宋吉軒,李金還,劉美茹,牛建行,王冉,呂俊,宗學鳳,王三根*
(1.西南大學農學與生物科技學院,三峽庫區生態環境教育部重點實驗室,南方山地農業教育部工程研究中心,
重慶400715;2.貴州省生物技術研究所,貴州 貴陽 510006)
油菜素內酯對干旱脅迫下羊草滲透調節及抗氧化酶的影響研究
宋吉軒1,2,李金還1,劉美茹1,牛建行1,王冉1,呂俊1,宗學鳳1,王三根1*
(1.西南大學農學與生物科技學院,三峽庫區生態環境教育部重點實驗室,南方山地農業教育部工程研究中心,
重慶400715;2.貴州省生物技術研究所,貴州 貴陽 510006)
摘要:受全球氣候變化影響,我國牧區干旱現象日益嚴重,極大限制了草原生產力的提高。本文采用盆栽人工控水的方法,研究不同濃度油菜素內酯(BR)處理對羊草生長和抗旱特性的影響。結果表明干旱顯著抑制植株的生長,而BR能有效減緩干旱脅迫對羊草造成的傷害。經過不同濃度的BR處理后,與干旱脅迫相比,株高、葉面積、干重、含水量、葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素、根系活力、脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖和5種抗氧化酶活性均隨濃度增加而升高,但高濃度下又有降低的趨勢,而丙二醛(MDA)和葉片電導率則相反,其中以BR濃度為0.1 mg/L時的抗旱效果最好。研究發現適當濃度的BR提高羊草株高、葉面積和光合色素含量,促進干物質積累和根系活力,與其降低膜脂過氧化產物MDA與質膜透性,提高脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖等滲透調節物質含量,增強超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)、過氧化物酶(POD)、抗壞血酸過氧化物酶(APX)、谷胱甘肽還原酶(GR)等抗氧化酶活性密切相關。
關鍵詞:油菜素內酯(BR);羊草;干旱脅迫;滲透調節;抗氧化酶
DOI:10.11686/cyxb2015001http://cyxb.lzu.edu.cn
宋吉軒,李金還,劉美茹,牛建行,王冉,呂俊,宗學鳳,王三根. 油菜素內酯對干旱脅迫下羊草滲透調節及抗氧化酶的影響研究. 草業學報, 2015, 24(8): 93-102.
Song J X, Li J H, Liu M R, Niu J H, Wang R, Lv J, Zong X F, Wang S G. Effects of brassinosteroid application on osmotic adjustment and antioxidant enzymes inLeymuschinensisunder drought stress. Acta Prataculturae Sinica, 2015, 24(8): 93-102.
收稿日期:2015-01-05;改回日期:2015-03-30
基金項目:國家重點基礎研究發展計劃973項目(2014CB138806)和中國111計劃作物種質資源利用創新基地建設項目(104510-205001)資助。
作者簡介:宋吉軒(1978-),男,貴州思南人,副研究員,在讀博士。E-mail:songjx1025@163.com
通訊作者*Corresponding author. E-mail: wangsg@swu.edu.cn
Effects of brassinosteroid application on osmotic adjustment and antioxidant enzymes inLeymuschinensisunder drought stress
SONG Ji-Xuan1,2, LI Jin-Huan1, LIU Mei-Ru1, NIU Jian-Hang1, WANG Ran1, LV Jun1, ZONG Xue-Feng1, WANG San-Gen1*
1.CollegeofAgronomyandBiotechnology,SouthwestUniversity,KeyLaboratoryofEco-environmentsinThreeGorgesReservoirRegion,MinistryofEducation,EngineeringResearchCenterofSouthUplandAgriculture,MinistryofEducation,Chongqing400715,China;2.GuizhouInstituteofBiotechnology,Guiyang510006,China
Abstract:Droughts have become increasingly severe in pastoral areas of China and have greatly constrained the productivity of grassland. The influence of brassinosteroids(BR) on the growth and drought tolerance of Leymus chinensis has been studied under controlled soil and water conditions using a pot experiment design. The results showed that drought stress substantially disrupted plant growth and development but that BR could effectively alleviate this damage. The most effective concentration of BR was 0.1 mg/L. Plant height, leaf area, dry weight, water content, chlorophyll a, chlorophyll b, carotenoids, root activity, proline, soluble protein, soluble sugar and 5 kinds of enzyme activity increased with all BR concentrations except for the highest concentration level. BR decreased malondialdehyde (MDA) content and leaf electrical conductivity. The optimal concentration of BR increased the content of photosynthetic pigment and promoted the accumulation of dry matter and root activity compared to the drought control. These changes might be closely related to the decrease of membrane lipid peroxidation production, MDA content and membrane permeability. Also significant may be the increase of osmotic adjustment substances such as proline, soluble protein, soluble sugar, and the enhancement of antioxidase activities such as superoxide dismutase, catalase, peroxidase, ascorbate peroxidase and glutathione reductase.
