水杨酸对低温胁迫下香水百合叶片生理活性的影响

唐淑蓉 李灵玲 潘远智

摘要：将分别经 0.3、0.5、0.7、1.0 mmol/L水杨酸（SA）于常温预处理的香水百合（Lilium casa blanca）幼苗置于5 ℃下进行低温胁迫试验，以清水处理为对照（CK），处理0、6、12、18、24 h后测定其叶片丙二醛（MDA）、可溶性蛋白质和可溶性糖含量以及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性。结果表明，叶片喷施一定浓度的SA可缓解低温对香水百合幼苗的伤害，与对照相比，喷施SA的幼苗在低温胁迫下叶片中丙二醛含量降低，可溶性蛋白质、可溶性糖含量升高，SOD、CAT和POD活性升高。综合比较，以0.5 mmol/L SA处理后低温胁迫12 h的抗低温效果最明显。

关键词：香水百合（Lilium casa blanca）；水杨酸；低温胁迫；生理指标

中图分类号：Q949.71+8.23；Q945.78 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2013）07-1581-03

香水百合（Lilium casa blanca）是百合科（Liliaceae）百合属（Lilium）东方百合杂交系统的多年生草本植物，为近年来花卉市场上的畅销品种之一[1]。但其开花适宜温度在15～24 ℃，低于5 ℃时其生育近乎停止[2]，限制了香水百合在中国北方地区的商品供花。

水杨酸（Salicylic acid，SA）是苯丙氨酸的代谢产物[3]，大量研究发现用SA处理龙船花[4]、菊花[5]、红掌[6]等园林植物幼苗，均能对其生理生化特性产生正面影响，提高其抗寒能力。但国内关于SA对低温胁迫下香水百合幼苗抗寒生理生化特性影响的研究鲜见报道。试验通过SA喷施叶片，探讨低温胁迫下SA对香水百合幼苗叶片生理活性的影响。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2011年4月6日至5月20日在四川农业大学成都校区风景园林学院植物试验基地进行。供试用的种球为西昌明日风园艺有限责任公司提供的荷兰进口香水百合天霸（Lilium ‘Tiber），种球周径10～12 cm。

1.2 试验方法

香水百合种植后40 d，即从基部第三片叶开始向上数有15～18片叶时，选择长势相近的植株，分为5组，每组3次重复，每重复10株。分别用0.3、0.5、0.7、1.0 mmol/L SA进行叶面喷施，以清水处理的作对照。于每日19∶00喷施一次，连续喷施3 d，每次喷至叶片有滴液为止。喷施3 d后将香水百合幼苗置于5 ℃的冰柜中进行低温处理[7]，分别在处理0、6、12、18、24 h后采样进行指标测定。

1.3 主要指标测定方法

MDA含量用硫代巴比妥酸比色法测定；可溶性糖含量用蒽酮比色法测定；可溶性蛋白质含量用考马斯亮蓝G-250染色法测定；SOD活性用氮蓝四唑比色法测定；CAT活性用紫外分光光度法测定；POD活性用愈创木酚法测定[8]。

1.4 数据处理

采用 Microsoft Excel和 DPS 软件对数据进行方差分析和LSD检验。

2 结果与分析

2.1 低温胁迫下SA对香水百合幼苗叶片中MDA含量的影响

由图1可以看出，随着低温胁迫时间的延长，各处理的香水百合叶片中的MDA含量均升高，说明细胞膜受到了不同程度的破坏。喷施水杨酸组的MDA含量总体低于对照，说明喷施水杨酸减慢了膜脂过氧化作用，对细胞膜有保护作用。在低温胁迫下香水百合幼苗叶片MDA含量随SA浓度变化均呈先下降后上升的趋势。SA浓度对幼苗叶片MDA含量影响并不明显，但当SA浓度为0.5 mmol/L时MDA含量最低，抗低温效果较其他处理好。

2.2 低温胁迫下SA对香水百合幼苗叶片中可溶性蛋白质含量的影响

从图2可以看出，随SA浓度的增加，香水百合幼苗叶片在低温胁迫下可溶性蛋白质含量呈先上升后下降的趋势，且SA处理组的可溶性蛋白质含量均高于对照。随着低温处理时间的延长，香水百合幼苗叶片中可溶性蛋白质的含量也呈先升后降的趋势。

