鐵皮石斛種苗不同部位抗氧化酶活性的差異

摘要：分析鐵皮石斛（Dendrobium officinale Kimura et Migo）種苗根、莖、葉抗氧化酶SOD、POD、CAT的活性變化。結果表明，鐵皮石斛種苗的根、莖、葉SOD酶活性大小順序依次是莖>根>葉，POD活性大小順序依次是根>莖>葉；而CAT活性大小順序依次是葉>根>莖；不同部位的不同抗氧化酶的活性變化不同。推斷根和莖生長過程中起抗氧化作用的關鍵酶是SOD與POD，而葉的生長過程中起抗氧化作用的關鍵酶是CAT。

關鍵詞：鐵皮石斛（Dendrobium officinale Kimura et Migo）；部位；抗氧化酶

中圖分類號：Q945.78；S567.5 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）19-5081-02

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.19.047

Abstract： The antioxidant enzymes SOD，POD，CAT activity of roots，stems，leaves parts of Dendrobium officinale Kimura et Migo seedlings were analysed. The results showed that the size of SOD activity of Dendrobium officinale Kimura et Migo seedlings root，stem and leaf parts followed by stem>root>leaf，POD activity size followed by root>stem>leaf，and CAT activity size followed by leaf>root>stem. Antioxidant activity of different enzymes in different parts were different. The key enzyme in root and stem growth process played antioxidant may be SOD and POD，but the leaves of the growth process in the antioxidant enzymes may be CAT.

Key words：Dendrobium officinale Kimura et Migo；different parts；antioxidant enzyme

植物在生長代謝過程中產生的活性氧（ROS）對植物自身有著潛在的毒性，而其抗氧化酶系統可有效清除活性氧，增強植物的抗逆性，提高植物自身對外界的適應能力，有利于植物的生長[1]。蘭科石斛屬植物鐵皮石斛（Dendrobium officinale Kimura et Migo）位居“九大仙草”之首，可用于治療熱病傷津、口干煩渴等多種病癥[2-4]。現代藥理學研究結果顯示，鐵皮石斛有抗氧化、提高免疫力、抗腫瘤、降血糖等多種作用，由于野生品種的不斷減少，組培、栽培技術的研究逐漸得到重視[5，6]。鑒于抗氧化酶系統具有重要意義，本試驗對鐵皮石斛種苗生長過程中不同部位的抗氧化酶活性進行測定，以期為鐵皮石斛的組培及高產栽培技術的研究提供必要參考。

1 材料和方法

1.1 材料

采用栽培了8個月的鐵皮石斛種苗，選自江西中醫藥大學藥學院組織培養實驗室，經江西中醫藥大學張壽文教授鑒定為蘭科植物鐵皮石斛。

1.2 方法

取同一育苗盆中的鐵皮石斛種苗6份，將其根、莖、葉分開，比較鐵皮石斛不同部位抗氧化酶活性。再分別取不同組別的葉片（植株從頂端往下第3、4片葉子）進行抗氧化酶活性測定。

酶液制備：取材料1 g，加入4 mL預冷的磷酸緩沖液（PBS，0.07 mol/L KH2PO4與0.07 mol/L Na2HPO4·15H2O按3∶7的比例混合，pH 7.2）提取，冰浴條件下研磨成勻漿，4 ℃條件下，10 000 r/min離心10 min，所得上清液即可用于超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）和過氧化氫酶（CAT）的活性測定。

1）超氧化物歧化酶（SOD）活性測定：采用SOD抑制氮藍四唑（NBT）在光照條件下的還原作用來測定SOD活性[7]。

2）過氧化氫酶（CAT）活性測定：參照李仕飛等[8]的方法，并略做改動，通過直接測定H202的減少量來表示過氧化氫酶的活性。

3）過氧化物酶（POD）活性測定：參照王偉玲等[9]的方法，并略有改動，根據過氧化物酶氧化愈創木酚的生成物的量來測定。

2 結果與分析

2.1 鐵皮石斛不同部位3種抗氧化酶活性比較

鐵皮石斛不同部位抗氧化酶活性的比較結果見表1。不同部位的SOD活性不同。根、莖、葉部位的SOD活性大小順序依次是莖>根>葉，分別為76.892、76.198、52.643 U/g；不同部位POD活性大小順序依次是根>莖>葉，其中根部活性為557.929 U/（g·min），分別是莖和葉部POD活性的15.4倍、27.0倍；CAT在鐵皮石斛葉片部位活性最高，達到22.458 U/（g·min），其次是根部，活性為8.605 U/（g·min），最低的是莖，活性為5.030 U/（g·min）。

2.2 鐵皮石斛不同部位3種抗氧化酶活性多重比較

采用LSD法進行鐵皮石斛不同部位3種抗氧化酶活性多重比較，結果見表2。鐵皮石斛葉與根和莖的SOD活性之間存在極顯著差異，根和莖之間SOD活性不存在顯著差異。

通過分析可知，鐵皮石斛根POD活性與莖、葉的活性之間存在極顯著差異，而莖和葉的POD活性之間沒有顯著差異（表3）；鐵皮石斛葉片CAT活性與根、莖的CAT活性之間存在極顯著差異，但根、莖部位CAT活性之間無顯著差異（表4）。

3 小結與討論

SOD可以清除氧自由基，POD可以保護植物細胞免受氧化損傷，對植物生長有保護作用[10]，同樣，CAT也可作為抗氧化劑，提高植物的耐受力[11]，這3種酶活性的高低均可反映植物的生長狀態。

研究結果顯示，鐵皮石斛種苗的根、莖、葉SOD活性大小順序依次是莖>根>葉，POD活性大小順序依次是根>莖>葉，可能推斷出SOD與POD是根及莖生長過程中起抗氧化作用的關鍵酶，而CAT活性大小順序依次是葉>根>莖，也可推斷出葉的生長過程中其抗氧化作用關鍵酶是CAT。

經LSD多重比較分析，鐵皮石斛葉與根和莖的SOD活性之間存在極顯著差異，根和莖之間SOD活性不存在顯著差異，這表明該批種苗生長過程中與葉相比，根與莖SOD的變化相對穩定；根POD活性與莖、葉的酶活性之間存在極顯著差異，而莖和葉POD活性之間沒有顯著差異，說明莖與葉POD活性變化比根部小；葉片CAT酶活性與根、莖CAT活性之間存在極顯著差異，但根、莖部位CAT活性之間沒有顯著差異，說明根與莖CAT活性變化較葉的變化相對穩定。綜上所述，鐵皮石斛種苗不同部位之間的抗氧化化酶活性不同，因酶的種類不同，可根據各部位的酶活性反映植物的抗逆性，對鐵皮石斛的栽培管理具有實際意義。

參考文獻：

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