 532 nmค่าการดูดซึมไม่ใช่เฉพาะที่ 600 นาโนเมตรถูกลบจำนวน MDA ถูกคำนวณจากค่าสัมประสิทธิ์การสูญพันธุ์155 mM−1 cm−1ข้อมูลได้วิเคราะห์โดยใช้ซอฟแวร์ 7.0 กำเนิด (OriginLabณ MA สหรัฐอเมริกา) ดำเนินการประเมินในตัวอย่างที่สุ่มเลือกจากสี่เหมือนกับ ของดันแคนหลายช่วงทดสอบที่ P≤0.05 หรือ P≤0.01 ถูกใช้เพื่อเปรียบเทียบการความสำคัญของความแตกต่างระหว่างการรักษาความชื้น 60% เดือนกุมภาพันธ์ 2552 ที่มหาวิทยาลัยเกษตรเสิ่นหยางพืชมีผู้ตามปลูกปกติการจัดการพืชมะเขือเทศถูกแบ่งออกเป็น 3 ส่วนที่ 6 ใบขั้นตอน ซึ่งในแต่ละส่วนมี 30 หม้อ ส่วนที่สองถูกต้องรักษา LNT ที่ 9 และ 6 ◦C โดยโอนย้ายไป phytotronการรักษาทำการ 12 h (ตั้งแต่ 18:00 h กับ h 06:00)สำหรับ 9 d สภาพแวดล้อมมีดังนี้: 12 hช่วงแสงที่ มีความหนาแน่นฟลักซ์ photosynthetic โฟตอน (PPFD)600 s−1 m−2 โมล อุณหภูมิ ◦C ◦C/9 25 และ 25 ◦C/6 ◦C(กลางวัน/กลางคืน), และความชื้นสัมพัทธ์ 60% กลุ่มอื่นของพืชนอกจากนี้ ใน phytotron ใช้เป็นตัวควบคุม พืชเหล่านี้ได้ภายใต้อุณหภูมิกลางวัน/กลางคืน ◦C/15 ◦C 25 และในสิ่งแวดล้อมเงื่อนไขที่อธิบายไว้ข้างต้น หลังจาก d 9 การรักษา การพืชมีการถ่ายโอนการ phytotron ตัวควบคุม ทั้งกลุ่มโรงงานได้รับอนุญาตให้กู้คืนสำหรับรักษา LNT d. 9 ถูกเริ่มต้นที่วันที่ 0ทดลอง ดำเนินการประเมินทั้งหมดในวันที่สี่เต็มขยายใบหน้าที่ใช้เหมือนกับสี่จากหม้อแตก กล้าไม้ที่ 4 จากการรักษาแต่ละถูกเลือก ใช้ใบหนึ่งกับการ์ดเชื่อมต่อแหล่งการวัดพารามิเตอร์ต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการแลกเปลี่ยนก๊าซคลอโรฟิลล์ fluorescence และ PSI สุ่มตัวอย่างสำหรับสรีรวิทยา และวิเคราะห์เชิงชีวเคมีถูกดำเนินการ 0, 3, 6 และ 9 d หลังจากการรักษาในเวลาต่อมา ตัวอย่างการได้รับอนุญาตให้กู้คืนสำหรับ 3, 6และ d 9 แช่แข็งในไนโตรเจนเหลว และจากนั้น เก็บไว้ที่−80 ◦C จนวิเคราะห์ทดลอง2.2 การวัดพารามิเตอร์การแลกเปลี่ยนก๊าซสุทธิ photosynthetic อัตรา (Pn), ต้านทาน stomatal (Gs), และความเข้มข้น CO2 intercellular (Ci) ถูกวัดโดยใช้แบบระบบการสังเคราะห์ด้วยแสงแบบพกพา (Li ประกอบ 6400 Li ประกอบ Inc. รัฐเนแบรสกาสหรัฐอเมริกา) โดยคงวิธีการฉายรังสี (600 โมล photons m−2 s−1 หุ้น)จำกัด stomatal (Ls), การปฏิภาคลด lightsaturatedสุทธิอันเกิดจากการ stomata คำนวณตามวิธีที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ [16] แต่ละใบได้equilibrated ในห้องใบไม้สำหรับน้อย 1 นาทีก่อนการวัดได้ดำเนินการ A / Ci โค้งที่วัดระหว่างmmol 15000 และ 50 mol−1 CO2 ในขณะที่ใบไม้อุณหภูมิ และPPFD ถูกเก็บรักษาที่ 25 ◦C และ 600 mmol m−2 s−1 ตามลำดับ[17] ใช้ระบบควบคุม CO2 เครื่องควบคุม