土壤施硒對大蒜抗氧化作用的影響

李紅俠，孫 寧，王 婷，郭云風，王海潮，陳紅玲

宿州學院生物與食品工程學院，宿州，234000

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土壤施硒對大蒜抗氧化作用的影響

李紅俠，孫 寧，王 婷，郭云風，王海潮，陳紅玲

宿州學院生物與食品工程學院，宿州，234000

在土壤中施加不同濃度的硒,研究硒對大蒜抗氧化作用的影響。結果表明：當硒濃度為0.3 mg·L-1時，大蒜幼苗葉片中葉綠素含量、超氧化物歧化酶以及過氧化物酶的活性最高；當硒濃度為0.2 mg·L-1時，POD的活性和葉綠素含量均較低；當硒濃度為 0.75 mg·L-1時，大蒜葉片中葉綠素含量下降，POD 活性降低，對幼苗生長有一定的抑制作用。綜合分析，土壤中施加適當的硒能提高大蒜葉片中葉綠素的含量、POD和SOD的活性；但高濃度(0.75 mg·L-1)硒影響大蒜葉片中葉綠素的含量，且在一定程度上抑制POD和SOD的活性；當硒濃度為0.3 mg·L-1時，大蒜葉片中葉綠素的含量及POD和SOD的活性也較高，適宜大蒜對硒的有效吸收。

亞硒酸鈉；大蒜；抗氧化作用

微量元素硒對人體健康非常重要，因為它是人體中部分抗氧化酶和硒蛋白的重要組成部分，人體內缺硒，可能導致各種疾病。有研究表明，硒可以保護人的心血管和心肌的健康，具有抗氧化、防癌抗癌等多種重要的生理功能。因此，安全有效的補硒成為當今食品領域的研究熱點[1-3]。當今農業生產的發展趨勢以生產富硒農產品為發展方向。國內已有學者對硒在煙草、水稻、茄子、大蒜和生菜等作物上的肥效和積累特性作了一些探究[5-6]。本文以大蒜為研究對象，探索硒對大蒜幼苗生長的影響，為硒在改善蔬菜和作物生長上的應用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材 料

供試大蒜(AlliumsativumL.)購于宿州市大潤發超市，供試土壤來源于宿州學院實驗田。

1.2 方 法

1.2.1 土壤有機質測定

按常規分析方法測定栽培基質速效氮、磷、鉀的含量和土壤的酸堿性：土壤有機質21.35 g·kg-1，速效氮90.15 ·kg-1，速效磷15.42 ·kg-1，速效鉀124.51 ·kg-1，pH為7.1～7.3。

1.2.2 盆栽試驗

以大蒜為試驗材料,選擇大小均一、飽滿的無機械破損的大蒜蒜瓣,用10%雙氧水消毒8～10 min,流水沖洗5遍,蒸餾水沖洗4遍。沖洗好的蒜瓣播于直徑為25 cm、高為10 cm盛有0.5 kg田土的花盆里。硒以亞硒酸鈉計，試驗設7個亞硒酸鈉濃度梯度,0、0.2、0.25、0.3、0.35 、0.5、0.75 mg·L-1，每個梯度5個重復，出苗后兩葉期開始施于土壤中，每盆200 mL，苗期共施2次。

1.2.3 指標測定[6]

檢測葉片中葉綠素含量、超氧化物歧化酶(SOD)和過氧化物酶(POD)的活性。

1.2.3.1 葉綠素含量的測定

(1)葉綠素的提取：從大蒜植株上選取新鮮葉片，剪去枯葉尖，去除葉片中間稍粗些的葉脈，然后處理成小碎片。精確稱取0.50 g放進研缽里，再加少許碳酸鈣和石英砂以及丙酮5 mL，迅速研磨成勻漿，然后添加5 mL80%的丙酮，把勻漿轉入離心管，再用80%丙酮適量洗滌研缽，一并倒入離心管，離心后棄沉淀，上清液用80%丙酮定容至20 mL。

