高溫干旱及復水對毛竹實生苗保護酶和脂質過氧化的影響

李 黎，宋帥杰，方小梅，楊麗芝，邵珊璐，應葉青

（1.浙江農林大學 亞熱帶森林培育國家重點實驗室培育基地，浙江 臨安 311300；2.衢州市衢江區(qū)林業(yè)局，浙江 衢州324000）

高溫干旱及復水對毛竹實生苗保護酶和脂質過氧化的影響

李 黎1，宋帥杰1，方小梅2，楊麗芝1，邵珊璐1，應葉青1

（1.浙江農林大學 亞熱帶森林培育國家重點實驗室培育基地，浙江 臨安 311300；2.衢州市衢江區(qū)林業(yè)局，浙江 衢州324000）

為探討高溫、干旱、高溫＋干旱復合脅迫及復水對毛竹Phyllostachys edulis實生苗保護酶、脂質過氧化的影響，以毛竹實生苗為材料，研究了適溫（晝/夜溫度為28℃/22℃）正常供水（田間持水量的75%，對照），適溫下干旱脅迫（田間持水量的35%），高溫（晝/夜溫度為40℃/22℃）正常供水，高溫下干旱脅迫以及干旱脅迫后復水等4個處理對毛竹實生苗葉片中抗氧化酶、過氧化氫（H2O2）和丙二醛（MDA）的影響。結果表明：①在3種脅迫處理下，超氧化物岐化酶（SOD），過氧化物酶（POD），過氧化氫酶（CAT）活性均顯著上升（P＜0.05），抗壞血酸過氧化物酶（APX）活性在干旱脅迫、高溫干旱復合脅迫下顯著上升。其中高溫處理毛竹葉片SOD和CAT活性上升幅度最大；干旱處理POD活性上升幅度最大，其次為CAT，同時過氧化氫顯著高于其他各處理，達278.7 nmol·g－1；高溫干旱復合脅迫下POD和APX活性上升幅度最大，MDA顯著高于其他各處理。②復水后，干旱處理下過氧化氫在復水后第1天上升，引起POD和CAT活性上升，APX活性先降后升，復水后第3天毛竹葉片MDA，過氧化氫均恢復至對照水平；高溫干旱復合脅迫下SOD，POD和CAT活性持續(xù)下降，APX先下降又有回升，同時MDA持續(xù)上升，過氧化氫先下降后又升高，在復水后第3天均處于較高水平，且與干旱脅迫相比差異顯著（P＜0.05）。毛竹實生苗在不同脅迫下有不同的保護機制，CAT和POD分別是毛竹適應高溫和干旱的主要抗氧化酶，APX和POD對復合脅迫較為敏感，SOD則在3種脅迫下均對抗膜脂過氧化起到重要作用；在一定的干旱脅迫后復水，保護酶協(xié)同作用，表現出較強的恢復能力，而高溫加劇了干旱對竹苗的傷害，在高溫干旱復合脅迫后復水竹苗并未得到恢復。圖6參29