Key words:brassinosteroids(BR); Leymus chinensis; drought stress; osmoregulation; antioxidant enzymes
羊草(Leymuschinensis)為禾本科賴草屬,繁殖能力強,適口性好,具有較高的營養價值、飼用價值和經濟價值,是我國牧區重要的牧草之一[1]。受全球氣候變化影響,我國大部分草原區面臨著不良環境特別是干旱的威脅,在一定程度上限制了羊草生產力的提高。
干旱脅迫會使植物產生一系列的生理生化變化,會破壞植物體內活性氧的產生和清除系統之間的平衡,細胞內活性氧增多,從而影響到植物生長發育,如膜系統受到破壞、葉綠素含量降低、丙二醛含量升高,滲透調節及抗氧化能力下降[2-4]。為了降低和消除氧化脅迫,植物細胞內出現了抗氧化防御系統,包括由SOD、POD及CAT等組成的抗氧化酶系統[5]。滲透調節物質(如可溶性糖、游離脯氨酸和可溶性蛋白等)的積累是植物防御干旱等脅迫最直接的方式之一,它們的積累可以降低植物細胞內的水勢,防止水分外流,而且還起到保護細胞內大分子結構的作用[6]。因此,開展降低干旱脅迫對羊草的傷害、增強羊草抗旱性的研究,對提高草原生產力、發展當地畜牧業具有重要的意義。
利用外源物質對植物進行處理,是目前提高植物抗逆性簡便、可行的方法之一。油菜素內酯(BR)屬甾醇類植物激素,是被公認的活性強的植物生長調節類物質,在很低的濃度下就對植物表現出很強的生理生化效應。BR一方面具有促進植物生長的作用,另一方面還可改善植物的生理代謝、提高抗逆性,在農林業生產中被廣泛應用[7]。干旱下外源施加BR 可增加脯氨酸和可溶性糖等滲透調節物質的質量分數,從而保持膨壓,減輕植物在干旱脅迫下受到的傷害[8-9]。BR對干旱脅迫的草莓(Eragariaananassa)有促進生長和增加干物質積累的作用,BR處理后再經干旱脅迫,草莓葉片中的SOD和POD活性顯著高于對照,MDA含量顯著低于對照[10]。用BR噴施玉米(Zeamays)幼苗葉片,對其生理特性及植株的形態特征有明顯的調節作用,增加了株高和葉面積,提高了脯氨酸、葉綠素含量和相對含水量,增強了植株的抗旱性[11]。在羊草的不同生育期噴施不同濃度的BR,在一定程度上提高了羊草的產量與品質[12]。BR對3種苗木抗旱性均有效提高[13]。與噴施清水比較,噴施適當濃度BR溶液的木薯(Manihotesculenta)苗葉片的Pro含量、SOD和POD活性均得到有效提高[14]。也有關于BR提高羊草抗旱力的報道[15]。但BR提高羊草抗旱性與滲透調節及抗氧化特性之間的關系如何,尚需系統研究。本文在干旱脅迫條件下施用不同濃度的BR,探討其對羊草生長的影響,解析其生理效應,為在生產實踐中利用BR提高羊草的抗旱性提供依據。
1材料與方法
供試羊草種子于2013年11月采集于錫林浩特的中國科學院內蒙古生態系統定位站附近。種子在室溫下晾干后裝入透氣布袋中,放在4℃冰箱內保存、備用。試驗于2014年6-11月于西南大學進行。選取籽粒飽滿、大小一致和無病蟲害的羊草種子,用濃度為1.0%次氯酸鈉溶液進行消毒處理10 min左右,然后用蒸餾水沖洗3~5次,將種子均勻鋪入有雙層濾紙的培養盤中進行種子發芽試驗。種子在培養箱中(25±1)℃恒溫培養,光照時間設為14 h/10 h(晝/夜),光照強度為2500 lx。1周后將長勢一致的羊草幼苗移栽到盆缽里,利用稱重法每天監測土壤的水分含量[16],并及時補充各處理消耗的水分。
