外源脫落酸對連作障礙下栝樓抗氧化酶系的影響

劉丹，吳玉環，沈洋，潘少安，張露軍，曹林，馬麗，酈楓，章藝，徐根娣，劉鵬*

1. 浙江師范大學生態研究所，浙江 金華 321004；2. 浙江師范大學植物學實驗室，浙江 金華 321004；3. 杭州師范大學生命與環境科學學院，浙江 杭州 330036；4. 杭州旅游職業學院，浙江 杭州 311231

外源脫落酸對連作障礙下栝樓抗氧化酶系的影響

劉丹1,2，吳玉環3，沈洋1，潘少安1，張露軍1，曹林2，馬麗2，酈楓1，章藝4，徐根娣1,2，劉鵬1,2*

1. 浙江師范大學生態研究所，浙江 金華 321004；2. 浙江師范大學植物學實驗室，浙江 金華 321004；3. 杭州師范大學生命與環境科學學院，浙江 杭州 330036；4. 杭州旅游職業學院，浙江 杭州 311231

在金華地區選取連作3年的栝樓（Trichosanthes kirilowii Maxim.）為試驗材料，通過澆灌不同濃度（0，2.5，5，7.5，10 mg·L-1）脫落酸（ABA），在正常連作情況下測量其葉片的抗氧化酶系活性，探究外源脫落酸緩解栝樓連作障礙的作用機制，為緩解栝樓連作障礙提供理論依據。結果表明：在正常連作情況下，栝樓幼苗經過外源ABA連續處理7 d，處理結束后再過7 d對葉片進行采樣測定酶活性，發現超氧化物岐化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）、過氧化物酶（CAT）、多酚氧化酶（PPO）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）、抗壞血酸過氧化物酶（APX）活性總體隨處理的外源ABA濃度的升高而呈現先增強后減弱的趨勢。除了 PPO酶活性的峰值出現在外源ABA濃度為7.5 mg·L-1外，其余酶的酶活性峰值均出現在5 mg·L-1。在過高的外源ABA濃度下，SOD、POD、CAT的酶活性出現低于對照組的現象，推測過高濃度的外源ABA可能不利于連作植物生長。由隸屬函數分析得出，5 mg·L-1的外源ABA可以有效緩解栝樓的連作障礙。

連作障礙；栝樓；脫落酸；抗氧化酶系

LIU Dan, WU Yuhuan, SHEN Yang, PAN Shaoan, ZHANG Lujun, CAO Lin, MA Li, LI Feng, ZHANG Yi, XU Gendi, LIU Peng. Effect of Exogenous Abscisic Acid on Anti-oxidative Enzymes of Replanted Trichosanthes kirilowii Maxim. [J]. Ecology and Environmental Sciences, 2015, 24(12): 1989-1994.

栝樓（Trichosanthes kirilowii Maxim.）也稱瓜萎、吊瓜，屬葫蘆科，多年生攀緣草本植物。其根（中藥名天花粉）、果（中藥名栝樓實）、種子（中藥名栝樓仁）、果皮（中藥名栝樓皮）均可入藥，具有擴張冠狀動脈、抗腫瘤、抗潰瘍、抗衰老、抑制血小板凝集等作用（任靜等，2010）。近年來，有關栝樓的研究主要側重于其化學組分（李愛峰，2014）、組織培養（錢驊等，2014）、蛋白提取工藝（熊利芝等，2014）、抗寒性（盧富桃等，2014）、繁殖（楊麗娜等，2008）以及耐鋁性等方面（周媛等，2012），對栝樓連作障礙的研究目前還沒有報道。連作障礙是指在同一片土壤中連續種植同一種作物或者近緣作物時，即使在正常的栽培管理條件下，也會出現生長變弱、產量降低、品質下降的現象。連作障礙不僅直接影響農產品的產量和品質，而且還會影響相關的加工業等。同時，田間濫用化肥農藥的做法不但不能緩解連作障礙，反而會引起土壤質量下降，使得作物的產量和品質進一步降低，形成惡性循環。連作造成的土壤生物退化現象已經成為限制現代農業發展的重要因素（王玲娜，2010）。