植物生理學；毛竹；高溫；干旱；復水；保護酶；過氧化氫；丙二醛

溫度、光照和水分是影響竹子生長發(fā)育最重要的3個環(huán)境因子［1－2］。近年來隨著全球溫室效應的加劇，夏季高溫災害頻發(fā)，在自然界中，高溫天氣常常伴隨干旱出現，不同的植物種類的抗逆機制不同，對逆境脅迫的敏感性和適應能力差異較大。高溫干旱脅迫下，植物體內活性氧自由基含量增加，植物啟動自身的抗氧化防御系統(tǒng)，以避免脅迫傷害；當脅迫超過植物的承受能力時會導致活性氧代謝失調，引起膜脂過氧化，對植株造成不可逆的損傷［3－4］。對金線蓮Anoectochilus roxburghii［5］，馬鈴薯Solanum tuberosum［6］等植物的研究表明，植物保護酶活性與其自身的抗熱性密切相關；盧瓊瓊等［7］、谷戰(zhàn)英等［8］研究發(fā)現，水分脅迫下植物的抗氧化脅迫能力與其體內保護酶活性呈正相關；同時還有研究表明，干旱脅迫會加重高溫脅迫對植物的傷害；反之，高溫脅迫也會增加干旱脅迫傷害程度，雙因子疊加脅迫對植物細胞的傷害遠超于單因子造成的影響［9－10］。毛竹Phyllostachys edulis的分布面積很廣，具有重要的經濟價值和生態(tài)價值，在中國的竹產業(yè)中占有重要的地位。近年來，夏季的高溫干旱天氣對毛竹的生長帶來嚴峻的考驗，2013年7－9月間大規(guī)模的高溫干旱天氣造成浙江地區(qū)竹林大面積受災，極大地影響竹林經濟及生態(tài)環(huán)境。目前，已有研究探討了毛竹在高溫脅迫下色素［11］、干旱脅迫下保護酶活性變化及滲透調節(jié)等［12－13］方面的抗性生理。事實上探討分析高溫干旱復合脅迫處理下毛竹實生苗的生理參數變化，將有助于深入認識氧自由基反應與脂質過氧化反應的失調和紊亂內在關系。本研究以毛竹實生苗為材料，通過設置不同水分梯度、溫度梯度的盆栽試驗，對毛竹實生苗進行高溫、干旱及復水的研究，探討毛竹葉片抗氧化防御系統(tǒng)在單因子及多因子逆境下的防御機制，為今后進一步研究毛竹抵抗高溫干旱及疊加脅迫提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料為2014年10月份采于廣西桂林的毛竹種子。

1.2 材料栽培

2014年12月22日將毛竹種子播種在上口直徑為10.0 cm，下口直徑7.0 cm，高8.0 cm的盆中，基質為m（泥炭）∶m（蛭石）∶m（珍珠巖）＝1∶1∶1，pH 5.5～6.0，田間持水量為48.75%。播種6～8粒·盆－1，15盆為1組，下面放置塑料托盤，防止水分流失，置于浙江農林大學智能實驗樓的栽培室中進行培育，日溫/夜溫為（23±2）℃/（17±2）℃，濕度為45%～70%。播種2個月后追加3.0 g·L－1的尿素。

培養(yǎng)至2015年10月26日，測得毛竹實生苗株高為25.0～30.0 cm，地徑0.2 cm， 6～8株·盆－1。將毛竹實生苗移至三溫區(qū)培養(yǎng)箱中培育，適應培養(yǎng)箱條件一定時間后，于2015年11月24日開始試驗。

1.3 試驗設計

試驗設2個溫度梯度，分別為28℃（T1），40℃（T2）；設2個水分梯度，分別為75%田間持水量（W1），35%田間持水量（W2），采用稱量法控制土壤水分。采用隨機區(qū)組試驗，共4個處理，分別記作T1W1（ck），T1W2，T2W1，T2W2，設重復3個·處理－1，竹苗4盆·重復－1，共計48盆竹苗。培養(yǎng)箱設置：光照時間為9：00－21：00，適溫（T1）2組設置日溫/夜溫（28℃/22℃），高溫（T2）2組9：00－12：00逐漸升溫至40℃，15：00－21：00逐漸降溫至22℃，夜溫22℃。試驗處理開始后，每天早、晚觀察竹苗生長情況并監(jiān)測熒光值，于達到萎蔫狀態(tài)時復水至75%田間持水量。

1.4 測定方法

分別于處理開始后的第7天，及每個處理復水后0（取樣后復水），1，3 d上午9：00采集各重復組葉片樣品1.0 g。 酶液提取方法：稱取0.5 g剪碎的葉片樣品（去葉脈）于預冷研缽，加入2 mL預冷的磷酸緩沖液（pH 7.8，0.05 mmol·L－1），冰浴研磨成漿后倒入10 mL離心管，并用磷酸緩沖液沖洗研缽倒入離心管，使最終體積為8 mL，8 500 r·min－14℃下離心20 min，取上清液，儲藏于0～4℃冰箱備用。過氧化氫（H2O2）測定采用鄒琦［14］的方法；丙二醛（MDA）測定采用硫代巴比妥酸法［14］；過氧化物酶（POD）活性測定采用愈創(chuàng)木酚法［15］；超氧化物岐化酶（SOD）活性測定采用氮藍四唑（NBT）法［14］；過氧化氫酶（CAT）活性的測定采用紫外吸收法［14］；抗壞血酸過氧化物酶（APX）活性的測定參照NAKANO等［16］的方法。

