12个芒果品种抗氧化酶活性差异分析

罗世杏+唐玉娟+黄国弟+赵英+莫永龙

摘 要：以12个芒果品种为试材，通过检测不同芒果品种叶片超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）和多酚氧化酶（PPO）活性，采用Duncan比较对各抗氧化酶活性进行差异分析。结果表明：桂热芒10-2号的SOD活性最强，桂热芒10号的SOD活性最弱；桂热芒23号POD活性最强，桂热芒282号POD活性最弱，桂热芒780-17号的CAT活性最强，泰国芒14号的CAT 活性最低；桂热芒282号的PPO活性最强，桂热芒30号的PPO活性最低。通过初步检测12个芒果品种的抗氧化酶活性，不同芒果品种的SOD活性在229.1467～463.8700 U/g·min；POD活性在0.5333～ 3.8667 U/g·min；CAT活性在16.4967～41.8100 U/g·min；PPO活性在0.0167～0.2067 U/g·min，为下一步探讨芒果对抗逆胁迫响应机理奠定理论依据。

关键词：芒果 氧化酶 活性差异

在正常环境中生长的植物酶常以较低的速率产生活性氧，产生的活性氧通常被抗氧化系统所阻抑，但当植物受到诸如干旱、温度、空气污染、病虫害等环境胁迫时，体内细胞可增加诱发细胞内活性氧浓度，远超抗氧化系统清除能力的高活性氧量对植物易造成损伤。植物体内的酶促防御系统包括超氧化物歧化酶（superoxide dismutase， SOD）、过氧化物酶（peroxidase， POD）、过氧化氢酶（catalase，CAT）、多酚氧化酶（polyphenol oxidase， PPO）等。不同品种的酶促防御系统对逆境具有不同的应答机制[1]。不同芒果品种的抗性存在差异[2]，芒果体内的抗氧化酶活性反映芒果对活性氧的清除能力，与其本身抗寒、抗旱和耐盐等逆境适应性密切相关。试验以12个芒果品种作为试验材料，比较4种抗氧化酶的表达差异，为进一步研究不同芒果品种的抗逆性奠定前期基础，为芒果抗逆性的研究和抗逆品种的选择提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验地点在广西亚热带作物研究所芒果种质资源保护广西创新基地。供试材料为桂热芒10-2号、桂热芒23号、桂热芒30号、桂热芒78-1号、桂热芒264号、桂热芒780-17号、桂热芒10号、桂热芒282号、泰国芒14号、红花本地芒、斯里兰卡芒811号、印度芒901号一年生夏梢。

1.2 试验方法

酶液制备：称取1.0 g芒果叶片置于冰浴研钵中，加入3.0 g石英砂和0.25 g PVP，用预冷的0.1mol/L，pH7.0磷酸缓冲液（PBS）3.5 mL于冰浴中研磨至无纤维为止，定容至10 mL，然后在4 ℃，13000 g，离心20 min。上清液为酶的粗提液。

超氧化物歧化酶（SOD）测定[3]采用NBT光化还原法，SOD活性以每克鲜重酶单位表示，比活力单位为U/g；过氧化物酶（POD）活力测定采用愈创木酚法[3]，以每分钟内在470 nm波长下变化0.01为1个POD酶活性单位（U）；过氧化氢酶（CAT）[3]测定以每分钟内240 nm波长下变化0.0436为1个活力单位（U）。多酚氧化酶（PPO）活力测定[4]以每克样品（鲜重）每分钟在420 nm波长下吸光度变化增加1为1个活性单位（U）。

1.3 数据分析

利用Excel 2003和SPSS19.0进行数据处理。

2 结果与分析

2.1 芒果不同品种超氧化物歧化酶（SOD）活性

芒果不同品种SOD活性值见图1。研究表明，不同芒果品种的SOD活性在229.1467～463.8700 U/g·min，其中桂热芒10-2号的SOD活性最高，为463.8700 U/g·min，其次是泰國芒14号为461.9367 U/g·min，而桂热芒10号的SOD活性最低为229.1467 U/g·min。

由SOD活性差异显著性分析可知：泰国芒14号和红花本地芒、桂热芒10-2号、桂热芒23号之间SOD活性差异不显著，与其他品种差异显著；斯里兰卡芒811号、桂热芒30号、桂热芒78-1号、桂热芒264号的SOD活性差异不显著，与其他品种差异显著；印度芒901号、桂热芒780-17号、桂热芒10号和桂热芒282号之间差异不显著，与其他品种的的SOD活性差异显著。

2.2 芒果不同品种过氧化物酶（POD）活性

如图2所示，不同芒果品种的POD活性在0.5333～ 3.8667 U/g·min，其中桂热芒23号POD活性最高，为3.8667 U/g·min，其次是泰国芒14号为3.8000 U/g·min，而桂热芒282号的POD活性最低为0.5333 U/g·min。