脫落酸（Abscisic Acid），最開始作為一種調節植物生長發育的激素被人們所熟知。隨著人們對它的研究不斷深入，發現其不但可以平衡植物內源激素和有關生長活性物質的代謝，還可以有效激活植物體內抗逆免疫系統，增強植物綜合抗性（抗旱、抗寒。抗熱、抗鹽堿等）的能力，因此，被人們稱為“脅迫激素”和“生長平衡因子”（韓超等，2012）。目前為止，對脫落酸的研究方向主要有抗寒性（羅立津等，2011）、信號轉導（吳玲云等，2014）、鎘脅迫（張超，2014）等，國內外有關栝樓連作障礙的研究工作未見任何報道，更沒有涉及到 ABA與緩解連作障礙之間關系的研究工作的相關報道。本文以連作3年的栝樓為試驗材料，研究在常溫下經過不同濃度的ABA處理，栝樓葉片內抗氧化酶系的變化，來探討ABA與栝樓連作障礙的關系，為緩解栝樓連作障礙提供理論依據。

1　材料與方法

1.1供試驗材料及處理方法

試驗于2014年8月─2015年2月在浙江師范大學生物園進行，以植物基地內連續種植至第3年的栝樓為試驗材料。選取生長狀況一致的，光照條件均等的栝樓成苗，進行試驗。

將實驗材料進行分組：T0組，正常情況下連作3年生長的植株，每天澆灌蒸餾水于其根部，即對照組；T1組，澆灌2.5 mg·L-1ABA于其根部處理；T2組，澆灌5 mg·L-1ABA于其根部處理；T3組，澆灌7.5 mg·L-1ABA于其根部處理；T4組，澆灌10 mg·L-1ABA于其根部處理。各組在植株開花前連續澆灌ABA1周，每天每株500 mL，每組3株，澆灌結束7 d后采取新葉進行指標測定，每個處理3個重復，并進行數據分析處理。

1.2測定方法

抗氧化酶系的測定：超氧化物岐化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）、過氧化氫酶（CAT）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）、抗壞血酸過氧化物酶（APX）活性的測定參照高俊鳳（鄒琦，2000）的方法；多酚氧化酶（PPO）參照紫外分光光度計（中國科學院上海植物生理研究所和上海市植物生理學會，1999）的方法。

1.3數據處理

數據處理根據3次獨立試驗所得，所有試驗數據采用SPSS 18.0軟件計算平均值和標準誤差，分析差異顯著性，origin 8.0軟件制圖。

利用模糊數學隸屬函數法進行綜合評估，具體方法為：

（1）式、（2）式表示i處理水平下j指標的緩解連作障礙的隸屬函數值，Xij表示i處理水平下 j指標的測定值，Xjmax、Xjmin表示該處理水平下所測指標的最大值和最小值。在計算各生理指標的連作障礙系數的隸屬函數值時，如果緩解連作障礙系數與連作障礙呈正相關，則用（1）式計算；如果連作障礙系數與連作障礙呈負相關，則用（2）式計算；（3）式表示在i水平下緩解連作障礙隸屬函數的平均值。

2　結果與分析

2.1外源脫落酸對連作障礙下栝樓 SOD活性的影響

由圖1可見，連續種植至第3年的栝樓經過不同濃度的ABA處理，不同的處理組間，SOD的活性存在顯著性差異，可能與外源ABA和SOD的合成有著直接關系，外源ABA濃度的變化顯著地影響著SOD的酶活性。T1、T2、T3處理組比T0分別提高了30.06%，161.6%，125.28%，而T4則比T0降低了67.96%。說明隨著ABA濃度的增加，SOD活性出現先增強后減弱的現象，推測當外源 ABA的濃度超出一定范圍后，會更加抑制SOD的活性，可能比植株連作障礙所造成的抑制程度更大，以致植株更容易受到外界的傷害。本實驗 SOD活性在ABA濃度為5 mg·L-1時，出現最高值；當濃度為7.5 mg·L-1時，外源ABA仍可以提高SOD活性，只是效果不及濃度為 5 mg·L-1時。上述情況表明外源ABA與SOD活性變化存在一定關系，本研究為今后探明外源ABA與SOD活性之間的關系奠定基礎。