1.5 數據處理

采用Sigmaplot 12.5進行圖形繪制，采用DPS對數據進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 高溫、干旱對毛竹實生苗葉片活性氧物質及膜脂過氧化的影響

如圖1所示：毛竹葉片過氧化氫質量摩爾濃度在3種脅迫處理下均呈顯著升高變化趨勢，各處理的過氧化氫質量摩爾濃度由高到低依次為T1W2＞T2W2＞T2W1＞T1W1， 以T1W2處理過氧化氫質量摩爾濃度最高，達到278.7 nmol·g－1，是對照的173.2%，表明毛竹在水分虧缺情況下積累大量活性氧。

由圖2可知：相同的水分條件下，毛竹葉片MDA質量摩爾濃度在T2處理時均大于T1處理，且差異顯著（P＜0.05），同樣，在相同的溫度處理下，干旱脅迫處理組的MDA質量摩爾濃度均大于適宜水分處理組，表現為W2＞W1。其中MDA質量摩爾濃度的最大值出現在高溫＋干旱復合脅迫，達68.1 nmol· g－1，是對照的147.5%，表明高溫＋干旱復合脅迫下毛竹葉片細胞膜脂過氧化較嚴重。

圖1 高溫干旱脅迫下毛竹葉片過氧化氫質量摩爾濃度的變化Figure 1 Changes of H2O2content of Phyllostachys edulis leaf under heat and drought stress

圖2 高溫干旱脅迫下毛竹葉片丙二醛質量摩爾濃度的變化Figure 2 Changes of MDA content of Ph.edulis leaf under heat and drought stress

2.2 高溫、干旱對毛竹實生苗葉片抗氧化防御系統(tǒng)的影響

從圖3A可知：在相同的水分條件下，高溫脅迫使得SOD活性大幅升高，T2W1是T1W1的196.7%，T2W2是T1W2的151.2%，差異達到極顯著水平（P＜0.01）；適溫條件下，干旱處理的SOD活性較對照組高，表現為W2＞W1，高溫條件下，W1和W2處理的SOD活性無顯著差異，SOD活性的最大值出現在T2W1，為7 616.5 nkat·g－1·min－1。表明SOD是防御高溫傷害主要的保護酶。由圖3B可知：在相同水分處理條件下，高溫處理POD活性均顯著高于適溫，分別表現為T2W1＞T1W1，T2W2＞T1W2；T1處理下，干旱脅迫使POD活性顯著高于正常水分處理，同樣，在T2處理下，干旱處理的POD活性較正常水分處理的高，且差異顯著，POD活性的最大值為T2W2處理，達8 273.3 nkat·g－1·min－1，分別是T1W1，T1W2，T2W1的150.1%，118.5%，144.9%，表明POD是毛竹適應干旱、高溫＋干旱復合脅迫的主要抗氧化酶。由圖3C可知：適宜水分（W1）處理CAT活性，T2顯著高于T1，且在T2W1處理CAT活性出現最大值，是對照的228.0%左右；而在W2處理下，適溫和高溫處理的CAT活性沒有顯著差異。高溫處理下，W2顯著小于W1，這可能是因為毛竹葉片在高溫干旱雙重脅迫環(huán)境下機體受損。表明在一定的范圍內，CAT活性受高溫脅迫影響顯著。從圖3D可以看出：W1處理下，適溫和高溫處理的APX活性沒有顯著的差異，W2處理下，高溫處理APX活性極顯著高于適溫處理（P＜0.01），表現為T2＞T1；在相同的溫度條件下，干旱處理（W2）的APX活性較適宜水分處理組更高，表現為W2＞W1。各處理APX活性均大于對照組， 以T2W2處理最大，達49.3 nkat·g－1·min－1，是對照組的261.8%。表明APX在干旱、高溫＋干旱脅迫下起到重要的防御作用。

圖3 高溫干旱脅迫下毛竹葉片SOD，POD，CAT和APX活性的變化Figure 3 Changes of SOD,POD,CAT and APX activity of Phyllostachys edulis leaf under heat and drought stress

