干旱脅迫對4種沙棘SOD和POD活性的影響

宋學華

(遼寧省朝陽縣六家子鎮林業站,遼寧 朝陽 122621)

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干旱脅迫對4種沙棘SOD和POD活性的影響

宋學華

(遼寧省朝陽縣六家子鎮林業站,遼寧 朝陽 122621)

摘要：以遼寧地區4個品種的沙棘為研究對象,通過SOD和POD指標的變化來測定了4個品種的抗旱性。研究結果表明:4個沙棘品種隨著干旱程度的加劇,它們的SOD和POD活性呈先增加后下降趨勢;4個品種中以太陽品種耐旱性最好,中黃果耐旱性最弱。

關鍵詞：沙棘;SOD指標;POD指標

1引言

沙棘是落葉灌木,其對土壤和氣候的適應性很強,具有耐鹽堿、耐濕、耐旱等特點。它是三北防護林的一個重要樹種,能減少水土流失、改善生態,其高營養價值的果實也能帶來可觀經濟效益。本試驗采用干旱脅迫的方法,來研究在缺水狀態下SOD和POD兩個指標的變化,為沙棘的耐旱性研究提供理論指導。

2材料與方法

2.1試驗材料與地點

試驗選用4種長勢一致的扦插沙棘苗為研究對象,品種分別為太陽、向陽、中紅果和中黃果。

試驗地點選在遼寧省朝陽縣一林場內進行。

2.2試驗設計

2015 年 5 月選用4種沙棘扦插苗栽植在遼寧省朝陽縣一林場內。選大小長勢一致的苗木,扦插在 25 cm×20 cm規格的塑料盆中,每盆裝入3 kg的沙質土壤作為基質。在統一管理一個月后(每隔3 d灌一次水,水量相同),于2015年6月1日當天灌水后進行水分脅迫處理,當天記為(CK),之后停止灌水保持干旱 5 d、10 d、15 d 和20 d 處理,共計5個處理,重復3次。每個處理的取樣時間在上午的10:00左右,將葉片取回后置于自封袋保存,帶回測定。

2.3項目測定

(1)超氧化物歧化酶(SOD)活性測定。取0.5g葉片加入的pH值為7.8的磷酸緩沖液(PBS)0.0625M冰浴研磨定容至 5 mL,12000 r/min離心20 min,上清液為酶提取液。酶反應體系依次加入0.0625 M,pH值為7.8的PBS 2.3 mL,0.06 mM 核黃素液 0.2 mL,30 mM 蛋氨酸 0.2 mL,0.003 mM EDTA 液0.1mL,適量酶液,1.125 mM 氯化硝基四氮唑藍(NBT)0.2 mL。以不加酶液(以緩沖液代替)的試管為最大光化還原管,用緩沖液作空自管(用緩沖液代替 NBT)。然后將各管在 4 000 Lux 下反應 25 min 進行光化還原。測定反應液的 OD500值,根據 SOD 抑制 NBT 光化學還原的量計算酶活性。

稱取2 g棗果果肉,置于研缽中,加入6 mL 0.1 mol/L pH值7.8的磷酸緩沖液(含0.5 %PVP),在冰浴條件下研磨成勻漿,于4 ℃條件下,12 000 r/min冷凍離心30 min,取上清液為酶提取液測定酶活。

POD酶促反應體系包括:0.2 mL+0.5 mL 1.5 %愈創木酚(溶劑為50 %乙醇)+2.1 mL 0.05 mol/L pH值6.5的磷酸緩沖液+0.2 mL 0.5 %H2O2。迅速混合啟動反應,同時立即開始計時,用紫外可見分光光度計于波長470 nm處測定其吸光值,樣品重復測定三次,并以蒸餾水為參比對照,酶活力以每克每分鐘吸光度變化0.01為一個活力單位。

2.4數據處理

數據采用用Excel和Spss17.0 統計軟件處理。

3結果與分析

3.1干旱脅迫對沙棘超氧化物歧化酶(SOD)活性的影響

植物在逆境中會產生超氧化物歧化酶(SOD),它能消除植物體內有害的潮陽陰離子,使植物免受傷害。有研究表明,SOD活性與植物抗旱性關系顯著,抗旱性強的植物體內的SOD活性越強。

由圖1可知,4個沙棘品種的SOD 活性隨著干旱程度的增加,呈先增加后下降的趨勢。在第5 d處理處,四個品種SOD 活性增加幅度小,在第10 d處理時增加幅度達到最大,都達到峰值,說明沙棘的抗逆性能力也達到了最大極限。在第15 d和20 d處理時,SOD 活性逐漸下降,說明干旱加劇超越了植物對逆境的抵抗能力,植物受到了傷害。在下降階段,太陽品種的下降幅度最小,保持較高的活性,在第20 d處理SOD 活性保持在1197.34 U/gFW。而其他3個品種下降幅度較大,其中以中黃果SOD 活性最低,為698.23 U/gFW。所以4個沙棘品種中以太陽品種抗旱性較強,中黃果品種抗旱性較弱。

圖1　干旱脅迫對沙棘超氧化物歧化酶(SOD)活性的影響

3.2干旱脅迫對沙棘過氧化物酶(POD)活性的影響

氧化物酶(POD)是植物體內一種重要的保護酶,在植物遇到逆境時會產生過氧化物來保護植物免受傷害。有研究表明,抗旱品種強的植物體內的POD活性也高,但是也有研究顯示抗旱品種弱的植物體內的POD活性也有大幅增加的。

圖2　干旱脅迫對沙棘過氧化物酶(POD)活性的影響

由圖2可知,4個沙棘品種的POD 活性隨著干旱程度的增加,呈先增加后下降的趨勢。在第15 d處理時,向陽品種POD活性達到峰值,為588.13 U·g-1FW,其余三個品種在第10 d處理時POD活性達到峰值,以太陽品種活性最高為798.43 U·g-1FW,此時沙棘抗逆性達到最大極限。在之后的處理中,POD活性隨著干旱加劇活性逐漸降低。在第10 d處理后雖然向陽品種活性峰值出現較晚,但是太陽品種活性始終高于向陽及其他兩個品種,所以4個品種的沙棘中,以太陽抗旱性最好,中黃果最弱。

4結語

有研究表明植物體內酶的活性與植物在逆境的抗性有關,在一定逆境中,它能使植物增加酶的活性,來調整植物對環境的適應性。在不同的試驗中酶活性出現逐漸增加或者先增加后降低的變化趨勢。本試驗表明,4種沙棘體內SOD和POD活性變化呈先增加后降低的趨勢,后期下降趨勢表明沙棘通過增加SOD和POD活性來提高抗旱性的能力是有限的。4個品種中以太陽品種耐旱性最好,中黃國品種耐旱性最弱。

參考文獻：

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中圖分類號：S791

文獻標識碼：B

文章編號：1674-9944(2016)03-0038-02

作者簡介：宋學華(1975—)，男，工程師,主要從事森林培育工作。

收稿日期：2016-01-05