由POD活性的差异显著性分析可知，在0.05显著水平上，泰国芒14号、红花本地芒、桂热芒10-2号、桂热芒23号之间POD活性差异不显著，与其他品种差异显著；斯里兰卡芒811号、桂热芒30号、桂热芒78-1号和桂热芒264号的POD活性差异不显著，与其他品种差异显著；印度芒901号、桂热芒780-17号、桂热芒10号、桂热芒282号之间酶活差异不显著，与其他品种的的POD活性差异显著。

2.3 芒果不同品种过氧化氢酶（CAT）活性

从图3可以看出，不同芒果品种的CAT活性在16.4967～41.8100 U/g·min，其中桂热芒780-17号的CAT活性最高，为41.8100 U/g·min，其次桂热芒282号的为39.0233 U/g·min，泰国芒14号的CAT活性最低为16.4967 U/g·min。由CAT活性的差异显著性分析可知，印度芒901号、桂热芒780-17号、桂热芒10号和桂热芒282号之间CAT活性差异不显著，与其他品种差异显著；斯里兰卡芒811号、桂热芒30号、桂热芒78-1号、桂热芒264号之间的CAT活性差异不显著，与其他品种差异显著；泰国芒14号和红花本地芒、桂热芒10-2号、桂热芒23号之间酶活差异不显著，与其他品种的的CAT活性差异显著。

2.4 芒果不同品种多酚氧化酶（PPO）活性

研究表明（如图4），不同芒果品种的PPO活性在0.0167～0.2067U/g·min，其中，桂热芒282号的PPO活性最高，为 0.2067 U/g·min，其次是桂热芒780-17为0.1800 U/g·min，桂热芒30号的PPO活性最低为0.0167 U/g·min。

由PPO活性的差异显著性分析可知，在0.05显著水平上，桂热芒282号与桂热芒780-17号PPO活性差异不显著，与其他品种酶活差异显著；桂热芒30号与印度芒901号差异不显著，与其他品种PPO活性差异显著。桂热芒780-17号与泰国芒14号、桂热芒282号PPO酶活性不显著，与其他品种酶活差异显著。

3 讨论与结论

超氧化物岐化酶（SOD）是一种金属防御性酶，在酶促反应系统中可以把有害的超氧自由基转化为过氧化氢和分子氧。研究证实SOD在抗逆过程中具有一定的应答规律 [5]。王华等[6]研究表明，不同低温胁迫处理后的杏树品种，其细胞质膜透性随着处理温度的降低而加剧，抗寒性强的品种受到低温胁迫时其SOD活性上升幅度较大。苗则彦等[7]研究发现，在外源病原菌侵染后，感白粉病品种的SOD酶几乎没有变化，而抗病品种通过提升SOD酶活性来降低其本身的感病性。

过氧化物酶（POD）是植物体内普遍存在的一种氧化还原酶，其能在植株受到病菌侵染与机械损伤时，通过产生大量活性氧来形成一个有毒环境从而抑制和杀死入侵的病菌[8] [9]，并通过催化过氧化氢氧化酚类物质产生醌类化合物，维持植物体内自由基的动态水平，降低对膜的伤害，提高植物抗逆性。研究结果[10] [11]表明，抗病耐低温品种的过氧化物酶在逆境情况下对自由基的清除能力增强幅度要小于抗病性品种。

过氧化氢酶（CAT），是以铁卟啉为辅基的结合酶，主要分布在植物细胞的过氧化物酶体中。在逆境环境下，植物通过诱导一些列防御机制催化细胞内过氧化氢的分解，维持活性氧代谢平衡，防止细胞过氧化，增强其本身抗逆境能力。克热木·伊力等人[12]通过对2个阿月浑子品种进行NaCl和Na2SO4的耐受力处理表明，虽然叶片中CAT活性随着盐浓度的增大而增强，但不同的品种耐受力存在差异。同样的结果在盐胁迫处理的扁桃砧木叶片时也有所体现 [13]。

多酚氧化酶（PPO）是植物体内普遍存在的一类铜结合酶，普遍存在于植物、真菌的各种器官或组织中[14]。PPO的抗病机制主要是PPO参与植物的生理代谢，产生一些毒性物质，此类毒性物质能封闭感染的组织，防止病菌扩散，同时使病原菌得不到营养而死亡。该酶在植物抗逆过程中具有特殊的变化规律，人工接种病原菌后，PPO酶活较大的葡萄品种POD酶活上升速度较快，并能长时间保护高活性值，抗性强[15]。同样的结果在葡萄黑痘病抗病性上也有所体现，表现越是抗病的，PPO增加的幅度越大[16]。

参考文献

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