2.3 復水對毛竹實生苗抗氧化防御系統(tǒng)及膜脂過氧化的影響

2.3.1 復水對毛竹實生苗活性氧物質及膜脂過氧化的影響 由圖4可以看出：在復水當天，2個處理下過氧化氫質量摩爾濃度均保持在相同水平，沒有顯著性差異，復水后T1W2處理下過氧化氫質量摩爾濃度后先上升后下降，且復水后第3天過氧化氫質量摩爾濃度顯著低于復水前，而在T2W2處理下，過氧化氫質量摩爾濃度先下降后上升，且差異顯著（P＜0.05）。如圖5所示：MDA質量摩爾濃度在復水當天處于較高的水平，復水后，在T1W2處理下表現出持續(xù)性下降趨勢，且差異顯著（P＜0.05），然而在T2W2處理下，MDA質量摩爾濃度呈現持續(xù)上升的趨勢，且上升幅度較大，2個處理下的MDA質量摩爾濃度始終存在顯著差異（P＜0.05），表明復水并沒有使植物受到的脅迫損傷得到恢復。

2.3.2 復水對毛竹實生苗抗氧化防御系統(tǒng)的影響 如圖6A所示：在T1W2（干旱）處理下，毛竹葉片SOD活性在復水1 d后變化不明顯，復水后第3天顯著性上升（P＜0.05），T2W2處理SOD活性呈持續(xù)下降的趨勢。由圖6B可知：復水后POD活性在T1W2處理下隨復水時間的延長呈現先上升后下降的趨勢，且差異顯著（P＜0.05），而在T2W2處理下持續(xù)性下降，在復水后第3天下降至接近對照的水平。從圖6C可以看出：2種不同處理下毛竹葉片中CAT活性的變化趨勢同POD相似，在T1W2表現出先上升后下降，在復水后1 d大幅上升到5 524.4 nkat·g－1·min－1，是復水當天的162.6%，隨后緩慢下降，而T2W2處理下的CAT活性持續(xù)下降，在復水后第3天CAT活性僅1 131.9 nkat·g－1·min－1，可能是高溫干旱疊加脅迫對植物體造成嚴重損傷而導致酶活性下降，且2個處理間的酶活性均有顯著性差異（P＜0.05）。如圖6D所示：毛竹葉片APX活性在2個處理下均表現出先下降后上升的趨勢，且差異顯著（P＜0.05），T2W2處理下的毛竹葉片APX活性始終顯著高于T1W2處理，在T1W2處理下復水后第3天APX活性回升至對照水平。

圖4 復水對毛竹葉片過氧化氫質量摩爾濃度的影響Figure 4 Effect of rewatering on H2O2content of Phyllostachys edulis leaf

圖5 復水對毛竹葉片丙二醛質量摩爾濃度的影響Figure 5 Effect of rewatering on MDA content of Phyllostachys edulis leaf

3 討論

3.1 高溫、干旱對毛竹實生苗葉片抗氧化防御系統(tǒng)及膜脂過氧化的影響

植物在正常的生長環(huán)境下，體內的自由基活性氧的產生和清除處于平衡的狀態(tài)，不會對植物造成傷害，逆境脅迫下植物體內活性氧的產生和清除的平衡被打破，活性氧積累，植物自身的抗氧化防御系統(tǒng)啟動以適應或抵抗逆境傷害［18］，植物體內活性氧清除系統(tǒng)主要分為酶促和非酶促兩類，酶促清除系統(tǒng)主要包括POD，CAT，SOD，APX等酶類［19］。本研究結果表明：在高溫干旱脅迫下，保護酶活性均表現出不同程度的升高，其中SOD，POD，CAT活性在3種脅迫處理下均有較為顯著的上升趨勢，APX活性在高溫脅迫下沒有顯著變化，而在干旱脅迫和高溫干旱復合脅迫處理有顯著的上升。高溫脅迫使SOD和CAT上升幅度最大，表明這兩種酶對溫度最敏感；干旱脅迫下POD上升的幅度最大，其次是CAT，表明POD對水分最敏感；POD和APX等2種酶活性在高溫＋干旱復合脅迫下上升幅度最大；其中SOD酶活性在3種脅迫下均有顯著性升高（P＜0.05），它能將O2－·歧化成過氧化氫（H2O2），隨后POD，CAT，APX等抗氧化酶協(xié)調作用將過氧化氫（H2O2）分解成對細胞無毒害的水（H2O），以達到清除活性氧物質、保護細胞免受氧化傷害的目的［20］。這和前人對小麥Triticun aestivum［21］，沙棘Hippophae rhamnoides等［22］的研究結果相同。植物在受到脅迫時體內活性氧自由基積累并導致膜脂過氧化，丙二醛 （MDA）是膜脂過氧化的主要產物，其積累可以檢測細胞膜脂過氧化的程度。過氧化氫和MDA在高溫脅迫下較干旱脅迫和高溫干旱復合脅迫沒有較大幅度的上升，表明SOD，CAT活性的大幅增長有效的將細胞積累的過氧化氫分解成無害的水和分子氧，使得細胞免受氧化傷害，這與謝亞軍等［23］對甘草Glycyrrhiza uralensis的研究結果相似。高溫干旱復合脅迫處理下，毛竹葉片中過氧化氫質量摩爾濃度急速上升，引起細胞膜脂過氧化，MDA質量摩爾濃度急速升高，同時SOD，POD，APX酶活性也大幅度升高，這與吳永波等［24］的研究結果相似。