圖1　不同濃度外源ABA處理對連作障礙下栝樓SOD活性的影響Fig. 1 Effect on SOD activity of Trichosanthes kirilowii different concentrations of exogenous ABA under the continuous cropping obstacles

2.2外源脫落酸對連作障礙下栝樓 POD活性的影響

過氧化物酶（peroxidase，POD）對植物的呼吸作用和光合作用都起到一定的保護作用，可清除體內活性氧（Zhang et al.，2003）。由圖2可知，不同濃度ABA對連作障礙下栝樓的POD活性，在個別處理組間存在顯著性差異。處理組T1、T2比處理組T0分別提高了59.34%，126.04%，而T3、T4比處理組T0分別降低了38.57%，51.55%。表明隨著ABA濃度的升高，POD活性呈現明顯的先增強后減弱的現象，峰值出現在ABA濃度為5 mg·L-1時，但當濃度過高時，外源ABA不但沒有緩解連作障礙，反而抑制了POD的活性。據此我們推測，在ABA濃度超過5 mg·L-1時，植株的POD活性呈現急速下降的趨勢，說明此時栝樓葉片的抗氧化酶系受到損傷，活性氧的產生超出了系統的清除能力導致其大量積累而引起生物膜結構和功能的損傷。對照組與外源ABA為濃度7.5 mg·L-1、10 mg·L-1時的處理組，沒有出現顯著的差異。表明了外源ABA只有在一定濃度范圍內，才能有效地調節 POD的活性，防止細胞質膜被過氧化物傷害。

圖2　不同濃度外源ABA處理對連作障礙下栝樓POD活性的影響Fig. 2 Effect on POD activity of Trichosanthes kirilowii in different concentrations of exogenous ABA under the continuous cropping obstacles

2.3外源脫落酸對連作障礙下栝樓 PPO活性的影響

多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）在植物中以潛伏形式存在，當植物受到機械損傷或者病菌侵染后，PPO能迅速活化催化酚與O2發生氧化反應形成醌，導致組織發生褐變，以防止或減輕感染，提高其抗病能力（張建光等，2008）。有研究表明，有些果實（比如香蕉、荔枝等）的褐變主要由PPO催化的酶促褐變所導致（林河通等，2005）。栝樓連作至第3年，植株果實上開始出現褐色斑點，目前有待進一步研究證實 PPO酶與栝樓連作障礙之間的關系。由圖 3可知，連作栝樓在不同濃度ABA處理下，PPO活性的變化在處理組間存在顯著性差異，處理組T1、T2、T3、T4比T0分別提高了 106.11%，280.92%，347.33%，208.4%。隨ABA濃度的升高，PPO活性呈現先增強后減弱的現象，在ABA濃度為7.5 mg·L-1時達到最大值。由此可猜測，最初低濃度的ABA有效地激活了PPO酶，使PPO催化形成醌的反應保護細胞。且在一定范圍內，隨著ABA濃度的升高，PPO濃度也逐漸升高，使植株生成較多的褐色斑點。當ABA濃度達到10 mg·L-1時，PPO濃度出現了降低現象，可能與PPO“自殺性抑制”有關（Chazarra et al.，1997）。然而，隨著PPO的活性越高，植株生成的褐色斑點也越多，與栝樓連作障礙出現褐色斑點的癥狀相似，栝樓連作障礙的出現是否與PPO活性之間存在一定的聯系，還有待進一步的研究。