CO2ความเข้มข้นในห้องใบไม้ Pn เป็นวัดเมื่อจะใบไม้มีเสถียรในแต่ละความเข้มข้น CO2 สำหรับประมาณ3 นาที ความชันของการถดถอยเชิงเส้น Ci และ Pn ที่ Ci ต่ำ(50 – 250 โมล mol−1) มีประสิทธิภาพ carboxylation (CE) สูงสุดอัตราศักยภาพการขนส่งอิเล็กตรอนที่ส่วน RuBPฟื้นฟู (Rmax) กล่าวด้วยความเป็นไปได้สูงสุดด้านล่าง และด้าน บนการผันคำที่ถดถอย / ใช้เครื่องตอบรับวิธีการพัฒนาใหม่โดย Ethier และ Livingston [18]2.3 การวัดพารามิเตอร์ fluorescence คลอโรฟิลล์Fluorescence คลอโรฟิลล์ถูกวัด ด้วย fluorescence แบบพกพาระบบ (Li ประกอบ 6400 Li-Cor Inc., NE สหรัฐอเมริกา) จากการใบเดียวที่ก่อนหน้านี้ใช้สำหรับการประเมิน photosyntheticFluorescence เริ่มต้น (โฟ) ถูกวัด โดยการสลับในการซ้อนวิธีการฉายรังสีของ 0.6 kHz PPFD ได้น้อยกว่า0.1 โมล m−2 s−1 บนผิวใบไม้ ซึ่งถูกปรับความมืดสำหรับ 30 นาที มีวัด fluorescence สูงสุด (Fm)ที่ 20 kHz มีชีพจร s 1 ของ s−1 m−2 โมล 6000 ของ "แสงขาว"ประสิทธิภาพสูงสุดควอนตัมเคมีแสงหลัก PSIIคำนวณเป็น Fv/Fm (Fv Fm) = (Fm−โฟ) / Fm ระหว่างรัศมี-ท่อน fluorescence (F) ได้รับ สูงสุดนอกจากนี้ยังกำหนด fluorescence (F m) โดยใช้การ saturatingชีพจร Photochemical ชุบ (qP) ประสิทธิภาพในการกระตุ้นจับพลังงาน โดยเปิด PSII ปฏิกิริยาศูนย์ (F m v/F), และมีกำหนดผลผลิตควอนตัมของการขนส่งอิเล็กตรอน PSII (PSII)[19] มีคำนวณอัตราการขนส่งอิเล็กตรอน (ETR) ตามSchreiber et al. [20] โดยใช้สัมประสิทธิ์การ quenching ไม่ photochemical(NPQ) = m Fm/F−12.4 การวัดพารามิเตอร์ PSIPSI พารามิเตอร์ถูกกำหนดผ่านระบบ Dual-แพม-100(Heinz Walz, Effeltrich เยอรมนี) เชื่อมต่อกับพีซีด้วยซอฟต์แวร์ WinControl ที่ใช้ชีพจรเอ็ม [21] ความเข้มกะพริบ (SP) นำมาใช้เป็นหลักสำหรับ fluorescence แพมวัดยังได้ใช้ประเมินพารามิเตอร์ P700 ที่สัญญาณ P700 (P) อาจแตกต่างกันระหว่างระดับน้อยที่สุด (P700 fullyreduced) และระดับสูงสุด (P700 ออกซิไดซ์อย่างสมบูรณ์) สูงสุดP ถูกกำหนด โดยใช้ SP หลังจากรัศมี far-red ก่อนได้ดำเนินการ ภายใต้เงื่อนไขจำกัดบริจาคด้าน (ผลิต โดย farredแสง), ก่อให้เกิดการออกซิเดชัน P700 เต็ม SP transiently สั้น ๆหลังจากใช้ SP, P น้อยที่สุดที่วัดเมื่อ P700ทั้งหมดลดลง สัญญาณความแตกต่างระหว่างลดลงทั้งหมด และอเมริกาตกแต่งสามารถระบุ โดย Actinic น.