高溫脅迫對(duì)山杏幼苗相對(duì)含水量和POD指標(biāo)的影響

摘要：以山杏為試驗(yàn)材料，研究高溫脅迫對(duì)山杏幼苗葉片相對(duì)含水量（RWC）、POD活性變化的影響。結(jié)果表明：葉片相對(duì)含水量在高溫脅迫條件下都出現(xiàn)了不同程度的下降，其中試驗(yàn)組（40 ℃）葉片含水量下降最為明顯；葉片POD酶活性在整個(gè)周期出現(xiàn)了先升后降的趨勢(shì)，試驗(yàn)組（35 ℃）的葉片POD活性最適宜植物生長(zhǎng)。

關(guān)鍵詞：高溫脅迫；葉片相對(duì)含水量；POD

中圖分類號(hào)：S662.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：ADOI編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2013.04.021

High Temperature Stress on RWC and POD of Siberian Apricot

MENG Cong-rui1， GONG Xue-sen2， ZHANG Yu-lian3

（1.Shanxi Agricultral University， Taigu， Shanxi 030801， China； 2.Tianjin Xiging Enviroment Protection Monitoring Station， Tianjin 300380， China； 3. Baodi Forestry Bureau of Tianjin， Tianjin 301800， China ）

Abstract： Taking siberian apricot as the experimental material， through the simulation experiment of high temperature stress on siberian apricot of leaf relative water content （ RWC ）， the change regularity of POD activity. Results showed that the relative water content of the leaves under high temperature stress decreased in different degree， the experimental group （ 40 ℃） leaf water content decreased the most obvious； POD enzyme activity in leaves appeared at first and then decreased in the whole cycle， the experimental group （ 35 ℃） leaves POD activity was the most suitable for plant growth.

Key words： high temperature stress； RWC； POD

植物的生長(zhǎng)發(fā)育需要一定的溫度條件，溫度是影響植物生理過(guò)程的關(guān)鍵生態(tài)因子之一，同時(shí)也是制約植物產(chǎn)量和品質(zhì)的主要環(huán)境因子之一。近些年來(lái)，由于人類頻繁活動(dòng)，生態(tài)環(huán)境破壞，造成溫室氣體排放量顯著增加，“溫室效應(yīng)”造成的影響日趨顯著，極端氣候增多，全球溫度不斷升高。當(dāng)環(huán)境溫度超出了植物的適應(yīng)范圍，就對(duì)植物形成脅迫。其中高溫脅迫在植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中的影響較大，容易引起植物細(xì)胞失水，影響整個(gè)植株結(jié)構(gòu)形態(tài)等，或者影響植物活性，影響植物物質(zhì)能量循環(huán)過(guò)程，最終導(dǎo)致植株萎焉甚至死亡。這些都與高溫影響植物正常生理代謝有關(guān)。筆者通過(guò)對(duì)高溫脅迫下山杏幼苗生理化反應(yīng)的研究，旨在實(shí)際生產(chǎn)中，根據(jù)植株情況采取措施，避免或者減輕高溫對(duì)植物的傷害。

1材料和方法

1.1材 料

材料選擇長(zhǎng)勢(shì)相同的一年生山杏幼苗，在恒溫情況下培育一個(gè)月后，分為4組，分別為一組、二組、三組和對(duì)照組（CK）。將4個(gè)組分別在不同溫度下持續(xù)脅迫72 h，一組（30 ℃），二組（35 ℃），三組（40 ℃），對(duì)照組（25 ℃）。

1.2方 法

1.2.1葉片相對(duì)含水量的測(cè)定參考張志良的方法測(cè)定光合效率、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率三項(xiàng)指標(biāo)用光合儀直接測(cè)定。

取10個(gè)干凈的試管，分成A組和B組，分別都貼上0.05，0.1，0.15，0.2，0.3 mol·L-1 5個(gè)不同濃度標(biāo)簽。這兩組試管中分別移取對(duì)應(yīng)濃度的CaCl2溶液4 mL；取待測(cè)幼苗葉子數(shù)片，用打孔器在其上均勻打孔，混勻，將其分別裝入A組試管（每支試管裝10片），搖勻，滴入一滴相同濃度的甲烯藍(lán)溶液，再搖勻；用干凈的毛細(xì)移液管，吸取1～2滴藍(lán)色溶液，插入裝有相同濃度的B組試管中部，輕輕地?cái)D出一滴藍(lán)色溶液，觀察藍(lán)色液滴流動(dòng)方向。

