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6-苄基腺嘌呤对香云幼苗淹水胁迫下细胞膜系统的缓解机制

2020-05-28余婷刘忠权

南方农业·中旬 2020年2期
关键词:细胞膜可溶性抗性

余婷 刘忠权

摘 要 以泥土麸糠混合基质栽培的香云幼苗为材料,研究喷施外源6-BA(1.5 mg·L-1)对淹水胁迫下香云幼苗叶片的渗透调节物质含量、抗氧化酶活性、膜脂过氧化损伤的影响。结果表明,淹水胁迫提高了香云幼苗的可溶性糖(SS)和丙二醛(MDA)含量,增加了超氧化物歧化酶(SOD)活性;外源6-BA处理提高了淹水胁迫下香云幼苗的可溶性蛋白SP含量,增加其SOD活性,降低其MDA的增加量。说明6-BA通过提高淹水胁迫时香云幼苗的可溶性蛋白含量,提高其SOD活性,进而降低MDA积累对细胞膜的损害,从而提高香云幼苗对淹水胁迫的抗性。

关键词 6-苄基腺嘌呤;香云幼苗;淹水胁迫;渗透调节物质;抗氧化酶

中图分类号:S685.12 文献标志码:A DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.05.062

6-苄基腺嘌呤(6-BA)属于细胞分裂素,能促进细胞分裂,诱导组织分化,增强光合作用,延缓衰老,在提高植物对逆境胁迫的抗性上也有较重要的作用。基于此,分析6-BA对香云幼苗淹水胁迫下细胞膜系统的缓解机制。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料为香云幼苗,蔷薇科,蔷薇属,常绿、半常绿低矮灌木,属杂交茶香朱红色系大花月季;6-BA购自Sigma公司。

1.2 试验处理

试验材料经消毒处理后,选择生长健硕的扦插苗定植于花盆(泥土、麸糠体积比为3︰1,盆内土壤高度控制在15 cm左右)中,进行常规管理。缓苗成功后,于2017年9月21日晚7点,在四川农业大学风景园林学院试验大棚内进行试验,将盆栽香云幼苗放入水槽内,用自来水进行淹水处理使水面高出盆土表面2.5 cm,随后立即对淹水处理好的香云幼苗叶面喷施1.5 mg·L-1的6-BA溶液。为增强6-BA的叶面附着力,喷施液中加入0.04%的吐温80,每株喷施15 mL,每处理9盆,3个重复,对照组(CK)在淹水处理后喷施等量的0.04%吐温80。淹水0 d、5 d后和10 d后取样测定相关生理指标,撤销淹水处理,香云幼苗恢复生长7 d后测定相关生理指标。

1.3 指标测定和方法

超氧化物歧化酶(SOD)活性采用氮蓝四唑光化还原法测定[1];丙二醛(MDA)含量采用硫代巴比妥酸比色法测定;根据MDA在450 nm下的读数,运用公式1计算可溶性糖(SS)含量;可溶性蛋白(SP)含量由考马斯亮蓝G-250比色法进行测定。

C(μmol·L-1)=11.71×OD450(1)

1.4 分析和统计数据

用Microsoft Excel 2007对试验数据进行常规分析,显著差异性由SPSS 19.0软件进行分析。

2 结果与分析

2.1 淹水胁迫过程中渗透调节物质对6-BA的响应

如图1所示,淹水胁迫使对照组的可溶性糖和可溶性蛋白含量显著提高,胁迫解除后,其含量又呈下降趋势,而6-BA处理的可溶性糖和可溶性蛋白含量都高于对照组。说明6-BA可促进淹水胁迫时香云幼苗渗透调节物质的积累,维持细胞膨压,保证细胞生理功能的正常进行,提高其对淹水胁迫的抗性。

2.2 淹水胁迫过程中抗氧化酶和膜脂过氧化物对6-BA的响应

由图2可看出,淹水胁迫时,6-BA处理的SOD活性高于对照组,MDA含量低于对照组,胁迫解除后,6-BA处理的SOD活性低于对照组,MDA含量高于对照组。说明6-BA处理可提高淹水胁迫时香云幼苗的SOD活性,降低超氧阴离子自由基的积累和细胞膜脂过氧化的程度,减缓淹水胁迫对香云幼苗细胞膜的损伤,提高其对淹水胁迫的抗性。

3 讨论与结论

渗透调节物质含量的多少是植物对淹水胁迫适应性的重要体现,MDA含量则是逆境胁迫下植物细胞膜受活性氧自由基(ROS)伤害程度的直接体现,而SOD活性则反映了植物对ROS的清除能力,因此渗透调节物质含量的高低,以及SOD活性和MDA含量的多少都可反映逆境胁迫对植物细胞膜系统的伤害程度。试验中,淹水胁迫造成了香云幼苗可溶性糖和可溶性蛋白含量的增加,显著提高了香云幼苗的MDA含量并提高了其SOD活性,而6-BA处理与对照组相比显著提高了香云幼苗的SS和SP含量,明显降低了MDA的含量并显著提高了其SOD活性。这与梁颖等[2]关于6-BA可提高水分胁迫下水稻幼苗的渗透调节物质含量的研究结果相符;也与柳道明等[3]通过外施6-BA缓解淹水胁迫对小麦影响的研究结果一致。其可能机理是6-BA通过增强香云幼苗保护酶的活性和提高渗透调节物质的累积,降低其体内ROS的过量积累,从而减轻了淹水胁迫对香云幼苗细胞膜的破坏,降低了膜透性,使植物的呼吸代谢维持在正常水平,提高了香云幼苗对淹水胁迫的抗性。

参考文献:

[1] 李合生.植物生理生化实验原理和技术[M].北京:高等教出版社,2003.

[2] 梁颖,胡雪琴,王三根,等.6-BA對水分胁迫下水稻幼苗生理特性的影响[J].耕作与栽培,2002,4(13):28-43.

[3] 柳道明,贾文婕,王小燕,等.喷施外援6-BA对小麦孕穗期渍害的调控效应[J].作物杂志,2015(2):84-88.

(责任编辑:刘昀)

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