茉莉酸甲酯对高温胁迫下猕猴桃苗膜脂过氧化及相关抗氧化酶的影响

耶兴元

摘要：以美味猕猴桃品种秦美的组培苗为试验材料，研究茉莉酸甲酯对高温胁迫下猕猴桃组培苗膜脂过氧化及相关抗氧化酶的影响。试验结果表明，茉莉酸甲酯可抑制高温胁迫下猕猴桃叶细胞电解质渗透率和丙二醛（MDA）含量的增加，增强高温胁迫下猕猴桃苗超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、谷胱甘肽还原酶（GR）、脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）活性。

关键词：茉莉酸甲酯；猕猴桃苗；高温胁迫；膜脂过氧化；抗氧化酶

中图分类号：S663.401；Q945.78 文献标志码：A 文章编号：1002-1302（2015）05-0173-02

茉莉酸甲酯是植物体内的生长调节物质，可以对植物逆境胁迫作出应答并进行信号传递，与此同时诱导植物获得抗逆反应。研究表明，甲酯可诱导植物获得抗热性、抗冷性、抗病性、抗机械损伤的能力。猕猴桃在栽培的过程中常会遭遇高温伤害，本试验研究了茉莉酸甲酯对高温胁迫下猕猴桃苗膜脂过氧化及相关抗氧化酶的影响，以期从机理上探讨茉莉酸甲酯与猕猴桃高温胁迫的关系，为茉莉酸甲酯能应用在缓解猕猴桃高温胁迫方面提供一些理论依据。

1.材料与方法

1.1试验设计

试验材料为美味猕猴桃（Actinidiadeliciosac.F.LiangetA.R.Ferguson）组培苗品种秦美，继代培养基为MS+1.5mg/L6-BA+0.2mg/LIBA。以40瓶为1组，分为3组：第1组的培养基为继代培养基，设为对照（CK）；第2组的培养基为继代培养基+0.01mmol/L茉莉酸甲酯；第3组的培养基为继代培养基+0.10mmol/L茉莉酸甲酯。在这3种培养基上分别继代培养猕猴桃苗，置于25℃、照度3000lx（12h光/12h暗）的培养室培养20d后，放在40℃人工气候箱中进行高温胁迫处理2、4、6、8、10h。然后从中选择生长基本一致的叶片进行生理生化指标测定。试验重复3次，用DPS统计软件（DPS7.05，唐启义）进行方差分析。

1.2测定方法

1.2.1

电解质渗透率测定用ORIONTDS电导仪测定叶片杀死前电导率（E1）、杀死后电导率（E2）、去离子水电导率（E0）。按下式计算：电解质渗透率=（E1-E0）/（E2一E0）×100%。

1.2.2酶液提取及测定项目取1g叶片，加入50mmol/LpH值为7.8的磷酸缓冲液（PBS）5mL，在冰浴中研磨提取，在4℃下9000r/min离心20min；上清液即为酶提取液。取上清液定容至10mL，用于超氧化物歧化酶（sOD）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、谷胱甘肽还原酶（GR）、脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）活性及丙二醛（MDA）含量的测定。其中SOD活性测定用氮蓝四唑法，CAT活性测定用高锰酸钾滴定法，POD活性测定用愈创木酚法，APX、DHAR活性测定用Nakano等的方法，GR活性测定用Foyer等的方法。

2.结果与分析

2.1茉莉酸甲酯对高温胁迫下猕猴桃苗电解质渗透率和丙二醛含量的影响

叶细胞电解质渗透率和丙二醛含量高低可以反映猕猴桃苗遭受高温胁迫的程度。图1、图2显示，随高温胁迫时间的延长，猕猴桃叶细胞膜透性和丙二醛含量在总体上呈增加趋势；在高温胁迫2、4、6、8、10h时，茉莉酸甲酯处理的猕猴桃苗叶细胞的电解质渗透率和丙二醛含量均不同程度低于对照，其中以0.1mmol/L茉莉酸甲酯处理的效果为最佳。由此可见，茉莉酸甲酯具有缓解高温对猕猴桃苗的胁迫作用。

2.2茉莉酸甲酯对高温胁迫下猕猴桃苗抗氧化酶活性的影响

SOD、CAT、POD是植物体内重要的抗氧化酶，它们协同作用清除植物体内的活性氧和自由基，从而可以缓解逆境对植物的伤害。图3、图4、图5显示，在高温胁迫2、4h时，猕猴桃叶细胞内无论是对照还是茉莉酸甲酯处理的SOD、CAT、POD活性均高于0h时猕猴桃叶细胞内SOD、CAT、POD活性，这体现出猕猴桃苗对高温作出的积极的反应，自发地调动体内的抗氧化系统来抵御高温的伤害；但是茉莉酸甲酯处理的猕猴桃苗细胞内的SOD、CAT、POD活性均不同程度地高于对照，随着高温胁迫时间的延长，对照叶、处理叶细胞内的SOD、CAT、POD活性均不同程度出现下降，表明叶细胞内的抗氧化系统遭受高温破坏，但茉莉酸甲酯处理的猕猴桃叶细胞内的SOD、CAT、POD活性仍高于对照，其中以0.1mmol/L茉莉酸甲酯处理的效果为最佳。由此可见，茉莉酸甲酯具有刺激和保护SOD、CAT、POD活性的作用。

APX、GR、DHAR协同作用通过谷胱甘肽抗坏血酸循环清除植物体内的活性氧。图6、图7、图8显示，在高温胁迫2、4、6h时，猕猴桃叶细胞内无论是对照还是茉莉酸甲酯处理的APX（2、4、6h）、GR（2、4、6h）和DHAR（4、6h）活性均高于0h时的活性，这也体现出猕猴桃苗对高温胁迫作出的积极的响应，自发地启动体内的抗氧化机制，但是茉莉酸甲酯处理的猕猴桃苗细胞内的APX、GR、DHAR活性均不同程度地高于对照，随着高温胁迫时间的延长（8、10h），对照叶和处理叶细胞内的APX、GR、DHAR活性均不同程度出现下降，表明叶细胞内谷胱甘肽抗坏血酸循环遭受高温破坏，但茉莉酸甲酯处理的猕猴桃叶细胞内的APX、GR、DHAR活性仍高于对照，其中以0.1mmol/L茉莉酸甲酯处理的效果为最佳。由此可见，茉莉酸甲酯具有保护谷胱甘肽抗坏血酸循环的作用，由此来缓解高温对猕猴桃的胁迫。

3.结论与讨论

茉莉酸甲酯与植物的抗逆性有一定的关系。研究表明，茉莉酸甲酯可以提高植物的抗热性、抗冷性、抗病性及抗机械伤害的功能。抗氧化酶（SOD、CAT、POD、APX、GR、DHAR）是植物体内清除活性氧和自由基的物质，可以组成一个有效的活性氧和自由基清除系统，维持植物细胞内氧化还原平衡，从而使植物免遭各种逆境胁迫的伤害。本研究结果显示，茉莉酸甲酯增强了高温胁迫下猕猴桃叶细胞内抗氧化酶（SOD、CAT、POD、APX、GR、DHAR）活性，为细胞抗高温氧化提供了物质基础，诱导了猕猴桃的耐热性，缓解了高温胁迫对猕猴桃苗的伤害。由此可见，茉莉酸甲酯可提高植物的各种逆境胁迫能力，这为茉莉酸甲酯应用到猕猴桃的抗热栽培实践提供了一定的理论参考。