模擬干旱脅迫試驗,以土壤相對含水量80%為對照(CK1),土壤相對含水量50%作干旱脅迫處理。當羊草幼苗生長至18~21 cm時,對干旱脅迫處理幼苗噴施不同濃度的BR溶液,濃度分別為0.01 mg/L(T1)、0.1 mg/L(T2)和1.0 mg/L(T3),其中以噴施等量的清水為對照(CK2)。每個處理40株幼苗,3次重復。為避免光照對BR的效果造成影響,處理時間均為傍晚,連續3 d。處理15 d后取樣測定,取樣時選取植株中等大小的功能葉片。測量指標包括形態指標、葉片光合色素、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量、脯氨酸、根系活力、葉片電導率、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)、過氧化氫酶(catalase, CAT)、過氧化物酶(peroxidase, POD) 、抗壞血酸過氧化物酶(ascorbate peroxidase, APX)和谷胱甘肽還原酶(glutathione reductase, GR)活性。
樣品將泥土去除干凈分別稱量地上部分與地下部分的鮮重,植株用自來水沖洗,再用蒸餾水沖洗2~3遍,用濾紙吸去附著的水分后放于105℃烘箱內殺青15 min,然后在65℃恒溫下烘干至恒重,最后稱量其干重。葉長、葉寬及葉面積利用MSD-971葉面積掃描儀進行測量。
含水量采用Yang等[17]的方法,采取鮮葉立即在室內稱取鮮重,再浸入水中24 h,取出后吸干表面水分稱吸漲重,在80℃烘箱內烘干48 h,稱取干重,計算葉片相對含水量。相對含水量=(鮮重-烘干重)/(吸漲重-烘干重)×100%。
光合色素含量采用Arnon[18]的方法。將所測定葉片洗凈去主脈,剪成4~8 mm的小葉片或葉條混勻后,加入95%乙醇 20 mL,并用塞子塞住,減少揮發,放置暗處1 d,期間振搖2~3次,綠色溶液經準確定容,用于比色。在665,649,470和652 nm下分別測定吸光度。
可溶性蛋白質含量采用考馬斯亮藍法[19]。準確吸取樣品提取液0.1 mL,加入5 mL 100 mg/L考馬斯亮藍G-250試劑,振蕩混勻,放置2 min后,在595 nm波長下比色。以牛血清蛋白為標準蛋白作標準曲線。
可溶性糖含量采用蒽酮比色法[20]。取樣品研磨勻漿,靜置30~60 min,在4000 r/min離心20 min,稱取0.1 g蒽酮溶于100 mL稀硫酸,取1 mL提取液,加入5 mL蒽酮-硫酸試劑,空白取1 mL蒸餾水,加入5 mL蒽酮-硫酸試劑,在沸水浴中10 min,取出后冷水冷卻,于620 nm波長測吸光度。
丙二醛(MDA)含量采用硫代巴比妥酸(TBA)法[21]。取鮮樣加入2 mL 10% TCA和少量石英砂,研磨至勻漿,加入8 mL TCA進一步研磨,勻漿離心10 min。吸取離心的上清液2 mL(對照加2 mL蒸餾水),加入2 mL 0.6% TBA溶液,混合物于沸水浴上反應15 min,迅速冷卻后再取上清液測定532,600和450 nm波長下的吸光度。
脯氨酸含量采用水合茚三酮法[22]。取鮮樣加入10 mL 3%磺基水楊酸,沸水浴10 min后,冷水浴,吸取上清液2 mL,空白管加入2 mL蒸餾水,2 mL冰乙酸,3 mL顯色液,沸水浴40 min。將溶液進行冷水浴,各管加入5 mL甲苯充分振蕩,以萃取紅色物質。靜置待分層后吸取甲苯層在520 nm下比色。
根系活力采用TTC法[23]。取根尖投入盛有2.5 mL pH 7.5磷酸緩沖液中,再加入2.5 mL 0.4%TTC,充分混合,并使根完全浸入反應液中,37℃水浴,并在黑暗中進行2 h。取出后,在每管中加入1 mL 1 mol/L H2SO4終止反應。待反應后,將水倒掉,向管中的根中加入5 mL丙酮提取液,避光提取8 h。待根無色后,用丙酮補至5 mL,485 nm下測其吸光度。
葉片電導率(EC)采用電導儀測定[24]。將葉片切成0.5 cm長的小片,用蒸餾水浸洗30 min,再用重蒸餾水沖洗3次,吸干水分,取樣品放到10 mL玻璃試管中,加重蒸水3 mL,真空滲入5 min,靜置30 min,在室溫下用DDS-307型電導儀測定電導率(R1),然后將樣品在沸水浴中煮沸5 min,冷卻至室溫后再測總電導率(R2)。相對電導率=R1/R2×100%。