圖3　不同濃度外源ABA處理對連作障礙下栝樓PPO活性的影響Fig. 3 Effect on PPO activity of Trichosanthes kirilowii in different concentrations of exogenous ABA under the continuous cropping obstacles

圖4　不同濃度外源ABA處理對連作障礙下栝樓CAT活性的影響Fig. 4 Effect on CAT activity of Trichosanthes kirilowii in different concentrations of exogenous ABA under the continuous cropping obstacles

2.4外源脫落酸對連作障礙下栝樓 CAT活性的影響

植物在進化過程中主要逐漸形成了消除活性氧的抗氧化酶系與非酶促系統，其中CAT和H2O2具有較高的親和力，主要清除線粒體電子傳遞、脂肪酸氧化中產生的 H2O2，CAT含量的變化也是H2O2在體內變化的一種標志性反應（陳金峰等，2008）。由圖4可見，不同濃度的ABA對連作栝樓的CAT活性的影響，在部分處理組之間存在顯著性差異，處理組 T1、T2、T3比 T0分別提高了211.95%，260.67%，134.12%。隨著ABA濃度的升高CAT活性呈現明顯的先增強后減弱的趨勢，并在濃度為5 mg·L-1時達到最大值。表明CAT的活性對于外源ABA濃度的變化是很敏感的，外源ABA濃度為10 mg·L-1時與對照組沒有顯著差異，說明高濃度的外源ABA無法緩解植株的連作障礙，反而會抑制酶活性，給植物生長帶來不利的影響。

2.5外源脫落酸對連作障礙下栝樓 PAL活性的影響

苯丙氨酸解氨酶（phenylalanine ammonialyase，PAL）是連接生物初級代謝和苯丙烷類代謝第一步反應的酶（李云萍等，2010），主要參與植物抗病、抗蟲害、抗逆境的反應。由圖 5可見，不同濃度ABA處理連作栝樓，PAL活性在個別處理組間出現顯著性差異。處理組T1、T2、T3、T4比T0分別提高了51.85%，164.22%，86.15%，68.15%。研究表明，隨著ABA濃度的升高，PAL活性呈現先增強后減弱的趨勢，并在濃度為5 mg·L-1時達到最大值。外源ABA濃度為2.5、7.5、10 mg·L-1時沒有顯著性差異，并且PAL活性明顯高于對照組，表明外源ABA濃度可以直接有效地調節PAL活性，但PAL活性的變化波動并不顯著。

圖5　不同濃度外源ABA處理對連作障礙下栝樓PAL活性的影響Fig. 5 Effect on PAL activity of Trichosanthes kirilowii in different concentrations of exogenous ABA under the continuous cropping obstacles

2.6外源脫落酸對連作障礙下栝樓 APX活性的影響

抗壞血酸過氧化物酶（ascorbate peroxidase，APX），可清除存在于細胞質中的H2O2，是調節細胞H2O2水平一種非常重要的酶。由圖6可以看出，不同濃度的ABA處理的連作栝樓，APX活性的變化在個別處理組間出現顯著性差異，處理組 T1、T2、T3比 T0分別提高了 179.37%，1163.49%，82.54%，而處理組T4比T1減少了38.1%，且在濃度為5 mg·L-1時，APX活性達到峰值。植株在外源ABA濃度為2.5 mg·L-1、7.5 mg·L-1時與對照組出現差異，但并不明顯；當外源ABA濃度為10 mg·L-1時，APX的活性出現比對照組還降低的現象，明確了只有小范圍內的外源 ABA濃度可以有效提高APX活性。有研究表明，當轉基因棉花過表達tAPX時，其PSⅡ光化學活性和抗氧化能力都得到了提升（Komyeyev et al.，2001）；tAPX過表達的轉基因煙草和擬南芥植株都提高了對甲基紫精引起的氧化脅迫的耐受能力（Murgia et al.，2004）。所以，外源ABA可以有效提高植株抵抗連作障礙的能力，一定程度上提高其抗氧化能力。