3.2 復水對毛竹實生苗葉片抗氧化系統(tǒng)及膜脂過氧化的影響

植物在遭受干旱脅迫后復水處理可以檢測植物自身是否有適應干旱脅迫的能力［25］。周自云等［26］的研究發(fā)現，在對酸棗Zizyphus jujuba var.spinosa進行多次干旱-復水實驗后，酸棗具有了更強的適應干旱逆境的能力，植物經歷適度干旱脅迫后復水，能夠產生補償或超補償的正面效應［27－28］。本研究發(fā)現：干旱處理（T1W2）復水后第3天，MDA和過氧化氫質量摩爾濃度基本接近對照水平，而過氧化氫質量摩爾濃度則在復水后第1天回升，誘導POD和CAT活性上升，同時，APX活性也先降后升，在復水后第3天達到對照水平，這與崔豫川等［29］的研究結果相似。T2W2處理毛竹葉片保護酶活性在復水后整體上均處于持續(xù)性下降的趨勢，其中POD和CAT的活性遠低于對照及T1W2，同時，T2W2處理MDA質量摩爾濃度持續(xù)上升。

4 結論

3種脅迫對毛竹實生苗葉片保護酶系統(tǒng)和膜脂過氧化程度的影響不同，CAT在高溫脅迫處理起到主要作用，POD對干旱脅迫響應較為敏感，APX和POD是毛竹適應高溫干旱復合脅迫的主要抗氧化酶，SOD在3種脅迫處理均起到重要作用，毛竹實生苗通過自身的抗氧化防御系統(tǒng)主動適應逆境脅迫以維持正常生理功能。干旱處理的毛竹在復水3 d后各項指標基本恢復至對照水平，表明毛竹實生苗具有一定的耐旱性，復合脅迫處理的毛竹葉片各指標在復水3 d后均未恢復，這可能是由于高溫干旱復合脅迫對毛竹造成了不可逆的損傷，復水處理并未使脅迫得到解除。另外，植物遭受高溫干旱脅迫時間的長短及復水時間的長短對植物的恢復情況可能會有不同的效果，需要再進一步研究復水時間與植物恢復情況之間的關系。

［1］ 毛美紅，丁笑章，傅柳方，等.干旱對毛竹林新竹成竹影響的調查分析［J］.世界竹藤通訊，2012，10（1）：12－15. MAO Meihong,DING Xiaozhang,FU Liufang,et al.Investigation of the effect of drought on new moso forest cultiva-tion［J］.World Bamboo Rattan,2012,10（1）:12－15.

［2］ 李應，陳雙林，李迎春，等.氣候因子對竹子生長的影響研究綜述［J］.竹子研究匯刊，2011，30（3）：9－17. LI Ying,CHEN Shuanglin,LI Yingchun,et al.Research review in the effects of climate factors on bamboo growth［J］.J Bamboo Res,2011,30（3）:9－17.

［3］ SCANDALIOS J G.Oxygen stress and superoxide dismutases［J］.Plant Physiol,1993,101（1）:7－11.