แสงสว่างเริ่มต้นและ SP ให้มาทุก ๆ 30 s กับกะพริบเหมือนใช้ fluorescenceและวิเคราะห์ P700 SP แต่ละถูกตาม โดยเข้ม s 1รอบระยะเวลาที่กำหนดน้อยที่สุด P สัญญาณระดับ (ปอ P700 เต็มลดลง) บันทึก P ก่อนใช้ SP และสั้น ๆ หลัง จาก SPที่มา (Pm), เมื่อเกิดออกซิเดชัน P700 สูงสุดภายใต้การเงื่อนไขผลทดลองได้สังเกต และสุดท้ายในการท้าย 1 s เข้มช่วงละ SP (วัดโพธิ์)สัญญาณ P และ Pm ถูกเปรียบเทียบกับปอ ด้วยวิธีนี้ หลีกเลี่ยงไม่ได้ไม่มีสัญญาณ drifts (เช่น เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงในสถานะน้ำ)หยุดการวัดจริงของพารามิเตอร์ P700ควอนตัมเสริมสามชนิดทำให้การแปลงพลังงานใน PSI มีคำนวณตามวิธีอธิบายไว้โดย Erhard et al. [22]: Y(I), Y(ND) และ Y(NA) มีประสิทธิภาพ photochemicalผลตอบแทนควอนตัม [Y(I)] = (น.−P) / Y(ND) น. (ข้อจำกัดด้านผู้บริจาค)แทนสัดส่วนของ P700 โดยรวมที่จะออกซิไดซ์ในสถานะที่กำหนด ซึ่งจะเพิ่ม โดยการไล่ระดับโปรตอนผ่าน thylakoid ทรานส์(photosynthetic ควบคุมที่ cytb/f ซับซ้อนตลอดจนการdownregulation PSII) photodamage ให้ PSII และ คำนวณ Y(ND)ใช้ Y(ND) สูตร = (P−ปอ) / PmY(NA) (ข้อจำกัดด้าน acceptor) หมายถึงสัดส่วนของการP700 โดยรวมที่ไม่สามารถออกซิไดซ์ โดย SP ในสถานะที่กำหนดเนื่องจากของขาดของ acceptors และปรับปรุง โดยปรับมืด (ปิดใช้งานของเอนไซม์สำคัญของวงจรคาลวิน – Benson) และความเสียหายที่ไซต์ของปฏิกิริยาการตรึง CO2 Y(NA) จะถูกกำหนดตามสมการY(NA) = (PmAPX ถูกวัดตามวิธีของนากาโนะและ Asada[29] โดยตรวจสอบอัตราการเกิดออกซิเดชัน ascorbate ที่ 290 nm(E = cm−1 2.8 mM) ฟอสเฟต 25 มม.ส่วนผสมประกอบด้วยปฏิกิริยาบัฟเฟอร์ (pH 7.0), EDTA 0.1 มม. 100 มม. H2O2, 0.25 มม.ascorbate (AsA), และเอนไซม์ aliquotGR ถูก assayed ตามวิธีการของเคาน์เตอร์รับและ Halliwell[30] โดยลดลง absorbance ที่ 340 nmเกิดจากการออกซิเดชัน NADPH (E = 6.2 มม. cm−1) ส่วนผสมของปฏิกิริยาประกอบด้วย 25 มม. HEPES บัฟเฟอร์ (pH 7.8), กลูตาไธโอน 0.5 mMdisulphide (GSSG), NADPH 0.12 มม. และเอนไซม์ aliquotสดได้กำหนดตามวิธีการ photochemicalอธิบายโดย Giannopolitis Ries [31] กิจกรรมสดหนึ่งหน่วยถูกกำหนดเป็นจำนวนของเอนไซม์ที่จำเป็นเพื่อก่อให้เกิด 50%ยับยั้งอัตราลดคลอไรด์ tetrazolium บลูไนโตร pที่ 560 nmกิจกรรมแมวถูก assayed ในประกอบด้วยส่วนผสมของปฏิกิริยา25 มม.ฟอสเฟตบัฟเฟอร์ (pH 7.0), H2O2, 10 มม.และเอนไซม์ การเน่าของ H2O2 ถูกตามที่ 240 nm(E = cm−1 มม. 39.4) [32]กิจกรรมของ guaiacol peroxidase (GPOD) ถูก assayed ดังต่อไปนี้วิธีการอธิบายไว้ โดย Cakmak และ Marschner [32] ด้วยปรับเปลี่ยนบางอย่าง ฟอสเฟต 25 มม.ส่วนผสมประกอบด้วยปฏิกิริยาบัฟเฟอร์ (pH 7.0), 0.05% guaiacol, 10 มม. H2O2 และเอนไซม์นี้กำหนดกิจกรรมตามการเพิ่มขึ้นของ absorbanceที่ 470 nm ที่เกิดจากการออกซิเดชัน guaiacol (E = 26.6 มม. cm−1)กิจกรรมดาร์ (EC1.8.5.1) ถูกวัด โดยการตรวจสอบการเพิ่ม absorbance ที่ 265 nm (E = 14 mM−1 cm−1) เกิดจากการก่อตัวของ AsA ปฏิกิริยาผสมอยู่ 100 มม.โพแทสเซียมฟอสเฟต (pH 7.0), 50 มม.ลดกลูตาไธโอน 5 มม.dehydroasc