(2)光密度的測定：取1 mL上述葉綠素提取液，加4 mL80%丙酮稀釋后轉入比色杯中，用80%丙酮對照,分別測定663和645 nm處的光密度值(OD)。按公式(1)計算葉綠素濃度(mg·L-1),根據稀釋倍數分別計算每克鮮重葉片中色素的含量。

C=8.02OD663+20.21OD645

(1)

1.2.3.2 超氧化物歧化酶(SOD)活性總葉綠素濃度測定

(1)粗酶液的提取：精確稱取大蒜葉片樣品3.0 g，放到4℃預冷的研缽中，往缽體中加入4℃預冷的50 mmoL·L-1pH7.8磷酸氫二鈉-磷酸二氫鈉磷酸緩沖液1 mL,低溫研磨至勻漿后轉移到離心管中，再用3 mL磷酸氫二鈉-磷酸二氫鈉磷酸緩沖液沖洗研缽并轉入離心管，4℃，10 000 r·min-1離心20 min,上清液為粗酶液。

(2)超氧化物歧化酶活性的測定：酶反應體系加樣次序為50 mmoL·L-1pH7.8磷酸氫二鈉-磷酸二氫鈉磷酸緩沖液1.5 mL,130 mmoL·L-1甲硫氨酸溶液0.3 mL，750 μmoL·L-1每升氮藍四唑溶液0.3 mL,1 μmoL·L-1乙二胺四乙酸二鈉溶液0.3 mL，0.2 μmoL·L-1核黃素溶液0.3 mL，酶液0.1 mL,蒸餾水0.2 mL,在20 mL玻璃試管中充分混勻后，將試管在4 000 lx光下反應8 min，其中，設2支試管作為對照(用蒸餾水代替酶液)，混勻后,將一只對照試管置于暗處，另一只對照試管和其他加酶液試管一起置于日光燈下反應8 min，反應結束后立即避光。以不照光對照管作為空白參比，在波長560 nm處測定吸光度值。以每分鐘每克鮮重(FW)樣品的反應體系對氮藍四唑光還原的抑制達50%時為一個超氧化物歧化酶活性單位(U)。

1.2.3.3 過氧化物酶活性的測定

反應體系加樣次序為25 mmoL·L-1愈創木酚溶液3 mL，250 mmoL·L-1過氧化氫溶液0.2 mL,0.1 mL酶液，從加入酶液30 s起測定反應體系在波長470 nm處的吸光度值，連續測定10 min。以每克鮮重(FW)樣品每分鐘吸光度變化值增加0.001時為一個過氧化物酶活性單位(U)。

1.2.3.4 數據統計

所有實驗數據采用SPSS 14.0軟件處理。

2 結果與分析

2.1 土壤施硒對大蒜幼苗葉綠素含量的影響

葉綠素作為植物光合作用的主要色素，其含量的多少在一定程度上反映了植物光合能力的強弱。由表1可知，硒濃度在0.2～0.3 mg·L-1時大蒜葉片中葉綠素含量逐漸增加，與對照相比均達到顯著和極顯著水平，說明硒能促進葉綠素的合成。當硒濃度為0.3 mg·L-1時，葉綠素含量最高，高于對照14.10%；但當硒濃度在0.35～0.75 mg·L-1時，葉綠素含量雖高于對照，但隨硒濃度增加而逐漸降低，說明對葉綠素合成的促進作用逐漸降低。可見，不同濃度硒處理影響大蒜葉綠素質量分數，從而間接影響大蒜的生長。

