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高温胁迫对辣椒抗氧化系统的影响

2014-05-30李素梅

安徽农学通报 2014年8期
关键词:辣椒

李素梅

摘 要:通过测定无土栽培辣椒在高温胁迫下的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)的活性,研究栽培品种的抗逆性和耐热性,以期筛选出抗性强的育种材料。

关键词:高温胁迫;辣椒;抗氧化系统

中图分类号 S641.3 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2014)08-87-02

植物抗氧化酶包括超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)等,普遍存在于植物的各种组织中,它们可以催化植物体内的活性氧,防止发生氧化反应。抗氧化酶活性与植物的代谢强度及逆境适应能力有密切关系,经常被用来衡量植物的抗性强弱和衰老程度。

辣椒通常在高温胁迫下生长受阻,开花、结果减少,落花、落果严重,严重影响产量。为了筛选出具有高温下生长良好的辣椒新品种,笔者以近年来培育的辣椒新品系为实验材料,测定植株中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)的活性,筛选抗性强的育种材料,以期建立辣椒抗性筛选技术体系。

1 材料与方法

采用辣椒的叶片测定SOD、CAT、POD含量,对应采用该品系果实测定果实中的有机酸、VC、蛋白质、氨基酸的含量。有机酸采用滴定法,VC采用2,6-二氯靛酚进行滴定法,蛋白质采用凯氏定氮法测定,氨基酸采用茚三酮比色法测定。超氧化物歧化酶(SOD)采用NBT(氮蓝四唑)法测定、过氧化氢酶(CAT)采用滴定法测定、过氧化物酶(POD)采用愈创木酚法测定。实验在阜阳市农科院生物技术研究中心进行,采集科技示范园无土栽培辣椒叶片,品种为湘研3号与塔兰多杂交F1代品系。采样时平均气温39.6℃。栽培基质为稻壳∶沙子=3∶1,营养液为日本山崎配方。

2 结果与分析

本实验共测定10个品系,每个品系取10个样品,分别测定辣椒的SOD、POD、CAT、有机酸、蛋白质、VC、氨基酸含量。以10个样品的平均值作为表中数据的依据,以正常生长条件下的父本、母本作对照(ck),测定结果见表1、表2。

由表1可见,10个品系SOD、CAT指标均略微超过对照,POD指标则均大大超过对照,说明在高温胁迫下,叶片膜脂过氧化严重,叶片趋于衰老。以上测定数据说明在高温胁迫下,辣椒体内产生了一系列变化,SOD、CAT、POD活性增强,表明高温锻炼可以增强抗性、耐热性,但同时叶片膜脂过氧化严重,叶片趋于衰老。这从辣椒下部叶片变黄脱落也可以印证这种变化趋势。

由表2可见,有机酸除3-1、3-2、9-1、11-1外都超过对照,说明在高温下,有机酸含量升高,VC含量均比对照低,蛋白质含量10-2品系较高,氨基酸含量3-2、5-1较高,其他均与对照相差不大。高温胁迫下体内有机酸、VC、蛋白质、氨基酸都产生轻微变化,说明在高温胁迫下代谢加剧,部分物质发生代谢转移。

3 结论与讨论

逆境胁迫下,膜脂过氧化受到损伤,体内产生阴离子自由基,而抗氧化酶SOD、CAT、POD都有去除自由基的功能。其中,超氧化歧化酶(SOD)能有效抑制自由基氧化损伤,进而实现预防因氧化伤害所造成各种损伤,可以抗衰老;过氧化物酶(POD)具有消除过氧化氢和酚类、胺类毒性的双重作用,它与呼吸作用、光合作用及生长素的氧化等都有关系,在植物生长发育过程中其活性不断发生变化,一般老化组织中活性较高,幼嫩组织中活性较弱,可作为组织老化的一种生理指标。在植物栽培中,作物容易受到不良环境的影响,生长受阻,研究抗氧化系统的3种酶可以用于栽培生理疾病诊断,以及作物育种中的抗性材料筛选指标,辅助作物育种。

本研究表明,无土栽培辣椒在高温下生长延缓,落花严重,开花量少与3种酶的活性增强有一定关系,具体怎样利用3种酶活性指标,建立高效栽培体系,需要进一步深入研究酶活性与产量和其他生理指标的关系。

参考文献

[1]曾仕廉,丁亮,严忠屏.辣椒超氧化物歧化酶(SOD)的提纯和性质研究[J].安徽大学学报(自然科学版),1993,01:85-89,54.