การแปล กรุณารอสักครู่..

2. Materials and methods
2.1. Plant material and low night temperature (LNT) treatment
Seeds of tomato (L. esculentum Mill cv. Liaoyuanduoli), a popular
variety in Northeast China, were germinated and grown
in 12 cm
×
12 cm nutrition pots in heated greenhouses (average
day/night temperatures, 25 ◦C/15 ◦C) with natural light at a relative2.9.3. Active oxygen species and lipid peroxidation determination
The production rate of O2 was determined according to Elstner
and Heupel [36] by monitoring the nitrite formation from hydroxylamine
in the presence of O2. The absorbance was read at 530 nm.
The content of H2O2 was determined by monitoring the A415 of
the titanium–peroxide complex according to Brennan and Frenkel
[37].
For the measurement of lipid peroxidation in leaves, the thiobarbituric
acid (TBA) test, which determines malonaldehyde (MDA)
as an end product of lipid peroxidation, was used. Leaf material
(500 mg) was homogenated in a potassium phosphate buffer (pH
7.8). The homogenate was centrifuged at 12,000
×
g for 20 min,
and 1 mL of the supernatant was incubated in boiling water for
30 min. The reaction was stopped by placing the reaction tubes
with 1 mL of TBA solution containing the above reagents plus 0.65%
TBA in an ice bath. The samples were centrifuged at 1500
×
g for
10 min, and the absorption of the supernatant was read at 532 nm.
The value for non-specific absorption at 600 nm was subtracted.
The amount of MDA was calculated from the extinction coefficient
155 mM−1 cm−1.
The data were analyzed using Origin 7.0 Software (OriginLab,
Northampton, MA, USA). The measurements were performed
on randomly selected samples from four replicates. Duncan’s
multiple range test at P
≤
0.05 or P
≤
0.01 was used to compare the
significance of differences among the treatments
humidity of 60% in February 2009 at the Shenyang Agricultural University.
The plants were watered according to normal cultivation
management.
The tomato plants were divided into three parts at the six-leaf
stage, where in each part has 30 pots. Two parts were subjected
to LNT treatment at 9 and 6 ◦C by transferring to a phytotron.