計(jì)算植物組織水勢(shì)公式為：Ψ=-iRTC。

1.2.2POD酶活性的測(cè)定POD活性測(cè)定采用wu等的方法，在3 mL 50 mmol·L-1 PBs（pH值為7.0，含有20 mmol·L-1愈創(chuàng)木酚）中加入100 μL粗酶液，用10 μL 9.6 mol·L-1的H2O2溶液?jiǎn)?dòng)反應(yīng)，在470 nm處以10 s為時(shí)間間隔作3 min的掃描，測(cè)定其吸光度值OD470，以每分鐘OD470值變化0.01為1個(gè)酶活力單位，用U·g-1·min-1表示。以每克鮮質(zhì)量材料每分鐘吸光度變化值表示酶活性大?。ㄆ溆?jì)算公式同PPO）?？瞻讓?duì)照不加H2O2。

計(jì)算POD活性：

POD活性（U·g-1·min）=△A×V×n/W×Vt×t

式中，△A ： 3 min內(nèi)吸光值的變化量；V：酶提取液總體積（mL）；Vt：測(cè)定時(shí)所用的酶液體積（mL）；W：樣品的鮮質(zhì)量（g）；t：反應(yīng)時(shí)間（t）；n：稀釋倍數(shù)（若酶活性過(guò)高，需要稀釋酶液）。

2結(jié)果與分析

2.1 高溫脅迫對(duì)山杏葉片含水量的影響

水分是植物生存的先決條件，葉片含水量反映了植物體賴以生存的水分狀況。由圖1可知，對(duì)葉片進(jìn)行不同程度的模擬高溫脅迫處理，在72 h中，葉片的相對(duì)含水量變化呈現(xiàn)出不同的規(guī)律。對(duì)照組葉片相對(duì)含水量變化不明顯，基本維持穩(wěn)定，整個(gè)過(guò)程中變化波動(dòng)較小。葉片相對(duì)含水量均值78.9%。3組處理組葉片都呈現(xiàn)不同程度下降趨勢(shì)，且脅迫溫度越高，葉片內(nèi)含水量變化幅度越大。脅迫溫度為30 ℃，葉片含水量變化最小，72 h后葉片失水18.7%；脅迫溫度為35 ℃，變化幅度適中，72 h后葉片失水30.6%；脅迫溫度為40 ℃，變化幅度最大，72 h后葉片失水37.9%。由以上數(shù)據(jù)可見，脅迫溫度越高，細(xì)胞失水越明顯。

2.2高溫脅迫對(duì)山杏葉片中過(guò)氧化物酶（POD）活性的影響

保護(hù)酶POD在植物體內(nèi)的濃度和活性高低決定植物抗寒性強(qiáng)弱。適度的溫度脅迫，會(huì)提高植物體內(nèi)保護(hù)酶的含量和活性，能夠很好地保持植物體內(nèi)自由基增加和消減平衡，防止植物細(xì)胞膜膜脂過(guò)氧化自由基大量積累，從而影響植物生理活動(dòng)。山杏葉片中的POD活性隨著溫度的升高而呈先升后降的變化，特別是40 ℃的高溫脅迫下，變化最明顯，山杏葉片內(nèi)的POD活性隨著脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)而呈現(xiàn)增大趨勢(shì)，處理48 h后POD活性達(dá)到最大值，比40 ℃脅迫初期增加了25. 9%，處理72 h后其POD活性有所下降。處理組35 ℃脅迫下的二組POD活性表現(xiàn)最為合適（圖2）。

3討 論

自由水含量多說(shuō)明植物抗性大，代謝快，少則反之。含水量大小可以說(shuō)明生命活動(dòng)是否旺盛。葉片相對(duì)含水量是反映植物水分狀況的重要指標(biāo)，相對(duì)較高的葉片含水量可以有效地保持葉綠體結(jié)構(gòu)和PSⅡ功能，使植物進(jìn)行有效光合作用。山杏葉片相對(duì)含水量隨著高溫脅迫的加強(qiáng)而失水嚴(yán)重，高溫脅迫在35 ℃以上持續(xù)脅迫48 h將會(huì)影響幼苗正常生長(zhǎng)發(fā)育。

適宜的范圍內(nèi)，溫度越高，越能提高植物體內(nèi)POD酶活性，可以積極參與植物體內(nèi)自由基的平衡，使得植株正常健康運(yùn)轉(zhuǎn)。處理組35 ℃脅迫下的POD酶活性表現(xiàn)最為合適。高溫40 ℃處理72 h后其POD活性先增強(qiáng)有所下降，活性保持穩(wěn)定差。

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