葉片超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)、過氧化物酶(POD)、抗壞血酸過氧化物酶(APX)、谷胱甘肽還原酶(GR)活性采用李忠光等[25]的單一提取方法。準確稱取樣品加入預冷的提取液3 mL和少許石英砂,充分冰浴研磨后,轉入離心管中,再用2 mL提取液洗研缽,合并提取液并于4℃下,離心20 min,將上清液分裝,分別進行酶活性測定。
采用Excel和SPSS軟件進行數據統計分析。利用DPS 19.0軟件進行單因素方差分析,以Duncan’s 新復極差法比較各處理間的差異性。
2結果與分析
由表1可以看出,經干旱脅迫(CK2)后的羊草幼苗株高、葉面積、干重及含水量均顯著降低,與CK1相比差異達顯著水平。植株經幾種濃度BR處理后,生長指標與CK2相比都有一定的增加,其中株高、干重和含水量與CK2相比均達到差異顯著水平。當BR濃度為0.1 mg/L時,各個指標都達到最大值,有的指標甚至超過或與CK1相當(株高、葉面積和含水量),說明BR對干旱脅迫羊草有很好的緩解作用。在BR濃度為0.1 mg/L時與對照CK2相比較,其株高、葉面積、干重和含水量分別增加了53.50%,103.60%,25.90%和7.49%??傊?,不同濃度的BR對在干旱脅迫下的羊草幼苗生長具有一定的促進作用,增強了其幼苗的抗旱能力,其中以施用BR濃度為0.1 mg/L時的效果最好。
由表2可以看出,經CK2處理后的羊草幼苗葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素和根系活力均降低,并且與CK1相比均達到差異顯著水平。在經過不同濃度的BR處理后,葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素和根系活力與CK2相比都有一定程度的增加。當BR濃度為0.01 mg/L時,葉綠素b和根系活力與CK2相比差異達顯著水平;當BR濃度為1.0 mg/L時,幾項指標與CK2相比差異均達顯著水平。當BR濃度為0.1 mg/L時的施用效果最佳,葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素和根系活力相對于CK2來說分別提高了22.00%,63.16%,81.25%和91.60%,均達到了顯著水平,說明各個指標均得到很好的恢復。

表1 BR對干旱脅迫下羊草生長的影響

表2 BR對干旱脅迫下羊草植株光合色素與根系活力的影響
同列不同字母表示差異達顯著水平(P<0.05),下同。Different letters mean significant difference at 0.05 level. The same below.
由圖1可以看出,經CK2處理后,羊草幼苗膜脂過氧化產物丙二醛(MDA)和膜傷害的指標葉片電導率(EC)均顯著增加,并且與CK1相比差異達顯著水平。在經過不同濃度的BR處理后,丙二醛和葉片電導率相對于CK2來說均有所降低,且與CK2相比差異達顯著水平,其中濃度為0.1 mg/L的BR處理效果最佳,相對于對照CK2來說,丙二醛和葉片電導率分別降低了41.39%和38.33%。

圖1 BR對干旱脅迫下羊草植株葉片丙二醛(MDA)和電導率(EC)的影響Fig.1 Effect of BR on leaf malondialdehyde (MDA) and electrical conductivity (EC) of L. chinensis under drought stress圖中不同字母表示差異達顯著水平(P<0.05),下同。Different letters mean significant difference at 0.05 level. The same below.
