干旱脅迫對(duì)4種沙棘SOD和POD活性的影響

宋學(xué)華

(遼寧省朝陽縣六家子鎮(zhèn)林業(yè)站,遼寧 朝陽 122621)

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干旱脅迫對(duì)4種沙棘SOD和POD活性的影響

宋學(xué)華

(遼寧省朝陽縣六家子鎮(zhèn)林業(yè)站,遼寧 朝陽 122621)

摘要：以遼寧地區(qū)4個(gè)品種的沙棘為研究對(duì)象,通過SOD和POD指標(biāo)的變化來測(cè)定了4個(gè)品種的抗旱性。研究結(jié)果表明:4個(gè)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(shì);4個(gè)品種中以太陽品種耐旱性最好,中黃果耐旱性最弱。

關(guān)鍵詞：沙棘;SOD指標(biāo);POD指標(biāo)

1引言

沙棘是落葉灌木,其對(duì)土壤和氣候的適應(yīng)性很強(qiáng),具有耐鹽堿、耐濕、耐旱等特點(diǎn)。它是三北防護(hù)林的一個(gè)重要樹種,能減少水土流失、改善生態(tài),其高營養(yǎng)價(jià)值的果實(shí)也能帶來可觀經(jīng)濟(jì)效益。本試驗(yàn)采用干旱脅迫的方法,來研究在缺水狀態(tài)下SOD和POD兩個(gè)指標(biāo)的變化,為沙棘的耐旱性研究提供理論指導(dǎo)。

2材料與方法

2.1試驗(yàn)材料與地點(diǎn)

試驗(yàn)選用4種長(zhǎng)勢(shì)一致的扦插沙棘苗為研究對(duì)象,品種分別為太陽、向陽、中紅果和中黃果。

試驗(yàn)地點(diǎn)選在遼寧省朝陽縣一林場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行。

2.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

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(chǎng)內(nèi)。選大小長(zhǎng)勢(shì)一致的苗木,扦插在 25 cm×20 cm規(guī)格的塑料盆中,每盆裝入3 kg的沙質(zhì)土壤作為基質(zhì)。在統(tǒng)一管理一個(gè)月后(每隔3 d灌一次水,水量相同),于2015年6月1日當(dāng)天灌水后進(jìn)行水分脅迫處理,當(dāng)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(jì)5個(gè)處理,重復(fù)3次。每個(gè)處理的取樣時(shí)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(cè)定。

2.3項(xiàng)目測(cè)定

(1)超氧化物歧化酶(SOD)活性測(cè)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(yīng)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(lán)(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(yīng) 25 min 進(jìn)行光化還原。測(cè)定反應(yīng)液的 OD500值,根據(jù) SOD 抑制 NBT 光化學(xué)還原的量計(jì)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(cè)定酶活。

POD酶促反應(yīng)體系包括:0.2 mL+0.5 mL 1.5 %愈創(chuàng)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(dòng)反應(yīng),同時(shí)立即開始計(jì)時(shí),用紫外可見分光光度計(jì)于波長(zhǎng)470 nm處測(cè)定其吸光值,樣品重復(fù)測(cè)定三次,并以蒸餾水為參比對(duì)照,酶活力以每克每分鐘吸光度變化0.01為一個(gè)活力單位。

2.4數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用用Excel和Spss17.0 統(tǒng)計(jì)軟件處理。

3結(jié)果與分析

3.1干旱脅迫對(duì)沙棘超氧化物歧化酶(SOD)活性的影響

植物在逆境中會(huì)產(chǎn)生超氧化物歧化酶(SOD),它能消除植物體內(nèi)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(guān)系顯著,抗旱性強(qiáng)的植物體內(nèi)的SOD活性越強(qiáng)。

由圖1可知,4個(gè)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(shì)。在第5 d處理處,四個(gè)品種SOD 活性增加幅度小,在第10 d處理時(shí)增加幅度達(dá)到最大,都達(dá)到峰值,說明沙棘的抗逆性能力也達(dá)到了最大極限。在第15 d和20 d處理時(shí),SOD 活性逐漸下降,說明干旱加劇超越了植物對(duì)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(gè)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(gè)沙棘品種中以太陽品種抗旱性較強(qiáng),中黃果品種抗旱性較弱。

圖1　干旱脅迫對(duì)沙棘超氧化物歧化酶(SOD)活性的影響

3.2干旱脅迫對(duì)沙棘過氧化物酶(POD)活性的影響

氧化物酶(POD)是植物體內(nèi)一種重要的保護(hù)酶,在植物遇到逆境時(shí)會(huì)產(chǎn)生過氧化物來保護(hù)植物免受傷害。有研究表明,抗旱品種強(qiáng)的植物體內(nèi)的POD活性也高,但是也有研究顯示抗旱品種弱的植物體內(nèi)的POD活性也有大幅增加的。

圖2　干旱脅迫對(duì)沙棘過氧化物酶(POD)活性的影響

由圖2可知,4個(gè)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(shì)。在第15 d處理時(shí),向陽品種POD活性達(dá)到峰值,為588.13 U·g-1FW,其余三個(gè)品種在第10 d處理時(shí)POD活性達(dá)到峰值,以太陽品種活性最高為798.43 U·g-1FW,此時(shí)沙棘抗逆性達(dá)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(xiàn)較晚,但是太陽品種活性始終高于向陽及其他兩個(gè)品種,所以4個(gè)品種的沙棘中,以太陽抗旱性最好,中黃果最弱。

4結(jié)語

有研究表明植物體內(nèi)酶的活性與植物在逆境的抗性有關(guān),在一定逆境中,它能使植物增加酶的活性,來調(diào)整植物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性。在不同的試驗(yàn)中酶活性出現(xiàn)逐漸增加或者先增加后降低的變化趨勢(shì)。本試驗(yàn)表明,4種沙棘體內(nèi)SOD和POD活性變化呈先增加后降低的趨勢(shì),后期下降趨勢(shì)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(gè)品種中以太陽品種耐旱性最好,中黃國品種耐旱性最弱。

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中圖分類號(hào)：S791

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1674-9944(2016)03-0038-02

作者簡(jiǎn)介：宋學(xué)華(1975—)，男，工程師,主要從事森林培育工作。

收稿日期：2016-01-05