圖6　不同濃度外源ABA處理對連作障礙下栝樓APX活性的影響Fig. 6 Effect on APX activity of Trichosanthes kirilowii in different concentrations of exogenous ABA under the continuous cropping obstacles

2.7隸屬函數均值連作障礙緩解分析

采用模糊隸屬函數的方法，對試驗中所測的 6個生理指標進行計算分析，綜合評價不同濃度脫落酸處理緩解連作障礙的能力。如表 1所示，外源ABA對緩解栝樓連作障礙的能力為 T2>T3>T1> T0>T4。由此可知，T2處理組脫落酸處理對緩解栝樓連作障礙的影響效果是最好的。

表1　緩解連作障礙隸屬函數指標及綜合評價Table 1 Ease continuous cropping obstacles membership function indexes and comprehensive evaluation

3　討論與結果

栝樓一般種植2～3年后其產量會明顯下降，而且根部有局部腐爛現象出現。年度內在植株開花后開始出現病株，表現為矮化、黃化、萎蔫、根腐、莖腐、傷流、凝膠等癥狀，甚至植株逐漸枯萎，病害蔓延。主要原因是栝樓連作使植物細胞膜系統產生的氧自由基受到刺激，破壞植物體內活性氧產生與清除之間的動態平衡，引起活性氧的積累，導致氧化脅迫。氧自由基可引起膜脂過氧化，使膜脂不飽和度下降、膜流動性降低、透性增加，并可使膜蛋白發生聚合、交聯，破壞生物膜的結構和功能，進而影響植物的正常生長，甚至導致植物死亡。氧化脅迫主要是由活性氧（ROS）如單線態的氧、超氧負離子、過氧化氫及羥基自由基的形成導致的（Apel et al.，2004）。栝樓在良好的環境下，通常將活性氧（ROS）維持在較低水平，而在連作障礙條件下，細胞代謝過程不協調導致ROS水平升高，從而對細胞結構形成潛在的氧化脅迫。另外，在細胞不同部位發生的代謝作用必然導致ROS的產生，ROS水平的短暫升高轉導植物信號進而對植物在不利環境下的生存起著至關重要的作用（Dat et al.，2000）。而且，植物由于在光合作用過程中釋放大量的氧，作為光合作用部位的葉綠體，顯然最易受到氧化脅迫的威脅。