［4］ 簡令成，王紅.逆境植物細胞生物學［M］.北京：科學出版社，2009：232－240.

［5］ 林曉紅，施木田，林三睦.高溫脅迫對金線蓮葉綠素熒光參數及SOD活性與電導率的影響［J］.熱帶作物學報，2014，35（6）：1137－1142. LIN Xiaohong,SHI Mutian,LIN Sanmu.Effect of high-temperature stress on chlorophyll fluorescence parameters,SOD activity and electrolyte leakage of Anoectochilus roxburghii（Wall.）Lindl.and Anoectochilus formosanus Hayata［J］. Chin J Trop Crops,2014,35（6）:1137－1142.

［6］ 任彩虹，閆桂琴，郜剛，等.高溫脅迫對馬鈴薯幼苗葉片生理效應的影響［J］.中國馬鈴薯，2007，21（1）：5－10. REN Caihong,YAN Guiqin,GAO Gang,et al.Physiological effects of high temperature stress on leaves of potato seedlings［J］.Chin Potato J,2007,21（1）:5－10.

［7］ 盧瓊瓊，宋新山，嚴登華.干旱脅迫對大豆苗期光合生理特性的影響［J］.中國農學通報，2012，28（9）：42－47. LU Qiongqiong,SONG Xinshan,YAN Denghua.Effects of drought stress on photosynthetic physiological characteristics in soybean seedling［J］.Chin Agric Sci Bull,2012,28（9）:42－47.

［8］ 谷戰(zhàn)英，謝碧霞，梁文斌，等.NAA處理對圣誕紅幼苗抗旱性的影響［J］.中南林業(yè)科技大學學報，2008，28（5）：64－67. GU Zhanying,XIE Bixia,LIANG Wenbin,et al.Effects of NAA treatment on drought resistance of Euphorbia pulcherrima seedlings［J］.J Cent South Univ For Technol,2008,28（5）:64－67.

［9］ 劉琴，孫輝，何道文.干旱和高溫對植物脅迫效應的研究進展［J］.西華師范大學學報（自然科學版），2005，26（4）：364－369. LIU Qin,SUN Hui,HE Daowen.Plant responses to the high temperature and moisture stress［J］.J China West Norm Univ Nat Sci,2005,26（4）:364－369.

［10］ CRAUFURD P Q,PEACOCK J M.Effect of heat and drought stress on sorghum （Sorghum bicolor）（Ⅱ）grain yield［J］.Exper Agric,1993,29（1）:77－86.

［11］ 許改平，吳興波，劉芳，等.高溫脅迫下毛竹葉片色素含量與反射光譜的相關性［J］.林業(yè)科學，2014，50（5）：41－48. XU Gaiping,WU Xingbo,LIU Fang,et al.The correlation between the pigment content and reflectance spectrum in Phyllostachys edulis leaves subjected to high temperature［J］.Sci Silv Sin,2014,50（5）:41－48.

［12］ 應葉青，郭璟，魏建芬，等.干旱脅迫對毛竹幼苗生理特性的影響［J］.生態(tài)學雜志,2011,30（2）：262－266. YING Yeqing,GUO Jing,WEI Jianfen,et al.Effects of drought stress on physiological characteristics of Phyllostacys edulis seedlings［J］.Chin J Ecol,2011,30（2）:262－266.

［13］ 葉松濤，杜旭華，宋帥杰，等.水楊酸對干旱脅迫下毛竹實生苗生理生化特征的影響［J］.林業(yè)科學，2015，51（11）：25－31. YE Songtao,DU Xuhua,SONG Shuaijie,et al.Effect of salicylic acid on physiological and biochemical characteristics of Phyllostachys edulis seedlings under drought stress［J］.Sci Silv Sin,2015,51（11）:25－31.

［14］ 鄒琦.植物生理學實驗指導［M］.北京：中國農業(yè)出版社，2000：161－167.

［15］ 李合生.植物生理生化實驗原理和技術［M］.北京：高等教育出版社，2003：267－268.

［16］ NAKANO Y,ASADA K.Hydrogen peroxide is scavenged by ascorbate-specific peroxidase in spinach chloroplasts［J］.Plant Cell Physiol,1981,22（5）:867－880.