The treatment was done for 12 h daily (from 18:00 h to 06:00 h)
for 9 d. The environmental conditions were as follows: a 12 h
photoperiod with a photosynthetic photon flux density (PPFD)
of 600 mol m−2 s−1, temperatures of 25 ◦C/9 ◦C and 25 ◦C/6 ◦C
(day/night), and a relative humidity of 60%. Another group of plants,
also in a phytotron, was used as the control. These plants were
subjected to 25 ◦C/15 ◦C day/night temperature and the environmental
conditions described above. After 9 d of treatment, the
plants were transferred to the control phytotron. Both plant groups
were allowed to recover for 9 d. LNT treatments were initiated at
day 0.
Throughout the experiment, all measurements were performed
on the fourth fully expanded functional leaves using four replicates
from different pots. At least four seedlings from each treatment
were selected. One leaf with a binding card per seedling was used
to measure the different parameters involved in gas exchange,
chlorophyll fluorescence, and PSI. Sampling for physiological and
biochemical analyses was carried out 0, 3, 6, and 9 d after the treatments.
Subsequently, the samples were allowed to recover for 3, 6,
and 9 d, frozen in liquid nitrogen, and then stored at
−80 ◦C until
experimental analyses.
2.2. Measurement of gas exchange parameters
Net photosynthetic rate (Pn), stomatal conductance (Gs), and
intercellular CO2 concentration (Ci) were measured using a
portable photosynthesis system (Li-Cor 6400; Li-Cor Inc., Nebraska,
USA) with constant irradiation (600 mol photons m−2 s−1, PAR).
Stomatal limitation (Ls), the proportionate decrease in lightsaturated
net assimilation attributed to the stomata, was calculated
based on a previously described method [16]. Each leaf was
equilibrated in the leaf chamber for at least 1 min before the measurement
was conducted. A/Ci curves were measured between
15,000 and 50 mmol mol−1 CO2, whereas leaf temperature and
PPFD were maintained at 25 ◦C and 600 mmol m−2 s−1, respectively
[17]. Using the CO2 control system of the machine to regulate CO2
concentration in the leaf chamber, Pn was measured when the
leaves were stabilized at each CO2 concentration for approximately
3 min. The slope of the linear regression of Ci and Pn at low Ci
(50–250 mol mol−1) is the carboxylation efficiency (CE). The maximum
potential rate of electron transport that contributed to RuBP
regeneration (Rmax) was obtained by fitting a maximum likelihood
regression below and above the inflection of the A/Ci response using
a newly developed method described by Ethier and Livingston [18].
2.3. Measurement of chlorophyll fluorescence parameters
Chlorophyll fluorescence was measured with a portable fluorescence
system (Li-Cor 6400; Li-Cor Inc., NE, USA) from the
same leaves that were previously used for photosynthetic measurements.
The initial fluorescence (Fo) was measured by switching
on the modulated irradiation of 0.6 kHz. PPFD was less than
0.1 mol m−2 s−1 on the leaf surface, which was adapted to darkness
for 30 min. The maximal fluorescence (Fm) was measured
at 20 kHz with a 1 s pulse of 6000 mol m−2 s−1 of “white light.”
The maximum quantum efficiency of PSII primary photochemistry
(Fv/Fm) was calculated as Fv/Fm = (Fm
−
Fo)/Fm. During illumination,
the steady-state fluorescence (F) was obtained. The maximal
fluorescence (Fm) was also determined by applying a saturating
pulse. Photochemical quenching (qP), the efficiency of excitation
energy capture by open PSII reaction centers (Fv/Fm), and the
quantum yield of PSII electron transport (PSII) were determined
[19]. Electron transport rate (ETR) was calculated according to
Schreiber et al. [20] using a non-photochemical quenching coefficient
(NPQ) = Fm/Fm
−
1.