目前已證明的活性最強活性氧是·OH，它可以直接引發脂質過氧化，嚴重時會導致植物細胞死亡（孫衛紅等，2005）。自由基涉及到許多體內調控機制，能否及時高效地清除活性氧直接關系到植物抗逆性的強弱，因此抗氧化酶系在抗逆境的研究中頗受重視。本實驗對超氧化物岐化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）、過氧化物酶（CAT）、多酚氧化酶（PPO）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）、抗壞血酸過氧化物酶（APX）活性進行測定，探究外源ABA對栝樓連作障礙的緩解作用，對緩解栝樓連作障礙提供一些有價值的參考。當植物受到輕度環境脅迫時，SOD和POD活性有所升高，以增強植物對ROS的清除能力。當植物受到重度逆境脅迫時，SOD和POD活性又會大幅度降低，造成ROS的積累和對細胞的傷害（張瓊等，2010），這個規律在本實驗中也得到了驗證。正常情況下植物體內SOD、POD、CAT、PPO、PAL和APX活性維持在一定的水平，從而去除不斷產生的自由基，使植物體內抗氧化酶系活性以及ROS含量達到一定的平衡（高曦等，2014）。在清除氧自由基的過程中，抗氧化酶之間具有協同作用。當SOD把超氧化物歧化為H2O2后，CAT和POD在一定強度的環境脅迫下有互補的作用，因此不論H2O2濃度的高低，CAT和POD都可以高效發揮將H2O2消除的功能（李璇等，2013）。這6種抗氧化酶可能在不同的外源 ABA濃度下存在不同的應答機制，既相互依賴，又能夠各自獨立維持植株體內氧化平衡。在本實驗中，可以看出抗氧化酶系的變化是被誘導的，一定濃度的外源脫落酸，使栝樓體內抗氧化酶系活性得到了不同程度提高，植株本身抗病菌能力也得到了提高。SOD作為唯一能特異性清除自由基的抗氧化酶，一直被認為是抵御過氧化物毒性的重要防御機制，本實驗通過測定SOD活性可以看出外源ABA在不同的濃度下顯著影響其活性，說明ABA是直接影響SOD活性的植物激素，外源ABA對SOD活性的調節能力更強。當外源ABA濃度為5 mg·L-1時，SOD活性達到峰值。在外源ABA處理中，SOD、POD、PPO、CAT、PAL、APX 6種酶活性反應整體上表現出一致性，只是前 3種酶表現出更加敏感，明顯下降，其中以POD活性下降得最為顯著。同時，盡管SOD、POD、PPO、CAT、PAL、APX6種酶在低濃度處理時都表現出增強效應，但活性變化的特性存在一定的差異，并非所有的指標均在 ABA濃度為 5 mg·L-1時酶活性達到最大值，PPO活性最大值出現在濃度為7.5 mg·L-1時，而且PPO的活性與栝樓連作枯萎也存在著密切的關系。PPO是一種含酮氧化酶，它與植物的逆性有關。有研究表明PPO活性增強會使植物產生酚類物質而轉化為醌類物質，抑制植物不定根的產生，使植物漸趨死亡，即過高的多酚氧化酶活性會給植株帶來一定的傷害（楊廣超，2004）。所以，高活性PPO并不代表其能夠更加有效地緩解栝樓的連做障礙，相反可能促進了栝樓連做障礙，其作用機理有待進一步的研究。

綜上所述，在適當濃度的外源ABA作用下，連作障礙下的栝樓在抗氧化酶系活性方面得到顯著的增強，超氧化物岐化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）、過氧化物酶（CAT）、多酚氧化酶（PPO）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）和抗壞血酸過氧化物酶（APX）活性總體隨處理的外源ABA濃度的升高而呈現先增強后減弱的趨勢。通過模糊隸屬函數均值分析可知，5 mg·L-1的ABA為緩解連作障礙的最佳濃度。如果要從根源上消除連作障礙，還需要從根系分泌物、致病細菌和土壤微生物等因素來綜合研究。本研究還發現，當外源ABA濃度超出一定范圍后，植株的抗病能力不但沒有得到提高，反而可能致使生理代謝紊亂，抑制各種抗氧化酶的活性，妨礙植株正常生長。雖然在栝樓連作障礙下，各種酶之間協同互作真正的機理還有待深入研究，但是本試驗結果已經明確了它們對植物細胞防御外界傷害有著重要的作用，這是防止植物在連作障礙下受到氧化物傷害的重要因素，表明抗氧化酶系活性的提高是栝樓在連作障礙下的重要生理反應。當然栝樓的連作障礙是一個復雜的生理過程，后續的試驗中仍需重視抗氧化酶系之間的相互作用及其與連作障礙之間的關聯，對連作障礙的致病機理也有待更加深入的探究。

APEL K, HIRT H. 2004. Reactive oxygen species: metabolism, oxidative stress, and signal transduction [J]. Annual Review of Plant Biology, 55(1): 373-399.

CHAZARRA S, CABANES J, ESCRIBANO J, et al. 1997. Kinetic study of the suicide inactivation of latent polyphenoloxidase from iceberg lettuce (Lactuca sativa) induced by 4-tert-butylcatechol in the presence of SDS[J]. Biochimica et Biophysica Acta, 1339(2): 297-303.

DAT J, VANDENABEELE S, VRANOVA E, et al. 2000. Dual action of the active oxygen species during plant stress responses [J]. Cellelar and Molecular Life Sciences, 57(5): 779-795.