由圖2可知,干旱脅迫(CK2)下羊草植株的滲透調節物質脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖均顯著增加,并且與CK1相比差異達顯著水平。但在經過不同濃度的BR處理后,脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖與CK2相比都進一步的提高,其中濃度為0.1 mg/L的BR處理效果最佳,且與對照CK2相比差異達顯著水平,其脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖分別比對照CK2增加了138.84%,16.65%,38.84%。

圖2 BR對干旱脅迫下羊草植株葉片脯氨酸、
由圖3可以看出,CK2處理刺激了羊草幼苗5種抗氧化酶活性的提高,其中SOD活性、POD活性和CAT活性與對照CK1相比差異達到顯著水平。但經過不同濃度的BR處理后,5種抗氧化酶活性都進一步增強,并且在BR濃度為0.1 mg/L時,5種酶活性均達到最大值,而且與CK2相比差異達到顯著水平,分別比對照CK2增加了9.28%,20.09%,58.43%,54.24%和116.47%。雖然BR濃度為0.01和1.0 mg/L時對干旱脅迫傷害的恢復效應不如0.1 mg/L處理,但是SOD、POD和CAT這3種抗氧化酶活性仍顯著高于對照處理CK2,其他GR和APX這兩種酶與CK2相比活性也有一定的增強。

圖3 BR對干旱脅迫下羊草植株抗氧化酶活性的影響
3討論
在干旱脅迫下植株的生長發育和生理特性均受到影響[26-27]。本試驗研究表明,干旱脅迫使羊草的株高和葉面積等受到明顯抑制,噴施BR可逐漸恢復生長,這與韓德復等[15]研究外源BR改善干旱脅迫下羊草幼苗的生長狀況的結果一致。葉片相對含水量(RWC)是植株葉片細胞水分生理狀態的體現,在一定程度上反映了植物水分虧缺程度[28]。本試驗研究表明,采用不同濃度的BR處理過后,羊草植株含水量呈現出先增高后降低的趨勢,當BR濃度為0.1 mg/L時,含水量恢復最好,說明植株保水能力升高,從而緩解干旱脅迫。
根系活力是植物根系吸收、合成以及代謝能力的綜合體現,它影響地上部的生長和營養狀況,是一種較客觀地反映根系生命活動的生理指標[29]。本試驗研究表明,干旱脅迫下羊草幼苗植株根系活力下降,外施不同濃度的BR使根系活力上升,其中BR濃度為0.1 mg/L時根系活力達到最大值。光合色素含量的高低在一定程度上反映植物的光合能力,與植物產量的形成密切相關,光合色素的變化不僅能反映出植物在脅迫條件下進行同化作用的能力,還被看作植物受到干旱脅迫的敏感程度[30]。本試驗研究表明,干旱脅迫處理后,羊草植株葉片光合色素含量大幅度減少,這與其干物質積累降低相一致;噴施BR后,光合色素含量升高, BR減緩光合色素降低的趨勢又與干物質增加的趨勢相吻合。
在正常環境條件下,植物體內活性氧反應處于不斷生成與消除的平衡狀態中,不易產生膜脂過氧化反應[31-32]。丙二醛(MDA)是膜脂過氧化作用后的主要產物之一,也是膜脂過氧化的體現,其含量的高低和質膜透性的大小都是膜質過氧化強弱和質膜受損程度的重要指標[33]。葉片相對電導率是植物質膜透性的表現,被認為是植物受害的敏感指標之一[34]。本實驗結果表明,羊草幼苗受到干旱脅迫后,MDA含量顯著升高,同時葉片電導率也升高,這說明細胞質膜發生了過氧化作用,引起質膜正常的生理功能發生變化。但經過噴施BR處理過后,MDA含量下降明顯,說明BR對干旱脅迫所造成的傷害有積極的緩解作用,當BR濃度為0.1 mg/L時緩解效果最好。與此相關聯的是當噴施一定濃度的BR后,葉片電導率也下降,說明BR的確在一定程度上緩解了干旱脅迫對羊草細胞膜造成的傷害。
