干旱胁迫对4种沙棘SOD和POD活性的影响

宋学华

(辽宁省朝阳县六家子镇林业站,辽宁 朝阳 122621)



干旱胁迫对4种沙棘SOD和POD活性的影响

宋学华

(辽宁省朝阳县六家子镇林业站,辽宁 朝阳 122621)

摘要：以辽宁地区4个品种的沙棘为研究对象,通过SOD和POD指标的变化来测定了4个品种的抗旱性。研究结果表明:4个沙棘品种随着干旱程度的加剧,它们的SOD和POD活性呈先增加后下降趋势;4个品种中以太阳品种耐旱性最好,中黄果耐旱性最弱。

关键词：沙棘;SOD指标;POD指标

1引言

沙棘是落叶灌木,其对土壤和气候的适应性很强,具有耐盐碱、耐湿、耐旱等特点。它是三北防护林的一个重要树种,能减少水土流失、改善生态,其高营养价值的果实也能带来可观经济效益。本试验采用干旱胁迫的方法,来研究在缺水状态下SOD和POD两个指标的变化,为沙棘的耐旱性研究提供理论指导。

2材料与方法

2.1试验材料与地点

试验选用4种长势一致的扦插沙棘苗为研究对象,品种分别为太阳、向阳、中红果和中黄果。

试验地点选在辽宁省朝阳县一林场内进行。

2.2试验设计

2015 年 5 月选用4种沙棘扦插苗栽植在辽宁省朝阳县一林场内。选大小长势一致的苗木,扦插在 25 cm×20 cm规格的塑料盆中,每盆装入3 kg的沙质土壤作为基质。在统一管理一个月后(每隔3 d灌一次水,水量相同),于2015年6月1日当天灌水后进行水分胁迫处理,当天记为(CK),之后停止灌水保持干旱 5 d、10 d、15 d 和20 d 处理,共计5个处理,重复3次。每个处理的取样时间在上午的10:00左右,将叶片取回后置于自封袋保存,带回测定。

2.3项目测定

(1)超氧化物歧化酶(SOD)活性测定。取0.5g叶片加入的pH值为7.8的磷酸缓冲液(PBS)0.0625M冰浴研磨定容至 5 mL,12000 r/min离心20 min,上清液为酶提取液。酶反应体系依次加入0.0625 M,pH值为7.8的PBS 2.3 mL,0.06 mM 核黄素液 0.2 mL,30 mM 蛋氨酸 0.2 mL,0.003 mM EDTA 液0.1mL,适量酶液,1.125 mM 氯化硝基四氮唑蓝(NBT)0.2 mL。以不加酶液(以缓冲液代替)的试管为最大光化还原管,用缓冲液作空自管(用缓冲液代替 NBT)。然后将各管在 4 000 Lux 下反应 25 min 进行光化还原。测定反应液的 OD500值,根据 SOD 抑制 NBT 光化学还原的量计算酶活性。

称取2 g枣果果肉,置于研钵中,加入6 mL 0.1 mol/L pH值7.8的磷酸缓冲液(含0.5 %PVP),在冰浴条件下研磨成匀浆,于4 ℃条件下,12 000 r/min冷冻离心30 min,取上清液为酶提取液测定酶活。

POD酶促反应体系包括:0.2 mL+0.5 mL 1.5 %愈创木酚(溶剂为50 %乙醇)+2.1 mL 0.05 mol/L pH值6.5的磷酸缓冲液+0.2 mL 0.5 %H2O2。迅速混合启动反应,同时立即开始计时,用紫外可见分光光度计于波长470 nm处测定其吸光值,样品重复测定三次,并以蒸馏水为参比对照,酶活力以每克每分钟吸光度变化0.01为一个活力单位。

2.4数据处理

数据采用用Excel和Spss17.0 统计软件处理。

3结果与分析

3.1干旱胁迫对沙棘超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响

植物在逆境中会产生超氧化物歧化酶(SOD),它能消除植物体内有害的潮阳阴离子,使植物免受伤害。有研究表明,SOD活性与植物抗旱性关系显著,抗旱性强的植物体内的SOD活性越强。

由图1可知,4个沙棘品种的SOD 活性随着干旱程度的增加,呈先增加后下降的趋势。在第5 d处理处,四个品种SOD 活性增加幅度小,在第10 d处理时增加幅度达到最大,都达到峰值,说明沙棘的抗逆性能力也达到了最大极限。在第15 d和20 d处理时,SOD 活性逐渐下降,说明干旱加剧超越了植物对逆境的抵抗能力,植物受到了伤害。在下降阶段,太阳品种的下降幅度最小,保持较高的活性,在第20 d处理SOD 活性保持在1197.34 U/gFW。而其他3个品种下降幅度较大,其中以中黄果SOD 活性最低,为698.23 U/gFW。所以4个沙棘品种中以太阳品种抗旱性较强,中黄果品种抗旱性较弱。

图1　干旱胁迫对沙棘超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响

3.2干旱胁迫对沙棘过氧化物酶(POD)活性的影响

氧化物酶(POD)是植物体内一种重要的保护酶,在植物遇到逆境时会产生过氧化物来保护植物免受伤害。有研究表明,抗旱品种强的植物体内的POD活性也高,但是也有研究显示抗旱品种弱的植物体内的POD活性也有大幅增加的。

图2　干旱胁迫对沙棘过氧化物酶(POD)活性的影响

由图2可知,4个沙棘品种的POD 活性随着干旱程度的增加,呈先增加后下降的趋势。在第15 d处理时,向阳品种POD活性达到峰值,为588.13 U·g-1FW,其余三个品种在第10 d处理时POD活性达到峰值,以太阳品种活性最高为798.43 U·g-1FW,此时沙棘抗逆性达到最大极限。在之后的处理中,POD活性随着干旱加剧活性逐渐降低。在第10 d处理后虽然向阳品种活性峰值出现较晚,但是太阳品种活性始终高于向阳及其他两个品种,所以4个品种的沙棘中,以太阳抗旱性最好,中黄果最弱。

4结语

有研究表明植物体内酶的活性与植物在逆境的抗性有关,在一定逆境中,它能使植物增加酶的活性,来调整植物对环境的适应性。在不同的试验中酶活性出现逐渐增加或者先增加后降低的变化趋势。本试验表明,4种沙棘体内SOD和POD活性变化呈先增加后降低的趋势,后期下降趋势表明沙棘通过增加SOD和POD活性来提高抗旱性的能力是有限的。4个品种中以太阳品种耐旱性最好,中黄国品种耐旱性最弱。

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中图分类号：S791

文献标识码：B

文章编号：1674-9944(2016)03-0038-02

作者简介：宋学华(1975—)，男，工程师,主要从事森林培育工作。

收稿日期：2016-01-05