高溫脅迫對山杏幼苗相對含水量和POD指標的影響

摘要：以山杏為試驗材料，研究高溫脅迫對山杏幼苗葉片相對含水量（RWC）、POD活性變化的影響。結果表明：葉片相對含水量在高溫脅迫條件下都出現了不同程度的下降，其中試驗組（40 ℃）葉片含水量下降最為明顯；葉片POD酶活性在整個周期出現了先升后降的趨勢，試驗組（35 ℃）的葉片POD活性最適宜植物生長。

關鍵詞：高溫脅迫；葉片相對含水量；POD

中圖分類號：S662.2文獻標識碼：ADOI編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2013.04.021

High Temperature Stress on RWC and POD of Siberian Apricot

MENG Cong-rui1， GONG Xue-sen2， ZHANG Yu-lian3

（1.Shanxi Agricultral University， Taigu， Shanxi 030801， China； 2.Tianjin Xiging Enviroment Protection Monitoring Station， Tianjin 300380， China； 3. Baodi Forestry Bureau of Tianjin， Tianjin 301800， China ）

Abstract： Taking siberian apricot as the experimental material， through the simulation experiment of high temperature stress on siberian apricot of leaf relative water content （ RWC ）， the change regularity of POD activity. Results showed that the relative water content of the leaves under high temperature stress decreased in different degree， the experimental group （ 40 ℃） leaf water content decreased the most obvious； POD enzyme activity in leaves appeared at first and then decreased in the whole cycle， the experimental group （ 35 ℃） leaves POD activity was the most suitable for plant growth.

Key words： high temperature stress； RWC； POD

植物的生長發育需要一定的溫度條件，溫度是影響植物生理過程的關鍵生態因子之一，同時也是制約植物產量和品質的主要環境因子之一。近些年來，由于人類頻繁活動，生態環境破壞，造成溫室氣體排放量顯著增加，“溫室效應”造成的影響日趨顯著，極端氣候增多，全球溫度不斷升高。當環境溫度超出了植物的適應范圍，就對植物形成脅迫。其中高溫脅迫在植物生長發育過程中的影響較大，容易引起植物細胞失水，影響整個植株結構形態等，或者影響植物活性，影響植物物質能量循環過程，最終導致植株萎焉甚至死亡。這些都與高溫影響植物正常生理代謝有關。筆者通過對高溫脅迫下山杏幼苗生理化反應的研究，旨在實際生產中，根據植株情況采取措施，避免或者減輕高溫對植物的傷害。

1材料和方法

1.1材 料

材料選擇長勢相同的一年生山杏幼苗，在恒溫情況下培育一個月后，分為4組，分別為一組、二組、三組和對照組（CK）。將4個組分別在不同溫度下持續脅迫72 h，一組（30 ℃），二組（35 ℃），三組（40 ℃），對照組（25 ℃）。

1.2方 法

1.2.1葉片相對含水量的測定參考張志良的方法測定光合效率、氣孔導度和蒸騰速率三項指標用光合儀直接測定。

取10個干凈的試管，分成A組和B組，分別都貼上0.05，0.1，0.15，0.2，0.3 mol·L-1 5個不同濃度標簽。這兩組試管中分別移取對應濃度的CaCl2溶液4 mL；取待測幼苗葉子數片，用打孔器在其上均勻打孔，混勻，將其分別裝入A組試管（每支試管裝10片），搖勻，滴入一滴相同濃度的甲烯藍溶液，再搖勻；用干凈的毛細移液管，吸取1～2滴藍色溶液，插入裝有相同濃度的B組試管中部，輕輕地擠出一滴藍色溶液，觀察藍色液滴流動方向。

計算植物組織水勢公式為：Ψ=-iRTC。

1.2.2POD酶活性的測定POD活性測定采用wu等的方法，在3 mL 50 mmol·L-1 PBs（pH值為7.0，含有20 mmol·L-1愈創木酚）中加入100 μL粗酶液，用10 μL 9.6 mol·L-1的H2O2溶液啟動反應，在470 nm處以10 s為時間間隔作3 min的掃描，測定其吸光度值OD470，以每分鐘OD470值變化0.01為1個酶活力單位，用U·g-1·min-1表示。以每克鮮質量材料每分鐘吸光度變化值表示酶活性大小（其計算公式同PPO）。空白對照不加H2O2。

計算POD活性：

POD活性（U·g-1·min）=△A×V×n/W×Vt×t

式中，△A ： 3 min內吸光值的變化量；V：酶提取液總體積（mL）；Vt：測定時所用的酶液體積（mL）；W：樣品的鮮質量（g）；t：反應時間（t）；n：稀釋倍數（若酶活性過高，需要稀釋酶液）。

2結果與分析

2.1 高溫脅迫對山杏葉片含水量的影響

水分是植物生存的先決條件，葉片含水量反映了植物體賴以生存的水分狀況。由圖1可知，對葉片進行不同程度的模擬高溫脅迫處理，在72 h中，葉片的相對含水量變化呈現出不同的規律。對照組葉片相對含水量變化不明顯，基本維持穩定，整個過程中變化波動較小。葉片相對含水量均值78.9%。3組處理組葉片都呈現不同程度下降趨勢，且脅迫溫度越高，葉片內含水量變化幅度越大。脅迫溫度為30 ℃，葉片含水量變化最小，72 h后葉片失水18.7%；脅迫溫度為35 ℃，變化幅度適中，72 h后葉片失水30.6%；脅迫溫度為40 ℃，變化幅度最大，72 h后葉片失水37.9%。由以上數據可見，脅迫溫度越高，細胞失水越明顯。

2.2高溫脅迫對山杏葉片中過氧化物酶（POD）活性的影響

保護酶POD在植物體內的濃度和活性高低決定植物抗寒性強弱。適度的溫度脅迫，會提高植物體內保護酶的含量和活性，能夠很好地保持植物體內自由基增加和消減平衡，防止植物細胞膜膜脂過氧化自由基大量積累，從而影響植物生理活動。山杏葉片中的POD活性隨著溫度的升高而呈先升后降的變化，特別是40 ℃的高溫脅迫下，變化最明顯，山杏葉片內的POD活性隨著脅迫時間的延長而呈現增大趨勢，處理48 h后POD活性達到最大值，比40 ℃脅迫初期增加了25. 9%，處理72 h后其POD活性有所下降。處理組35 ℃脅迫下的二組POD活性表現最為合適（圖2）。

3討 論

自由水含量多說明植物抗性大，代謝快，少則反之。含水量大小可以說明生命活動是否旺盛。葉片相對含水量是反映植物水分狀況的重要指標，相對較高的葉片含水量可以有效地保持葉綠體結構和PSⅡ功能，使植物進行有效光合作用。山杏葉片相對含水量隨著高溫脅迫的加強而失水嚴重，高溫脅迫在35 ℃以上持續脅迫48 h將會影響幼苗正常生長發育。

適宜的范圍內，溫度越高，越能提高植物體內POD酶活性，可以積極參與植物體內自由基的平衡，使得植株正常健康運轉。處理組35 ℃脅迫下的POD酶活性表現最為合適。高溫40 ℃處理72 h后其POD活性先增強有所下降，活性保持穩定差。

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