植物在適應干旱逆境條件的進化過程中逐漸形成了相應的生理調節機制,其中滲透調節作用是重要的生理反應,滲透調節能力與滲透調節物質的含量高低有密切的關系。植物體內積累的脯氨酸和可溶性糖等是重要的滲透調節劑,其含量的增加對提高細胞汁液濃度、降低細胞水勢、增加植物的吸水能力有利[35]。一般抗旱性強的植物可溶性蛋白含量上升較大,反之則抗性減弱[36]。本試驗研究表明,在干旱脅迫下植株可溶性糖和可溶性蛋白含量都有增加,表明羊草可通過此方式提高其吸保水能力;但本研究進一步發現,適當濃度的BR處理加強了這種調節機制,從而減輕干旱脅迫造成的傷害。脯氨酸不僅是一種滲透調節物質,還可以作為一種貯藏形式的氮源,當植物逆境脅迫解除后可參與葉綠素等物質的合成,當植物受到干旱脅迫時,通過積累大量的脯氨酸來提高細胞的滲透調節能力,從而保證組織水勢下降時細胞膨壓獲得保持[37]。本試驗研究表明,干旱脅迫下經過BR處理過后,羊草幼苗體內游離脯氨酸含量與干旱脅迫對照處理相比顯著升高,這進一步維持了細胞較低的滲透勢,提高細胞內溶質的濃度,降低水勢,更顯著地緩解了干旱脅迫所帶來的傷害。
干旱脅迫是影響植物生長和代謝的主要逆境因素之一,干旱脅迫可誘導植物細胞內活性氧(ROS)的產生,與生物大分子發生氧化反應,生成具有強氧化性的膜質過氧化物和各種小分子的降解物,導致膜質過氧化,破壞膜的完整性,降低保護酶的活性[38]。植物細胞在長期進化過程中形成了防御活性氧毒害的保護酶系統,即超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)、過氧化氫酶(CAT)、谷胱甘肽還原酶(GR)和抗壞血酸過氧化物酶(APX)等,以維持植物體內活性氧離子代謝的動態平衡[39]。其中SOD可特異性清除氧自由基,是植物體內活性氧自由基清除系統的第一道防線,其活性的高低影響到逆境下葉綠素、蛋白質的降解速度及葉片功能期。APX是葉綠體中解毒過氧化氫的關鍵酶,它通過催化抗壞血酸-谷胱甘肽循環來發揮作用。GR能使谷胱甘肽還原,從而緩解生物大分子對細胞的毒害作用。POD在植物體內可清除過氧化氫,并將其分解為O2和H2O,保護細胞免受毒害作用。CAT是植物體內重要的活性氧清除酶,負責清除光呼吸或脂肪酸氧化過程中形成的H2O2,CAT活力的升高有助于清除細胞代謝所產生的過氧化氫。活性氧增加導致的不可逆膜脂過氧化是植物細胞膜受損的主要因素[40]。SOD、POD、CAT、GR和APX具有協同作用,從而有效清除植株體內過多的自由基,提高了植物適應干旱脅迫的能力[41]。杜潤峰等[42]研究結果表明在干旱脅迫條件下可使達烏里胡枝子(Lespedezadavurica)的SOD、POD、CAT和APX的酶活性高于對照。季楊等[43]研究結果表明在干旱脅迫條件下,鴨茅(Dactylisglomerata)根系和葉片中的SOD、CAT、POD、APX活性也呈現先增強后下降的趨勢。本試驗研究表明,在干旱脅迫條件下羊草幼苗的SOD、POD、CAT、GR和APX活性上升,噴施不同濃度的BR后,5種酶活性均呈現進一步升高的趨勢,當BR濃度為0.1 mg/L時,羊草幼苗植株體內保護酶活性達到最高。對干旱脅迫下的羊草施加BR,幾種濃度處理后均可提高抗氧化酶的活性,聯系到本研究中經過BR處理后膜脂過氧化產物MDA含量明顯下降,推斷BR的這種保護作用,與其通過增強抗氧化酶活性進而有效地清除活性氧(ROS)的能力是密切相關的。本研究同時還發現SOD、POD、CAT、GR和APX的變化規律基本一致,說明在干旱脅迫下,5種保護酶活性具有一定的協同作用,從而有效清除植株體內過多的自由基,提高了羊草適應干旱脅迫的能力。
4結論
適當濃度的BR可提高羊草株高、葉面積和光合色素含量,促進物質積累和根系活力,減輕干旱脅迫對羊草幼苗造成的傷害,這與BR能夠減緩膜質過氧化作用,穩定膜系統的結構和功能,維持較高的滲透調節物質,增強保護酶活性等生理效應密切相關。本試驗條件下,BR最適宜的噴施濃度為0.1 mg/L。相關機理值得進一步研究。
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