KOMYEYEV D, LOGAN B A, PAYTON P, et al. 2001.Enhanced photochemical light utilization and decreased chilling-induced photoinhibition of photosystem II incotton overexpression genes encoding chloroplast- targeted antioxidant enzymes [J]. Physiologia Plantarum, 133(3): 323-331.

MURGIA I, TARANTINO D, VANNINI C, et al. 2004. Arabidopsis thaliana plants overexpressing thylakoidal ascorbate peroxidase show increased resistance toparaquatinduced photooxidative stress and to nitric oxideinduced cell death [J]. The Plant Journal, 38(6): 940-953.

ZHANG L J, ZENG F L, RONG X. 2003.Effect of Lanthanum Ions (La3+) on the reactive oxygen species scavenging enzymesin wheat Leaves [J]. Biological Trace Element Research, 91(3): 243-252.

陳金峰, 王宮南, 程素滿. 2008. 過氧化氫酶在植物脅迫響應中的功能研究進展[J]. 西北植物學報, 28(1): 188-193.

高曦, 盛月慧, 高彥征. 2014.菲、芘對蠶豆的氧化脅迫和DNA損傷[J].農業環境科學學報, 33(10): 1873-1881.

韓超, 申海玉, 葉嘉, 等. 2012.外源脫落酸對小麥幼苗抗鎘脅迫能力的影響[J]. 西北植物學報, 32(4): 745-750.

李愛峰. 2014. 栝樓果皮化學成分研究[D]. 濟南: 山東中醫藥大學: 11-24.

林河通, 席玙芳, 陳紹軍. 2005. 龍眼果實采后失水果皮褐變與活性氧及酚類代謝的關系[J]. 植物生理與分子生物學學報, 31(3): 287-297.

李璇, 岳紅, 王升, 等. 2013. 影響植物抗氧化酶活性的因素及其研究熱點和現狀[J]. 中國中藥雜志, 38(7): 973-977.

李云萍, 郭晉雅. 高峰. 2010. 紫心甘薯花青素積累與 PAL活性的關系[J]. 西南大學學報(自然科學版), 32(2): 68-72.

羅立津, 徐福樂, 翁華欽, 等. 2011. 脫落酸對甜椒抗寒性的誘導效應及其機理研究[J]. 西北植物學報, 31(1): 94-100.

盧富桃, 黃露寧, 史婷婷, 等. 2014. 外源Ca2+對藥用植物栝樓抗旱機制的影響[J]. 貴州農業科學, 42(3): 42-44.

錢驊, 趙伯濤, 黃曉德, 等. 2014. 栝樓組織培養研究[J]. 中國農業通報, 30(28): 159-163.

任靜, 何家慶. 2010. 栝樓籽資源的利用及其價值[J]. 中國野生植物資源, 20(6): 21-22.

孫衛紅, 王偉青, 孟慶偉. 2005. 植物抗壞血酸過氧化物酶的作用機制、酶學及分子特性[J]. 植物生理學通訊, 41(2): 143-147.

中國科學院上海植物生理研究所, 上海市植物生理學會. 1999. 現代植物生理學實驗指南[M]., 北京: 科學出版社: 314-316.

王玲娜. 2010. 內蒙芹菜連作障礙微生物修復研究[D]. 楊凌: 西北農林科技大學: 1-6.

吳玲云, 周波, 李玉花. 2014植物WRKY轉錄因子在脫落酸信號轉導中的作用[J]. 分子植物育種, 12(2): 404-410.

熊利芝, 吳玉先, 王家堅, 等. 2014. 栝樓籽蛋白質提取工藝優化及抗氧化性[J]. 精細化工, 31(12): 1471-1475.

楊廣超. 2004. 西瓜自毒作用及其機制的研究[D]. 南京: 南京農業大學: 4-21.

楊麗娜, 劉捷, 陶建敏. 2008. 栝樓的組織培養及快速繁殖[J]. 江蘇農業科學, (2): 89-94.