2.4. Measurement of PSI parameters
PSI parameters were determined through a Dual-PAM-100 system
(Heinz Walz, Effeltrich, Germany) connected to a PC with
WinControl software using pulse-amplitude modulation [21]. Saturation
pulses (SP) introduced primarily for PAM fluorescence
measurement were also applied to assess the P700 parameters. The
P700 signals (P) may vary between the minimal level (P700 fullyreduced) and the maximal level (P700 fully oxidized). The maximal
P was determined by applying SP after far-red pre-illumination was
conducted. Under donor-side limited conditions (produced by farred
exposure), SP transiently induces full P700 oxidation. Briefly,
after SP was applied, the minimal P was measured when P700 was
fully reduced. The difference signal between the fully reduced and
oxidized states is denoted by Pm. Actinic illumination was started,
and SP was supplied every 30 s, with the same pulses used for fluorescence
and P700 analyses. Each SP was followed by a 1 s dark
period to determine the minimal P signal level (Po; P700 fully
reduced). P was recorded prior to applying SP and briefly after SP
was supplied (Pm), when the maximum P700 oxidation under the
effective experimental conditions was observed, and finally at the
end of the 1 s dark interval following each SP (Po determination).
The signals P and Pm were compared with Po. In this way, unavoidable
signal drifts (e.g., due to changes in the water status) do not
interrupt the actual measurements of P700 parameters.
Three types of complementary quantum yields of energy conversion
in PSI were calculated according to the methods described
by Erhard et al. [22]: Y(I), Y(ND), and Y(NA). Effective photochemical
quantum yield [Y(I)] = (Pm −
P)/Pm. Y(ND) (donor side limitation)
represents the fraction of the overall P700 that becomes oxidized
in a given state, which is enhanced by a trans-thylakoid proton gradient
(photosynthetic control at the cytb/f complex as well as the
downregulation of PSII) and photodamage to PSII. Y(ND) is calculated
using the formula Y(ND) = (P
−
Po)/Pm.
Y(NA) (acceptor side limitation) represents the fraction of the
overall P700 that cannot be oxidized by SP in a given state because
of a lack of acceptors, and is enhanced by dark adaptation (deactivation
of key enzymes of the Calvin–Benson cycle) and damage at
the site of CO2 fixation. Y(NA) is determined based on the equation
Y(NA) = (PmAPX was measured following the methods of Nakano and Asada
[29] by monitoring the rate of ascorbate oxidation at 290 nm
(E = 2.8 mM cm−1). The reaction mixture contained 25 mM phosphate
buffer (pH 7.0), 0.1 mM EDTA, 100 mM H2O2, 0.25 mM
ascorbate (AsA), and the enzyme aliquot.
GR was assayed according to the method of Foyer and Halliwell
[30] by following the decrease in absorbance at 340 nm
caused by NADPH oxidation (E = 6.2 mM cm−1). The reaction mixture
consisted of 25 mM HEPES buffer (pH 7.8), 0.5 mM glutathione
disulphide (GSSG), 0.12 mM NADPH, and the enzyme aliquot.
SOD was determined based on the photochemical method
described by Giannopolitis and Ries [31]. One unit of SOD activity
was defined as the amount of enzyme required to induce a 50%
inhibition of the rate of p-nitro blue tetrazolium chloride reduction
at 560 nm.
CAT activity was assayed in a reaction mixture containing
25 mM phosphate buffer (pH 7.0), 10 mM H2O2, and the
enzyme. The decomposition of H2O2 was followed at 240 nm
(E = 39.4 mM cm−1) [32].
The activity of guaiacol peroxidase (GPOD) was assayed following
the method described by Cakmak and Marschner [32] with
some modifications. The reaction mixture contained 25 mM phosphate
buffer (pH 7.0), 0.05% guaiacol, 10 mM H2O2, and the enzyme.
The activity was determined based on the increase in absorbance
at 470 nm caused by guaiacol oxidation (E = 26.6 mM cm−1).
DHAR (EC1.8.5.1) activity was measured by monitoring the
increase in absorbance at 265 nm (E = 14 mM−1 cm−1) caused by
the formation of AsA. The reaction mixture contained 100 mM
potassium phosphate (pH 7.0), 50 mM reduced glutathione, 5 mM
dehydroasc
การแปล กรุณารอสักครู่..
