水杨酸处理对铜胁迫下黄瓜幼苗体内抗氧化因子的影响

任哲萱 吴欣瑶 曹薇 王浩 金红

摘 要：本研究以铜胁迫下有水杨酸和无水杨酸处理的Y59黄瓜幼苗为研究对象，以羟自由基清除率、DPPH清除率、超氧自由基（O2-）清除率、总还原力为研究指标，总结出有水杨酸和无水杨酸，对不同浓度的金属铜溶液浸染的黄瓜幼苗体内抗氧化因子的影响。结果表明，在一定范围内，水杨酸可以缓解胁迫，提高抗氧化能力。

关键词：水杨酸;抗氧化因子;铜胁迫

中图分类号：Q945.78;S642.2文献标识码：A文章编号：1674-1064（2021）08-0-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.08.006

铜矿的大量开采，工业上的不合理排放，导致土壤中重金属铜的含量越来越高。当土壤中的重金属铜含量严重超标时，会对植物的生长和发育产生很大的负面影响，导致植物的新陈代谢过程受到干扰，阻止植物的正常生长和发育，甚至会导致植物老化和凋亡[1]。这一现象有可能会威胁到人类的健康，所以对铜污染进行治理刻不容缓。因此，文章旨在研究水杨酸对不同浓度重金属铜溶液胁迫下，黄瓜幼苗体内抗氧化因子的影响。

1 材料与方法

1.1 试验材料

Y59黄瓜种子由天津市黄瓜研究所提供，挑选子粒饱满的进行培养。

1.2 试验材料预处理及抗氧化因子提取

以Y59黄瓜种子为研究对象，筛选种粒饱满、大小均一的优质品种进行培养：在不同梯度浓度硫酸铜（CuSO4）溶液中（0mg/L、200mg/L、250mg/L、300mg/L、350mg/L、400mg/L）处理种子12h，平均分成两份，一份进行0.1mmol/L水杨酸处理12h;另一份不做处理。恒温培养10d，记录观察黄瓜幼苗长势情况，并收集幼苗，标记好。样品提取方法参考王浩[2]的抗氧化因子提取。

1.3 测定方法

对羟自由基清除率的测定采用水杨酸法[3]，对DPPH清除率的测定采用紫外分光光度计法[4]（在510nm处测吸光度），对超氧自由基清除率的测定采用邻苯三酚自氧化法[5]，对总还原力的测定采用铁氰化钾还原法[4]。

2 结果与分析

2.1 水杨酸处理铜胁迫下黄瓜幼苗体内羟自由基的清除率

图1可以说明在有水杨酸处理的情况下，Cu2+浓度在250mg/L～300mg/L、350mg/L～400mg/L时，呈上升趋势;Cu2+浓度为400mg/L时，羟自由基清除能力达到最大，清除率为90.5%。在没有水杨酸处理的情况下，铜离子浓度为300mg/L时，黄瓜幼苗体内抗氧化因子对羟自由基清除能力达到最大。

2.2 水杨酸处理铜胁迫下黄瓜幼苗体内对DPPH的清除率

图2可以说明在有水杨酸处理的情况下，Cu2+浓度在200mg/L～300mg/L时，呈上升趨势;Cu2+浓度为300mg/L时，DPPH清除能力达到最大，清除率为67.2%。在没有水杨酸处理的情况下，Cu2+浓度为0mg/L时，DPPH清除能力达到最大。

2.3 水杨酸处理铜胁迫下黄瓜幼苗体内对超氧自由基的清除率

图3可以说明在有水杨酸处理的情况下，Cu2+浓度在0mg/L～200mg/L、300mg/L～350mg/L之间呈上升趋势;Cu2+浓度为350mg/L时，超氧自由基清除能力达到最大，清除率为9.9%。在没有水杨酸处理的情况下，Cu2+浓度为300mg/L时，超氧自由基清除能力达到最大。

2.4 水杨酸处理铜胁迫下黄瓜幼苗体内对总还原力的测定

图4可以说明在有水杨酸处理的情况下，Cu2+浓度在200mg/L～250mg/L、350mg/L～400mg/L之间呈上升趋势;Cu2+浓度为250mg/L时，总还原能力达到最大，为0.406。在没有水杨酸处理的情况下，Cu2+浓度为350mg/L时，总还原能力达到最大。

3 结语

该研究可以看出，当Cu2+浓度较低时，抗氧化因子的活性相对较好，有助于植物的生长发育，可以改善植物体内的生理代谢。而随着Cu2+浓度的不断增长，植物的生长代谢受到了抑制[6]。用水杨酸处理铜胁迫的幼苗，可以发现幼苗体内抗氧化因子的活性有很大的提高，但是也有一定的范围，大致集中在Cu2+浓度200mg/L～350mg/L之间。当铜离子的浓度较低时，金属铜可以提高植物体内抗氧化因子的活性，有利于植物的生长发育及其保鲜。但是当铜离子浓度超标时，对植物有一定的毒害作用，会严重影响植物抗氧化因子的活性，而水杨酸可以在一定的范围内缓解铜胁迫造成的负面影响。当铜离子的浓度在300mg/L时，水杨酸和重金属铜对于提高黄瓜幼苗体内抗氧化因子活性的协同作用相对较好。

参考文献

[1] 张丽，赵忠涛，李祖祥，等.土壤中重金属镉污染对润草1号生理生化指标的影响[J].湖北农业科学，2016，55（19）：4952-4955.

[2] 王浩，葛佳茗，金红，等.铜胁迫对黄瓜种子萌发及幼苗体内抗氧化活性的影响[J].河南农业，2019（26）：18，21.

[3] 杨红燕，严楠楠，姜艳红，等.苦荞茶多糖的体外抗氧化活性及其分离纯化[J].食品与发酵工业，2014（11）：94-99.

[4] 王晶，任发政.桑树皮黄酮的超声波提取及体外抗氧化作用研究[J].食品科学，2008，29（4）：206-209.

[5] 胡居吾，吴磊，涂招秀，等.蔓三七叶中分离绿原酸和异绿原酸及其抗氧化活性研究[J].天然产物研究与开发，2019，31（1）：38-43.

[6] RAJJOU L，DUVAL M，GALLARDO K，et al.Seed germination and vigor[J].Annual Review of Plant Biology，2012，63（1）：507-533.