張超. 2014. 外源脫落酸對灰楊(Populus × canescens)響應鎘脅迫的影響[D]. 楊凌: 西北農林科技大學: 14-18.

張建光, 陳少春, 李英麗, 等. 2008. 高溫強光脅迫對蘋果果皮PPO活性的影響[J]. 確生態學報, 28(10): 4645-4651.

張瓊, 伍琴, 高香玉, 等. 2010. 二溴聯苯醚對纖細裸藻的生態遺傳毒性效應[J]. 中國環境科學, 30(6): 833-838.

鄒琦. 2000. 植物生理學實驗指導[M]. 北京: 中國農業出版社: 211-219.

周媛, 章藝, 吳玉環, 等. 2012. 酸鋁脅迫對栝樓根系生長及鋁積累的影響[J]. 農業環境科學學報, 30(12): 2434-2439.

Effect of Exogenous Abscisic Acid on Anti-oxidative Enzymes of Replanted Trichosanthes kirilowii Maxim.

LIU Dan1,2, WU Yuhuan3, SHEN Yang1, PAN Shaoan1, ZHANG Lujun1, CAO Lin2, MA Li2, LI Feng1, ZHANG Yi4, XU Gendi1,2, LIU Peng1,2*
1. Research Institute of Ecology, Zhejiang Normal University, Jinhua 321004, China; 2. Research Institute of Botany, Zhejiang Normal University, Jinhua 321004, China; 3. College of Life and Environmental Sciences, Hangzhou Normal University, Hangzhou 330036, China; 4. Tourism College of Zhejiang, Hangzhou 311231, China

To figured out the mechanism of mitigating the injure of continuously-cropping obstacle with abscisic acid Trichosanthes kirilowii which had continuously cultivated for three years under normal circumstance was chosen as experimental materials to explore the effect of abscisic acid (ABA) which irrigating with different concentrations (0, 2.5, 5, 7.5, 10 mg·L-1) on activities of antioxidant enzymes in leaves . The results showed that the activities of antioxidant enzymes of Trichosanthes kirilowii seedlings which had treated with exogenous ABA for seven days and measured activity of superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD), peroxidase (CAT), polyphenol oxidase (PPO), phenylalanine ammonia lyase (PAL) and ascorbate peroxidase (APX) of the leaves sample after another seven days showed a downward trend after a rise trend under normal circumstances. In addition to PPO activity which peak concentration of exogenous ABA is 7.5 mg·L-1, the remaining enzyme activities peaks occurred at 5 mg·L-1. When the concentration of exogenous ABA is too high, it appeared the phenomenon that the SOD, POD and CAT activities are lower than the activities of control group and other disadvantageous circumstances. The membership function analysis concluded that when the concentration of exogenous ABA is 5 mg·L-1, the ABA can effectively alleviate the injury of continuously-cropping obstacles of Trichosanthes kirilowii.

continuously-cropping obstacle; Trichosanthes kirilowii Maxim.; abscisic acid; anti-oxidative enzymes

10.16258/j.cnki.1674-5906.2015.12.010

Q945.79; X17

A

1674-5906（2015）12-1989-06

國家自然科學基金項目（41541049；30540056）；浙江省公益技術研究農業項目（2011C22053）

劉丹（1991年生），女，碩士研究生，主要從事環境修復和植物營養的研究。E-mail: liudan22041991@sina.com *通信作者：劉鵬（1965年生），男，教授，博士，主要從事生理生態、環境修復和植物營養的研究。E-mail: pliu99@vip.sina.com

2015-09-26

引用格式：劉丹, 吳玉環, 沈洋, 潘少安, 張露軍, 曹林, 馬麗, 酈楓, 章藝, 徐根娣, 劉鵬. 外源脫落酸對連作障礙下栝樓抗氧化酶系的影響[J]. 生態環境學報, 2015, 24(12): 1989-1994.