CaCl2对N aCl胁迫下甘薯幼苗叶片SO D和PO D活性的影响

李百伟，孙存华*

（江苏省如皋第一中等专业学校，江苏南通226500）

1 引言

随着地球环境的恶化加剧，人口增长，粮食供需矛盾加剧。耕地有限，且土壤沙漠化盐碱化非常严重，已经成为人类面临的生态危机之一，制约了农业发展，所以开发利用盐碱地有着十分重要的现实意义。甘薯耐贫瘠，适应性强，可以作为经济的粮食和饲料作物。提高甘薯抗盐栽培具有远大的前景。本试验以徐薯18为材料，通过研究在NaCl环境下加入不同浓度CaCl2后它的SOD和POD活性的变化，探究钙对甘薯受盐害的缓解机制，为甘薯耐盐育种及抗盐栽培提供理论依据。

2 材料和方法

2.1 材料

取徐薯18四叶一心顶部茎蔓移栽到装有石英砂的塑料盒中，先用Hoagland溶液，在露天条件下培养。

2.2 材料的处理

发根正常后分别用 0（CK1）、2%NaCl（CK2）、2%CaCl2(CK3)、T1(2%NaCl+0.6%CaCl2)、T2(2%NaCl+1.2%CaCl2)、T3(2%NaCl+1.8%CaCl2)的Hoagland溶液进行根部胁迫处理，分别处理 0、1、3、5、7 天，每个处理三次重复，每盒三株，从植株上部第3-5对功能叶片进行各项生理指标的测定

2.3 SOD的测定

①粗酶液的提取[2]：称取0.05g甘薯幼苗新鲜叶片，剪碎于预冷的研钵中，加入1ml预冷50mmol/L PH=7.0的磷酸缓冲液在冰浴上研磨成匀浆，加缓冲液定容到5ml，4000r/min 4℃离心15min，上清液即为SOD的粗酶提取液。②SOD的测定：南京建成生物工程研究所生产的超氧化物歧化酶(SOD)测试盒。

2.4 POD活性的测定

采用愈创木酚法[3]。

2.5 数据处理方法

采用Excel 2003作图、应用SPSS17.1进行数据分析。

3 讨论

3.1 不同浓度CaCl2对NaCl胁迫下甘薯幼苗叶片的SOD的影响（图1）

从图1中可以看出T1、T2和T3组甘薯幼苗SOD活性始终都比CK2组活性大，且都呈现先增加后下降的趋势，前3天，所有盐胁迫下的外源钙处理组SOD活性和对照组差异都不显著（P＞0.05）。第5天时所有盐胁迫下的外源钙处理组与CK2差异显著（P＜0.05），甘薯幼苗SOD活性分别是CK2组的1.77、2.01和1.88倍，第5天后SOD活性都有所下降，到第7天时，所有盐胁迫下的外源钙处理组与CK2组差异极显著（P＜0.01），甘薯幼苗叶片内SOD活性分别是CK2组的1.82、2.35和2.10倍，整个过程中这三组中同一时间T2组SOD活性始终最大，T1最小。CK3组SOD活性始终上升，第5天时和CK1差异显著（P＜0.05），到第7天时对比CK1组差异极显著（P＜0.01），SOD 活性是CK1组的2.29倍。

图1 不同浓度CaCl2对NaCl胁迫下甘薯幼苗叶片的SOD的影响

3.2 不同浓度CaCl2对NaCl胁迫下甘薯幼苗叶片的POD的影响

图2 不同浓度CaCl2对NaCl胁迫下甘薯幼苗叶片的POD的影响

图中所示T1、T2和T3组甘薯幼苗POD活性始终都在CK2组活性之上，且趋势都是先增加后降低，前3天，所有盐胁迫下的外源钙处理组相比CK2组差异并不显著（P＞0.05）。到第5天时所有盐胁迫下的外源钙处理组对比CK2差异极显著（P＜0.01），甘薯幼苗POD活性分别是CK2组的1.60、1.75和1.66倍，第5天之后POD活性开始降低，第7天时，和CK2组差异仍旧极显著（P＜0.01），甘薯幼苗POD活性分别是CK2组的1.46、1.59和1.55倍，整个实验过程中这三组中同一时间POD活性始终都是T2＞T3＞T1。CK3组POD活性始终上升，到第7天时和CK1差异显著（P＜0.05），POD活性是CK1组的1.70倍。

4 讨论

植物体内自由基存在着生成和清除反应，正常情况下两种反应处于平衡状态。当植物受到环境胁迫时，这种平衡就会被打破，自由基积累，膜透性差别丧失，导致膜的孔隙变大、通透性增加、代谢紊乱，从而使得植物受到伤害[5、6]。植物细胞内有两大系统可以清除自由基，分别是酶促保护系统和非酶促的保护系统，SOD、CAT是酶促保护系统的重要组成部分[7、8]。在此系统中，SOD 能够歧化 O2-为 O2和 H2O2(2O2-＋2H＋→H2O2＋O2)。高浓度H2O2主要通过CAT清除，使得H2O2被控制在较低水平。SOD和POD可以维持植物体内活性氧自由基在较低水平，植物才能正常的生长和代谢。活性氧清除能力决定了细胞对胁迫的抗性，整个保护酶系防御能力的变化是这几种酶彼此协调的综合结果。

SOD和POD是植物体内主要的保护酶。当植物处在逆境中时，会产生大量的活性氧，活性氧造成的伤害可以通过提高植物自身保护酶系统的活性，并通过氧化还原反应来缓解。本试验中，在盐胁迫下SOD和POD活性都呈现先上升后下降的趋势，当施加不同浓度的CaCl2后三种保护酶活性都变大，1.2%CaCl2比0.6%CaCl2处理效果更明显而1.8%CaCl2处理和1.2%CaCl2组相比并没用随着浓度增加效果更显著，可能是由于CaCl2虽能提供钙，但是也增加了NaCl胁迫所形成的Cl-含量。因此，SOD和POD活性变化反映了不同钙浓度下甘薯幼苗耐盐性的强弱，外源钙处理可以提高SOD、POD的活性，及时有效的消除盐胁迫产生的活性氧，缓解其对甘薯幼苗造成的膜损伤。