[2]唐咏.铅污染对辣椒幼苗生长及SOD和POD活性的影响[J].沈阳农业大学学报,2001,01:26-28.

[3]韦美玉,陈世军.紫茎泽兰叶片对2种辣椒幼苗POD·SOD及抗坏血酸代谢的化感效应[J].安徽农业科学,2009,25:11 937-11 938,12 013.

[4]富宏丹,何莉莉,陈俊琴,等.不同品种辣椒POD和PPO活性与辣椒素含量的关系[J].沈阳农业大学学报,2006,03:479-481.

[5]赵海燕,赵尊练,巩振辉,等.线辣椒果实中几种营养物质和CAT、POD活性的变化规律[J].中国农业大学学报,2008,04:35-40.

[6]张子学,王丽,王志杰.辣椒雄性不育系与保持系花药POD、SOD和EST同工酶表达差异研究[J].激光生物学报,2008,04:526-529.

(责编:张宏民)endprint

摘 要:通过测定无土栽培辣椒在高温胁迫下的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)的活性,研究栽培品种的抗逆性和耐热性,以期筛选出抗性强的育种材料。

关键词:高温胁迫;辣椒;抗氧化系统

中图分类号 S641.3 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2014)08-87-02

植物抗氧化酶包括超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)等,普遍存在于植物的各种组织中,它们可以催化植物体内的活性氧,防止发生氧化反应。抗氧化酶活性与植物的代谢强度及逆境适应能力有密切关系,经常被用来衡量植物的抗性强弱和衰老程度。

辣椒通常在高温胁迫下生长受阻,开花、结果减少,落花、落果严重,严重影响产量。为了筛选出具有高温下生长良好的辣椒新品种,笔者以近年来培育的辣椒新品系为实验材料,测定植株中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)的活性,筛选抗性强的育种材料,以期建立辣椒抗性筛选技术体系。

1 材料与方法

采用辣椒的叶片测定SOD、CAT、POD含量,对应采用该品系果实测定果实中的有机酸、VC、蛋白质、氨基酸的含量。有机酸采用滴定法,VC采用2,6-二氯靛酚进行滴定法,蛋白质采用凯氏定氮法测定,氨基酸采用茚三酮比色法测定。超氧化物歧化酶(SOD)采用NBT(氮蓝四唑)法测定、过氧化氢酶(CAT)采用滴定法测定、过氧化物酶(POD)采用愈创木酚法测定。实验在阜阳市农科院生物技术研究中心进行,采集科技示范园无土栽培辣椒叶片,品种为湘研3号与塔兰多杂交F1代品系。采样时平均气温39.6℃。栽培基质为稻壳∶沙子=3∶1,营养液为日本山崎配方。

2 结果与分析

本实验共测定10个品系,每个品系取10个样品,分别测定辣椒的SOD、POD、CAT、有机酸、蛋白质、VC、氨基酸含量。以10个样品的平均值作为表中数据的依据,以正常生长条件下的父本、母本作对照(ck),测定结果见表1、表2。

由表1可见,10个品系SOD、CAT指标均略微超过对照,POD指标则均大大超过对照,说明在高温胁迫下,叶片膜脂过氧化严重,叶片趋于衰老。以上测定数据说明在高温胁迫下,辣椒体内产生了一系列变化,SOD、CAT、POD活性增强,表明高温锻炼可以增强抗性、耐热性,但同时叶片膜脂过氧化严重,叶片趋于衰老。这从辣椒下部叶片变黄脱落也可以印证这种变化趋势。

