齊飛宇
摘要 以遼寧地區(qū)4個品種的沙棘為研究對象,通過SOD和POD變化來測定4個品種的抗旱性。結果表明:4個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。4個品種中以太陽品種耐旱性最好,中黃果耐旱性最弱。
關鍵詞 沙棘;水分脅迫;SOD;POD
中圖分類號 S793.6 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2016)04-0163-01
沙棘是落葉灌木,其對土壤和氣候的適應性很強,具有耐鹽堿、耐濕、耐旱等特點,是三北防護林的一個重要樹種,能減少水土流失、改善生態(tài),其高營養(yǎng)價值的果實也能帶來可觀的經濟效益。該試驗采用干旱脅迫的方法,研究在缺水狀態(tài)下沙棘中SOD和POD的變化,為沙棘的耐旱性研究提供理論指導。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
試驗選用4種長勢一致的扦插沙棘苗作為研究對象,品種分別為太陽、向陽、中紅果和中黃果。
1.2 試驗設計
2015年5月選用4種沙棘扦插苗移植在遼寧省朝陽縣一林場內。選大小長勢一致的苗木,扦插在25 cm×20 cm規(guī)格的塑料盆中,每盆裝入3 kg的砂質土壤作為基質。在統(tǒng)一管理1個月后(每隔3 d灌水1次,水量相同),于2015年6月1日當天灌水后進行水分脅迫處理,當天記為CK,之后停止灌水保持干旱5、10、15、20 d,共計5個處理,每個處理5盆,3次重復。每個處理的取樣時間在10:00左右,將葉片取回后置于自封袋保存,帶回測定。
1.3 項目測定
1.3.1 SOD活性測定。取0.5 g葉片加入0.062 5 mol/L磷酸緩沖液(pH值7.8)冰浴研磨定容至5 mL,在12 000 r/min、4 ℃下離心20 min,上清液為酶提取液。酶反應體系依次加入0.062 5 mol/L磷酸緩沖液(pH值7.8)、0.06 mmol/L核黃素液、30 mmol/L蛋氨酸、0.003 mmol/L EDTA液、1.125 mmol/L氯化硝基四氮唑藍(NBT)的量分別為2.3、0.2、0.2、0.1、0.2 mL,同時加入適量酶液。以不加酶液(以緩沖液代替)的試管為最大光化還原管,用緩沖液作空白管(用緩沖液代替NBT)。然后將各管在4 000 lx下反應25 min進行光化還原。測定反應液的OD500值,根據(jù)SOD抑制NBT光化學還原的量計算酶活性[1]。
1.3.2 POD活性測定。稱取2 g棗果果肉,置于研缽中,加入pH值7.8的0.1 mol/L磷酸緩沖液(含0.5% PVP)6 mL,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定酶活[1]。
POD酶促反應體系包括:0.2 mL+1.5%愈創(chuàng)木酚(溶劑為50%乙醇)0.5 mL+0.05 mol/L磷酸緩沖液(pH值6.5)2.1 mL+0.5% H2O2 0.2 mL。迅速混合啟動反應,同時立即開始計時,用紫外可見分光光度計于波長470 nm處測定其吸光值,樣品重復測定3次,并以蒸餾水為參比對照,酶活力以每克每分鐘吸光度變化0.01為一個活力單位[1]。
1.4 數(shù)據(jù)處理
數(shù)據(jù)采用用Excel和Spss17.0統(tǒng)計軟件處理。
2 結果與分析
2.1 水分脅迫對沙棘SOD活性的影響
植物在逆境中會產生超氧化物歧化酶(SOD),它能消除植物體內已有害的潮陽陰離子,使植物免受傷害。有研究表明,SOD 活性與植物抗旱性關系顯著,抗旱性強的植物體內的SOD 活性越強[2-4]。
由圖1可知,4個沙棘品種的SOD 活性隨著干旱程度的增加,呈先增加后下降的趨勢。在第5天處理處,4個品種SOD 活性增加幅度小,在第10天處理時增加幅度達到最大,都達到峰值,說明沙棘的抗逆性能力也達到了最大極限。在第15天和第20天處理時,SOD 活性逐漸下降,說明干旱加劇超越了植物對逆境的抵抗能力,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天處理SOD活性保持在1 197.34 U/g FW。而其他3個品種下降幅度較大,其中以中黃果SOD活性最低,為698.23 U/g FW。因此4個沙棘品種中以太陽品種的抗旱性較強,中黃果品種的抗旱性較弱。
2.2 水分脅迫對沙棘POD活性的影響
氧化物酶(POD)是植物體內一種重要的保護酶,在植物遇到逆境時會產生過氧化物來保護植物免受傷害。有研究表明,抗旱品種強的植物體內的POD活性也高,但是也有研究顯示抗旱品種弱的植物體內的POD活性也有大幅增加的[5-6]。
由圖2可知,4個沙棘品種的POD 活性隨著干旱程度
的增加,呈先增加后下降的趨勢。在第15天處理時,向陽品種POD活性達到峰值,為588.13 U/g FW,其余3個品種在第10天處理時POD活性達到峰值,以太陽品種活性最高,為798.43 U/g FW,此時沙棘抗逆性達到最大極限。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天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2個品種,因此4個品種的沙棘中,以太陽抗旱性最好,中黃果最弱。
3 結論
有研究表明 植物體內酶的活性與植物在逆境的抗性有關,在一定逆境中,它能使植物增加酶 的活性,來調整植物對環(huán)境的適應性。在不同試驗中酶活性出現(xiàn)逐漸增加或者先增加后降低的變化趨勢。該試驗表明,4種沙棘體內SOD和POD活性變化呈先增加后降低的趨勢,后期下降趨勢表明沙棘通過增加SOD和POD活性來提高抗旱性的能力是有限的。4個品種中以太陽品種耐旱性最好,中黃果品種耐旱性最弱。
4 參考文獻
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