丹参不同生长时期叶片内抗氧化酶活性的比较研究

蔡 燕 吴 顺

（中南林业科技大学生命科学与技术学院 湖南长沙 410004）

丹参（Salvia miltiorrhizaBge.），鼠尾草属，晒干后的根茎作为中药材，在临床中有抗炎、抗氧化、抗帕金森、保护神经组织和抗病毒等多种功效［1］。植物的抗氧化酶活力受许多因素的影响，包括植物本身的因素，也有环境的因素。本实验针对丹参叶片生长的不同时期，通过测定开花前后的抗氧化酶活力，掌握其生长动态，为控制其生长发育提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

本实验所有材料均来自中南林业科技大学实验种植基地，丹参植株种植于2021 年10 月，在整个生长过程中都采用相同的种植管理措施。自丹参幼苗期起始，采样频率为1 次/（7 d），均随机采取健康叶片用于相关指标的测定。总采样次数为7次。

1.2 方法

称取紫花丹参叶片1 g 于预冷的研钵中，将4 mL 0.05 mol/L（pH=7.8）的磷酸缓冲剂用移液枪添加到研钵中，然后将试样粉碎为均匀的浆液，并将浆液装入离心管（10 mL）中，再用缓冲剂清洗研钵，并移至离心管，最后用磷酸缓冲液定容至10 mL。6 000 r/min 离心10 min，取上清液备用。分别测定其丙二醛含量、超氧化物歧化酶活力、过氧化氢酶活性、过氧化物酶活力和可溶性蛋白含量等。实验中，数据取3次重复的平均值进行分析。利用SPSS 18.0对数据进行处理。

2 结果与分析

2.1 丹参生长过程中丙二醛含量的变化

从图1可以看出，MDA含量随时间的推移呈现出先降后升、再降、再升的趋势。在营养生长阶段，丙二醛的含量明显下降。但在丹参形成花蕾之前，丙二醛的含量在稳步上升。到了开花期，丙二醛的含量又出现了下降趋势，开花初期丙二醛的含量达到了峰值，随后又出现了下降的情况。由此可知，丹参在开花过程中丙二醛的含量是呈现“M”型变化，但总体还是呈现上升趋势的。

图1 丙二醛含量变化

2.2 丹参生长过程中超氧化物歧化酶活力的变化

由图2 可见丹参在营养生长期的平均SOD 活性低于开花期的SOD 活性，丹参叶片中的SOD 活性在形成花蕾的初期达到最低值，为3.099 U/g，于花蕾完全形成时达到峰值为36.55 U/g。花蕾形成初期和完全形成两个时期之间的差异显著（P=0.016＜0.05）。出现SOD 活性大幅上升的原因可能是丹参在花蕾形成过程中，叶片内的超氧自由基的产生量大幅增加，为消除叶片内的超氧自由基，叶片随之大量产生SOD 来防止膜脂过氧化对细胞造成损害。

图2 超氧化物歧化酶活力变化

2.3 丹参生长过程中过氧化氢酶活力的变化

由图3可见在营养生长期和开花期，丹参叶片中的过氧化氢酶活力都随时间的变化呈先上升后下降的趋势。并且越接近开花时期，过氧化氢酶活力越高。出现这种变化趋势的原因可能是在丹参开花的过程中由于SOD 活性的增加，植物体内的H2O2也不断累积，为消除H2O2以免对于植物造成不利影响，植物增加了对于CAT 的合成，导致叶片内的CAT活性增加。

图3 过氧化氢酶活力变化

2.4 丹参生长过程中过氧化物酶活力的变化

由图4可见，在营养生长期，丹参叶片内的过氧化物酶活性差异不显著（P＞0.05）。而花蕾期开始的开花期，丹参叶片内的过氧化物酶的活性呈下降趋势。且营养生长期与开花期之间的差异显著（P=0.035＜0.05）。由此可以看出，丹参叶片中的POD 活性在开花的过程中不断下降，而且营养生长期和开花期相比POD 活性差异较大。其原因可能是由于在开花过程中SOD 活性在不断增大，导致CAT 活性增大，细胞内的H2O2已经被CAT 大量清除，POD的活性随之减小。

图4 过氧化物酶活性变化

2.5 丹参生长过程中可溶性蛋白质含量的变化

由图5可知，营养生长期间，可溶性蛋白质的含量在不断下降，且营养生长初期与末期有显著性差异（P=0.003＜0.05），出现这种情况的原因可能是由于气温下降，导致丹参的御寒性能增强，减少了体内的代谢活动。而在开花以后，随着气温的上升，丹参叶片中的可溶性蛋白质含量也会逐渐增多，这说明温度越高，其氨基酸的含量就越高，所以适度的高温和降雨对氨基酸的合成有利［2］。

图5 可溶性蛋白质含量变化

3 结论

根据本次试验数据显示，开花后MDA 和可溶性蛋白含量均较营养生长期高，SOD、POD 活性均有增加，开花比营养生长期高；结果表明，在丹参的生长发育过程中，MDA 含量和可溶性蛋白质含量之间存在正相关关系，与抗氧化酶之间存在负相关关系。同时，抗氧化酶的活性也会对植株的老化速率产生一定的影响，增加其对延缓衰老的作用。因此，可以适当在开花期对丹参进行外源干扰，增强抗氧化酶活性，减缓植物衰老，有利于根部有效物质的积累，提升丹参产量。