2.3 低温胁迫下SA对香水百合幼苗叶片中可溶性糖含量的影响

图3表明，随着低温胁迫时间的延长香水百合幼苗叶片中的可溶性糖含量均升高。喷施SA的幼苗叶片中可溶性糖含量均高于对照，且总体呈先上升后下降的趋势，其中0.5 mmol/L SA处理与对照相比差异明显，分别比对照提高了28.52%、42.41%、38.42%、41.97%、42.53%。

2.4 低温胁迫下SA对香水百合幼苗叶片中SOD活性的影响

由图4可以看出，低温胁迫对SOD活性的影响较为明显，随着低温胁迫时间的延长，SOD活性呈先上升后下降的趋势。但处理组下降程度小于对照，且以SA浓度为0.5 mmol/L时对幼苗叶片中SOD活性影响最明显，比对照分别高3.37%、6.01%、 10.31%、11.58%、13.09%。

2.5 低温胁迫下SA对香水百合幼苗叶片中POD活性的影响

从图5可以看出，香水百合幼苗叶片中POD活性随低温胁迫时间的延长呈先上升后下降的趋势，不同低温胁迫时间对幼苗叶片中POD活性的影响以12 h差异最为明显，经SA处理的幼苗POD活性均高于对照。不同浓度SA处理除1.0 mmol/L外，其余处理与对照相比差异明显，其中0.5 mmol/L的SA处理与对照相比差异最明显，POD活性分别比对照高32.50%、77.85%、74.65%、52.48%、55.98%。

2.6 低温胁迫下SA对香水百合幼苗叶片中CAT活性的影响

从图6可以看出，不同低温胁迫时间下香水百合幼苗叶片CAT活性先上升后下降。且SA处理的幼苗叶片CAT活性总体上高于对照。其中0.5 mmol/L 的SA处理香水百合幼苗叶片CAT表现出了较高的活性，差异较其他处理也最为明显，分别比对照高64.38%、16.21%、38.19%、17.15%、28.40%。

3 小结与结论

MDA是膜脂过氧化的主要产物之一，能与细胞内各种物质发生强烈反应从而引起酶和膜的严重损伤，最终造成膜的整体性破坏和过敏性死亡[9]。试验中喷施SA的香水百合幼苗叶片中MDA含量低于对照，增加也较对照缓慢，这可能是由于SA处理提高了幼苗叶片内SOD和POD的活性，维持了酶保护系统的功能，从而有效地清除活性氧，保护细胞膜免受因活性氧积累而引起膜脂过氧化及其他伤害。

可溶性蛋白质具有较强的亲水性，其含量的增加可以束缚更多的水分，减少低温条件下原生质因结冰而受伤害致死的机会[10]。大量研究表明，SA预处理能提高番茄幼苗[11]、冬小麦[12]在低温胁迫下的可溶性蛋白质含量。试验中可溶性蛋白质含量随低温处理时间的延长和SA浓度的增加，呈现先升后降的趋势，先上升可能是冷害初期的一种应激反应，通过提高可溶性蛋白质的含量来抵御低温胁迫。而用SA处理的幼苗能明显提高香水百合幼苗叶片中可溶性蛋白质含量，活化细胞内某些蛋白质的合成基因，提高蛋白质的合成量。可溶性糖是植物细胞内重要的渗透调节物质，它们能够增加胞内溶质浓度，降低细胞的冰点，防止细胞过度脱水，从而减少低温对细胞的伤害。试验证明，SA通过抑制低温下香水百合幼苗可溶性蛋白质含量的降解来增强百合幼苗的抗寒性。

CAT是植物细胞中负责清除H2O2的主要抗氧化酶。Kang等[13]提出外源SA能改变低温条件下香蕉幼苗抗氧化酶活性，并通过抑制CAT的活性而积累H2O2，H2O2作为第二信使诱导一系列防卫反应的发生。试验虽然没有测定香水百合幼苗叶片内的H2O2量，但结果表明，随着低温胁迫时间的延长，经 SA 处理的香水百合幼苗叶片的CAT活性总体上均高于对照，维持了较高的活性氧清除速率，这可能是 SA 处理提高香水百合幼苗抗寒性的另一个原因。

由此可见，SA作为一种类似植物激素的小分子物质，对低温胁迫下香水百合幼苗生理功能的保持具有促进作用。因此，在低温环境下栽培香水百合，可对幼苗喷施低浓度的SA以提高其抗寒能力，降低生产风险，控制生产成本，从而扩大其栽培地域及在园林中的应用范围。

参考文献：

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[4] 张玄兵，夏春华，黄碧兰，等.水杨酸对龙船花抗低温胁迫的影响[J].热带作物学报，2004，25（3）：85-88.

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