［17］ 王曉東，李長海，杜曉琪.干旱脅迫對真樺苗木抗氧化系統(tǒng)及脂質過氧化的影響［J］.防護林科技，2011，102（3）：31－42. WANG Xiaodong,LI Changhai,DU Xiaoqi.Effects of drought stress on antioxidant system&lipid peroxidation in Betula maximowicziana seedlings［J］.Protect For Sci Technol,2011,102（3）:31－42.

［18］ ZGALLAI H,STEPPE K,LEMEUR R.Effects of different levels of water stress on leaf water potential,stomatal resistance,protein and chlorophyll content and certain anti-oxidative enzymes in tomato plants［J］.J Integr Plant Biol, 2006,48（6）:679－685.

［19］ 孫存華，李揚，賀鴻雁，等.藜對干旱脅迫的生理生化反應［J］.生態(tài)學報，2005，25（10）：2556－2561. SUN Cunhua,LI Yang,HE Hongyan,et al.Physiological and biochemical responses of Chenopodium album to drought stresses［J］.Acta Ecol Sin,2005,25（10）:2556－2561.

［20］ HUANG Bingru,LIU Xiaozhong.Summer root decline:production and mortality for four cultivars of creeping bentgrass［J］.Crop Sci,2003,43（1）:258－265.

［21］ 張英華，楊佑明，曹蓮，等.灌漿期高溫對小麥旗葉與非葉器官光合和抗氧化酶活性的影響［J］.作物學報，2015，41（1）：136－144. ZHANG Yinghua,YANG Youming,CAO Lian,et al.Effect of high temperature on photosynthetic capability and antioxidant enzyme activity of flag leaf and non-leaf organs in wheat［J］.Acta Agron Sin,2015,41（1）:136－144.

［22］ 裴斌，張光燦，張淑勇，等.土壤干旱脅迫對沙棘葉片光合作用和抗氧化酶活性的影響［J］.生態(tài)學報，2013，33（5）：1386－1396. PEI Bin,ZHANG Guangcan,ZHANG Shuyong,et al.Effects of soil drought stress on photosynthetic characteristics and antioxidant enzyme activities in Hippophae rhamnoide Linn.seedings［J］.Acta Ecol Sin,2013,33（5）:1386－1396.

［23］ 謝亞軍，王兵，梁新華，等.干旱脅迫對甘草幼苗活性氧代謝及保護酶活性的影響［J］.農業(yè)科學研究，2008，29（4）：19－22. XIE Yajun,WANG Bing,LIANG Xinhua,et al.Effect of drought stress on active oxygen metabolism and activities of protective enzymes of licorice seedlings［J］.J Agric Sci,2008,29（4）:19－22.

［24］ 吳永波，葉波.高溫干旱復合脅迫對構樹幼苗抗氧化酶活性和活性氧代謝的影響［J］.生態(tài)學報，2016，36（2）：403－410. WU Yongbo,YE Bo.Effects of combined elevated temperature and drought stress on anti-oxidative enzyme activities and reactive oxygen species metabolism of Broussonetia papyrifera seedlings［J］.Acta Ecol Sin,2016,36（2）:403－410.

［25］ 吳甘霖，段仁燕，王志高，等.干旱和復水對草莓葉片葉綠素熒光特性的影響［J］.生態(tài)學報，2010，30（14）：3941－3946. WU Ganlin,DUAN Renyan,WANG Zhigao,et al.Effects of drought stress and rehydration on chlorophyll fluorescence characteristics in Fragaria×ananassa Duch［J］.Acta Ecol Sin,2010,30（14）:3941－3946.

［26］ 周自云，梁宗鎖，李碩，等.干旱-復水對酸棗相對含水量、保護酶及光合特征的影響［J］.中國生態(tài)農業(yè)學報，2011，19（1）：93－97. ZHOU Ziyun,LIANG Zongsuo,LI Shuo,et al.Effect of water stress and re-watering on relative water content,protective enzyme and photosynthetic characteristics of wild jujube［J］.Chin J Eco-Agric,2011,19（1）:93－97.