表1 各組大蒜生理指標含量的測定

注：*表示顯著差異(P<0.05)，**表示極顯著差異(P<0.01)。

2.2 土壤施硒對大蒜幼苗POD活性的影響

過氧化物酶(Peroxidase)與作物的光合作用、呼吸作用和生長素的氧化等有密切關系，植物體內某一時期代謝的變化可通過POD活性變化來反映。POD活性的高低與酚類物質代謝、植物抗性密切相關。當POD活性高時，作物的抗逆性就強，作物對于逆境的忍受能力也強。在逆境條件下，當作物受到傷害時，總是伴隨著自由基生成量的增加，適量硒能消除過量自由基，保護細胞超微結構免受紫外輻射的損傷。由表1可知，與對照相比，試驗組葉綠素含量在顯著性水平為0.05時，差異均顯著。當曬濃度為0.3 mg·L-1時，達到最高值，在0.01水平時，差異極顯著。當硒濃度在0.35～0.75 mg·L-1時，處理對POD活性有一定影響。POD活性逐漸減弱，表明硒對大蒜幼苗的促進作用也隨著降低。

2.3 土壤施硒對大蒜幼苗SOD活性的影響

SOD是自然界惟一的以氧自由基為底物的酶，是生物體內最重要的清除活性氧自由基的酶類，在活性氧代謝中處于重要地位[7]。由表1可知，當硒濃度為0.3 mg·L-1時，SOD值最高，在0.01水平上達到極顯著；當硒濃度增加，SOD值雖高于對照組，達到顯著水平，但SOD值逐漸下降，說明施硒濃度不能高于0.3 mg·L-1。

3 結 論

給大蒜施用一定濃度的硒，有利于大蒜幼苗的生長。當亞硒酸鈉溶液濃度為0.3 mg·L-1時，大蒜葉片中葉綠素含量、氧化物歧化酶和過氧化物酶的活性均較高，對大蒜的生長有較好的促進作用；當亞硒酸鈉溶液濃度為0.2 mg·L-1時，POD的活性較低，葉綠素含量較低；當硒濃度為0.75 mg·L-1時，硒對大蒜葉片中葉綠素含量、POD和SOD活性有一定的抑制作用。綜合分析，適當濃度的亞硒酸鈉溶液能提高大蒜中葉綠素的含量，同時提高POD和SOD的活性；但高濃度(0.75 mg·L-1)硒酸鈉對大蒜葉片中葉綠素的含量和POD、SOD的活性有一定的抑制作用。在硒酸鈉濃度為0.3 mg·L-1時，大蒜葉片中葉綠素的含量和POD、SOD的活性較高，適宜大蒜對硒的有效吸收,說明較低的施硒量能提高大蒜的抗氧化能力，而較高濃度施硒量抑制抗氧化作用。

[1]Li Q,Liu M,Hou J,et al.The preralence of keshan disease in China[J].International Journal of Cardiology 2013,168(2):1121-1126

[2]Yao Y,Pei F,Kang P.Selenium,iodine and the relation with Kashin-Beck disease[J].Nutrition 2011,27(11-12):1095-1100

[3]荀黎紅，吳叢雅.硒與癌癥的關系研究現狀[J].國外醫學：醫學地理分冊，2006(3)：100-102

[4]滕世輝，李曉霞.對葉面噴硒對稻米產量和含硒量影響研究初報[J].農學學報，2015，5(11):1-3

[5]劉中良,涂清芳,姜自紅,等.設施水培大蒜栽培管理技術[J].濱州職業學院學報,2012,9(1):62-66

[6]張志良.植物生理學實驗指導[M].北京:高等教育出版社, 2015:133-135

[7]郝建軍，康宗利，于洋.植物生理學實驗技術[M].北京：化學工出版社，2007：101-102

(責任編輯：劉小陽)

10.3969/j.issn.1673-2006.2017.05.035

2017-01-20

宿州學院“教師教學發展研究項目”(2016FZ3)；宿州學院“第十屆大學生科學研究項目”(KYLXLKYB16-22)；安徽省高校“優秀青年人才支持計劃一般項目”(gxyq2017091);宿州學院自然科學研究重點項目“含二氫吡唑骨架的香豆素衍生物的設計、合成及生物活性研究”(2016yzd04)。

李紅俠(1971-)，女，安徽蕭縣人，碩士，研究方向：植物生理。

S633.4

：A

：1673-2006(2017)05-0122-03