由表2可见,有机酸除3-1、3-2、9-1、11-1外都超过对照,说明在高温下,有机酸含量升高,VC含量均比对照低,蛋白质含量10-2品系较高,氨基酸含量3-2、5-1较高,其他均与对照相差不大。高温胁迫下体内有机酸、VC、蛋白质、氨基酸都产生轻微变化,说明在高温胁迫下代谢加剧,部分物质发生代谢转移。

3 结论与讨论

逆境胁迫下,膜脂过氧化受到损伤,体内产生阴离子自由基,而抗氧化酶SOD、CAT、POD都有去除自由基的功能。其中,超氧化歧化酶(SOD)能有效抑制自由基氧化损伤,进而实现预防因氧化伤害所造成各种损伤,可以抗衰老;过氧化物酶(POD)具有消除过氧化氢和酚类、胺类毒性的双重作用,它与呼吸作用、光合作用及生长素的氧化等都有关系,在植物生长发育过程中其活性不断发生变化,一般老化组织中活性较高,幼嫩组织中活性较弱,可作为组织老化的一种生理指标。在植物栽培中,作物容易受到不良环境的影响,生长受阻,研究抗氧化系统的3种酶可以用于栽培生理疾病诊断,以及作物育种中的抗性材料筛选指标,辅助作物育种。

本研究表明,无土栽培辣椒在高温下生长延缓,落花严重,开花量少与3种酶的活性增强有一定关系,具体怎样利用3种酶活性指标,建立高效栽培体系,需要进一步深入研究酶活性与产量和其他生理指标的关系。

参考文献

[1]曾仕廉,丁亮,严忠屏.辣椒超氧化物歧化酶(SOD)的提纯和性质研究[J].安徽大学学报(自然科学版),1993,01:85-89,54.

[2]唐咏.铅污染对辣椒幼苗生长及SOD和POD活性的影响[J].沈阳农业大学学报,2001,01:26-28.

[3]韦美玉,陈世军.紫茎泽兰叶片对2种辣椒幼苗POD·SOD及抗坏血酸代谢的化感效应[J].安徽农业科学,2009,25:11 937-11 938,12 013.

[4]富宏丹,何莉莉,陈俊琴,等.不同品种辣椒POD和PPO活性与辣椒素含量的关系[J].沈阳农业大学学报,2006,03:479-481.

[5]赵海燕,赵尊练,巩振辉,等.线辣椒果实中几种营养物质和CAT、POD活性的变化规律[J].中国农业大学学报,2008,04:35-40.

[6]张子学,王丽,王志杰.辣椒雄性不育系与保持系花药POD、SOD和EST同工酶表达差异研究[J].激光生物学报,2008,04:526-529.

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摘 要:通过测定无土栽培辣椒在高温胁迫下的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)的活性,研究栽培品种的抗逆性和耐热性,以期筛选出抗性强的育种材料。

关键词:高温胁迫;辣椒;抗氧化系统

中图分类号 S641.3 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2014)08-87-02

植物抗氧化酶包括超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)等,普遍存在于植物的各种组织中,它们可以催化植物体内的活性氧,防止发生氧化反应。抗氧化酶活性与植物的代谢强度及逆境适应能力有密切关系,经常被用来衡量植物的抗性强弱和衰老程度。

辣椒通常在高温胁迫下生长受阻,开花、结果减少,落花、落果严重,严重影响产量。为了筛选出具有高温下生长良好的辣椒新品种,笔者以近年来培育的辣椒新品系为实验材料,测定植株中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)的活性,筛选抗性强的育种材料,以期建立辣椒抗性筛选技术体系。