［27］ 薛慧云，張永江，劉連濤，等.干旱脅迫與復水對棉花葉片光譜、光合和熒光參數的影響［J］.中國農業(yè)科學，2013，46（11）：2386－2393. XUE Huiyun,ZHANG Yongjiang,LIU Liantao,et al.Responses of spectral reflectance,photosynthesis and chlorophyll fluorescence in cotton during drought stress and rewatering［J］.Sci Agric Sin,2013,46（11）:2386－2393.

［28］ 王立彬，祖?zhèn)?，董守坤，?干旱程度及時期對復水后大豆生長和代謝補償效應的影響［J］.農業(yè)工程學報，2015，31（11）：150－156. WANG Libin,ZU Wei,DONG Shoukun,et al.Effects of drought stresses and times on compensation effect after rewatering in soybean［J］.Trans Chin Soc Agric Eng,2015,31（11）:150－156.

［29］ 崔豫川，張文輝，李志萍.干旱和復水對栓皮櫟幼苗生長和生理特性的影響［J］.林業(yè)科學，2014，50（7）：66－73. CUI Yuchuan,ZHANG Wenhui,LI Zhiping.Effects of drought stress and rewatering on growth and physiological characteristics of Quercus variabilis seedling［J］.Sci Silv Sin,2014,50（7）:66－73.

Protection enzymes and lipid peroxidation in Phyllostachys edulis seedlings with temperature and water stresses

LI Li1,SONG Shuaijie1,FANG Xiaomei2,YANG Lizhi1,SHAO Shanlu1,YING Yeqing1
（1.The Nurturing Station for the State Key Laboratory of Subtropical Silviculture,Zhejiang A&F University,Lin’an 311300,Zhejiang,China;2.Forest Enterprise of Qujiang District of Quzhou City,Quzhou 324000,Zhejiang,China）

To determine the effects of high temperature,drought,combined high temperature and drought,and re-watering on protective enzymes and lipid peroxidation of Phyllostachys edulis seedlings,an experiment was set up with treatments:1）optimal temperature （day 28℃/night 22℃）and normal hydration （75%of field water-holding capacity）as a control group,2）optimal temperature and drought（35%of field water-holding capacity）,3）high temperature （day 40℃/night 22℃）and normal hydration,and 4）combined stress followed by re-watering to determine the effects on antioxidase,hydrogen peroide （H2O2）,and malondialdehyde（MDA）.Samples were respectively collected on Day 7 after the start of treatment,and at 9:00 am on Day 0,1, 3 after re-watering,sample weight of each group is 1.0 g.Results showed that 1）With high temperature SODactivity increased the most（P＜0.01）,and with drought POD activity was greatest（P＜0.05）;after drought the H2O2level was significantly higher（P＜0.01）than other conditions.After combined stress,POD and APX activities increased the most（P＜0.01）,and the level of MDA was higher than other treatments （P＜0.05）.2）On Day 1 after re-watering,H2O2increased （P＜0.05）leading to an increase of POD and CAT activity （P＜0.05）with APX activity decreasing then increasing（P＜0.05）.On Day 3 after re-watering,levels of MDA and H2O2returned to levels of the control group,but with the combined-stress treatment,SOD,POD,and CAT activities continuously decreased（P＜0.05）and APX activity and H2O2levels decreased and then increased（P＜0.05）with MDA levels continuing to rise （P＜0.05）.On Day 3 after re-watering MDA and H2O2were at high levels and significantly higher than those of drought conditions （P＜0.05）.Thus,the protective mechanism for Ph.edulis seedlings with high temperature was CAT,with drought was POD,and with combined-stress conditions were APX and POD,with SOD playing an important role in anti lipid peroxidation for all three stresses.［Ch,6 fig.29 ref.］

plant physiology;Phyllostachys edulis;heat;drought;rehydration;protective enzyme;hydrogen peroxide;malondialdehyde

S718.3

A

2095-0756（2017）02-0268-08

10.11833/j.issn.2095-0756.2017.02.010

2016-03-09；

2016-04-28

浙江省省院合作林業(yè)科技項目（2013SY04）

李黎，從事竹林培育技術研究。E-mail：295006161@qq.com。通信作者：應葉青，教授，博士，從事現代竹苗培育及竹林培育技術研究。E-mail：yeqing@zafu.edu.cn