李 虹
(貴州省畢節市林業種苗站,貴州 畢節 551700)
核桃屬胡桃科胡桃屬植物,落葉喬木,核桃對大氣干旱忍耐性強,而對土壤濕度較敏感;核桃產量的高低、品質的優劣直接取決于其立地水分供應狀況。
畢節市的赫章、威寧等縣區由于土法煉鋅等落后的生產工藝導致目前任有大量的鉛鋅礦山跡地,研究鉛脅迫對核桃幼苗生長過程中SOD、POD 活性等生理活性指標的影響,有助于進一步揭示核桃生長過程中對重金屬的富集機理,為探索經果林樹種在礦山跡地植被恢復中的利用提供理論依據,從而加快畢節市核桃產業的發展。
本實驗供試的核桃幼苗為畢節市種苗站提供的一年生核桃實生苗。
選用30cm×30cm 的花盆為試驗盆,無污染過篩后充分混勻的土壤土作為盆栽基質,每盆裝土9kg,盆下墊托盤,將供試核桃幼苗除去根系原土后進行盆栽移植,每盆栽植1株幼苗。移植后將試驗盆放于正常通風、光照的地方,并進行常規澆水管理,待苗木恢復生長2 個月后,選取個體健康狀況一致的苗木進行鉛脅迫處理。
隨機抽取核桃幼苗葉片0.5g,加入20 倍量(m/V) 50 mmol·L-1pH 為7.0 的磷酸緩沖液,冰浴研磨,迅速研磨成勻漿,10ml 容量瓶定容后分裝于1.5ml 的離心管中,4℃下15000r·min-1離心15min,取上清液置于-20℃下保存,用于SOD 和POD 活性測定。
1.3.1 SOD 活性
取酶液0.05 ml 加入2.95 ml 反應液在4 000 lx 日光下反應20 min,在560 nm 下測定光密度SOD 活性單位以抑制NBT 光化還原的50% 為一個酶活性單位[U/g(FW)] 。
1.3.2 POD 活性
參照孫群等方法, 在3ml 的反應體系中, 加入0.3%H2O21ml、0.2% 愈創木酚0.95ml,pH7.0PBS1ml,最后加入0.05ml 酶液啟動反應,在470nm 處測定4min 內的光密度的下降,每隔1min讀數一次。將每分鐘POD 增加0.01 定義為1 個酶活力單位。
根系活力的測定參照李合生等人的方法。
1.4.1 定性測定
先將1% T TC 溶液、0.4mo l/ L 的琥珀酸以及0.1mol/ L 磷酸緩沖液按1 : 5 :4 比例混合配制成反應液。再把洗凈后從莖基切除地上部分的根放入三角錐瓶中,倒入反應液,以浸沒根為度,置于37℃左右的黑暗處3h,觀察著色情況,如果新根尖端幾毫米處以及細側根都明顯的變成紅色,則表明該處有脫氫酶存在。
1.4.2 定量測定
(1) T TC 標準曲線的制作。在10ml 容量瓶中加入0.4% T TC 溶液0.2ml,將少量Na2S2O4粉末加入其中,充分搖勻后立即產生紅色的三苯基甲腙,再用乙酸乙酯定容至刻度,充分搖勻之后,再配制濃度分別是25Lg/ ml、50Lg/ ml、100Lg / ml、150Lg / ml、200Lg/ ml 的三苯基甲腙的標準比色系列,即在5 個10ml 的容量瓶中分別加入定容溶液0.25ml、0.50ml、1.00ml、1.50ml、2.00ml,再用乙酸乙酯定容至刻度,得到與此同時以空白作為參比,用分光光度計在波長485nm 下測定其吸光度,并繪制標準曲線。
(2) 在6 個10ml 燒杯中分別加入上述6 個處理的根尖樣品各0.5g,再加入5ml 的0.1mol/ L 磷酸緩沖液和5ml 的0.4% TT C 溶液充分混合的混合液,根充分浸沒在混合液中,將6 個燒杯放在37℃黑暗處3h,3h后再加入2ml濃度為1mol/ L的硫酸,以終止反應。
(3) 把根依次從燒杯中取出,將根周圍的水分吸干后與少量石英砂及3ml 乙酸乙酯一起加入研缽磨碎,得到含有三苯基甲腙的紅色提取液。在6 個試管中依次加入紅色提取液,并用少量乙酸乙酯將殘渣洗滌3 次,將洗滌液移入試管,最后加入乙酸乙酯使試管中溶液的總量為10ml,將分光光度計的波長設為485nm 依次將6 個試管中的溶液放入分光光度計中進行比色,以空白試驗作為參照測出其吸光度,查詢標準曲線,求出TTC 的還原量。
SOD 存在于絕大多數生物體內,其化學本質是酶,作用是防御氧化損傷 ,是至今為止所發現的唯一一種以O2-為底物的酶,其作用是催化細胞內超氧化物陰離子(O2-) 的歧化反應,使O2-轉化為H2O2和O2。
植物體內的POD 有多種功能,它既可清除植物體內的H2O2,同時也具有催化木質化的作用,POD 廣泛存在于植物體內不同組織中,作為活性較高的適應性酶,POD 能夠反映植物生長發育特點、體內代謝狀況以及對外界環境的適應性。
在被污染的土壤中生存的植物,其根系是最直接的受害部位。而根系是否發育完好以及代謝狀況如何在一定程度上是通過根系活力反映出來的。經SPSS 數據分析軟件進行方差分析后,顯示各處理間并無顯著差異,由此可知核桃幼苗的根系對土壤鉛污染具有較強的耐受力。