1 材料与方法

采用辣椒的叶片测定SOD、CAT、POD含量,对应采用该品系果实测定果实中的有机酸、VC、蛋白质、氨基酸的含量。有机酸采用滴定法,VC采用2,6-二氯靛酚进行滴定法,蛋白质采用凯氏定氮法测定,氨基酸采用茚三酮比色法测定。超氧化物歧化酶(SOD)采用NBT(氮蓝四唑)法测定、过氧化氢酶(CAT)采用滴定法测定、过氧化物酶(POD)采用愈创木酚法测定。实验在阜阳市农科院生物技术研究中心进行,采集科技示范园无土栽培辣椒叶片,品种为湘研3号与塔兰多杂交F1代品系。采样时平均气温39.6℃。栽培基质为稻壳∶沙子=3∶1,营养液为日本山崎配方。

2 结果与分析

本实验共测定10个品系,每个品系取10个样品,分别测定辣椒的SOD、POD、CAT、有机酸、蛋白质、VC、氨基酸含量。以10个样品的平均值作为表中数据的依据,以正常生长条件下的父本、母本作对照(ck),测定结果见表1、表2。

由表1可见,10个品系SOD、CAT指标均略微超过对照,POD指标则均大大超过对照,说明在高温胁迫下,叶片膜脂过氧化严重,叶片趋于衰老。以上测定数据说明在高温胁迫下,辣椒体内产生了一系列变化,SOD、CAT、POD活性增强,表明高温锻炼可以增强抗性、耐热性,但同时叶片膜脂过氧化严重,叶片趋于衰老。这从辣椒下部叶片变黄脱落也可以印证这种变化趋势。

由表2可见,有机酸除3-1、3-2、9-1、11-1外都超过对照,说明在高温下,有机酸含量升高,VC含量均比对照低,蛋白质含量10-2品系较高,氨基酸含量3-2、5-1较高,其他均与对照相差不大。高温胁迫下体内有机酸、VC、蛋白质、氨基酸都产生轻微变化,说明在高温胁迫下代谢加剧,部分物质发生代谢转移。

3 结论与讨论

逆境胁迫下,膜脂过氧化受到损伤,体内产生阴离子自由基,而抗氧化酶SOD、CAT、POD都有去除自由基的功能。其中,超氧化歧化酶(SOD)能有效抑制自由基氧化损伤,进而实现预防因氧化伤害所造成各种损伤,可以抗衰老;过氧化物酶(POD)具有消除过氧化氢和酚类、胺类毒性的双重作用,它与呼吸作用、光合作用及生长素的氧化等都有关系,在植物生长发育过程中其活性不断发生变化,一般老化组织中活性较高,幼嫩组织中活性较弱,可作为组织老化的一种生理指标。在植物栽培中,作物容易受到不良环境的影响,生长受阻,研究抗氧化系统的3种酶可以用于栽培生理疾病诊断,以及作物育种中的抗性材料筛选指标,辅助作物育种。

本研究表明,无土栽培辣椒在高温下生长延缓,落花严重,开花量少与3种酶的活性增强有一定关系,具体怎样利用3种酶活性指标,建立高效栽培体系,需要进一步深入研究酶活性与产量和其他生理指标的关系。

参考文献

[1]曾仕廉,丁亮,严忠屏.辣椒超氧化物歧化酶(SOD)的提纯和性质研究[J].安徽大学学报(自然科学版),1993,01:85-89,54.

[2]唐咏.铅污染对辣椒幼苗生长及SOD和POD活性的影响[J].沈阳农业大学学报,2001,01:26-28.

[3]韦美玉,陈世军.紫茎泽兰叶片对2种辣椒幼苗POD·SOD及抗坏血酸代谢的化感效应[J].安徽农业科学,2009,25:11 937-11 938,12 013.

[4]富宏丹,何莉莉,陈俊琴,等.不同品种辣椒POD和PPO活性与辣椒素含量的关系[J].沈阳农业大学学报,2006,03:479-481.

[5]赵海燕,赵尊练,巩振辉,等.线辣椒果实中几种营养物质和CAT、POD活性的变化规律[J].中国农业大学学报,2008,04:35-40.

[6]张子学,王丽,王志杰.辣椒雄性不育系与保持系花药POD、SOD和EST同工酶表达差异研究[J].激光生物学报,2008,04:526-529.

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