摘要： ?通過(guò)設(shè)置4個(gè)不同土壤水分處理梯度，采用大平頂棗、金鈴圓棗和三星大棗2年生嫁接苗進(jìn)行盆栽控水試驗(yàn)，研究在不同水分脅迫條件下，隨著脅迫時(shí)間延長(zhǎng)，3個(gè)棗苗品種葉片過(guò)氧化氫酶的活性變化。結(jié)果表明：三星大棗在不同水分脅迫下，過(guò)氧化氫酶活性比較大。因此，三星大棗相比其他2個(gè)棗品種抗旱性是最強(qiáng)的。

關(guān)鍵詞： ?水分脅迫; ?棗苗; ?過(guò)氧化氫酶

中圖分類號(hào)： ? S 665. 1 ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： ? A ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1001 - 9499（2020）02 - 0021 - 02

植物在遭受外界環(huán)境脅迫時(shí)，細(xì)胞膜上的受體物質(zhì)接收并傳遞脅迫信號(hào)，促發(fā)活性氧的產(chǎn)生。過(guò)氧化氫酶作為過(guò)氧化氫專一清除劑，在植物抗逆上起重要作用。目前，在水分脅迫條件下，針對(duì)棗葉片過(guò)氧化氫酶含量的研究很少，本試驗(yàn)通過(guò)盆栽人為控制土壤水分，研究了3個(gè)棗苗品種在不同水分脅迫下的過(guò)氧化氫酶變化情況。旨在為開(kāi)展棗樹(shù)抗旱性鑒定及抗旱育種提供理論依據(jù)。

1 試驗(yàn)材料與方法

1. 1 材料及處理

于2014年4月下旬開(kāi)始，將3個(gè)棗苗品種的2年生嫁接棗苗分別盆栽于花盆中，盆土中土壤的最大持水量為46.03%，利用環(huán)刀法測(cè)出土壤容重為1.12 g/cm3。按照土壤容積含水量劃分出4個(gè)土壤水分處理梯度，即對(duì)照（CK）：28.35%～30.93%;輕度水分脅迫（S1）：20.62%～23.20%;中度水分脅迫（S2）：15.46%～18.04%;重度水分脅迫（S3）：10.31%～12.89%。7月份以前為緩苗階段，7月份以后，開(kāi)始進(jìn)行不同水分處理的控水試驗(yàn)，搭建遮雨棚，利用土壤水分測(cè)定儀于每天15點(diǎn)左右測(cè)定花盆內(nèi)土壤容積含水量，從而補(bǔ)充當(dāng)天丟失的水分。選取無(wú)病蟲(chóng)害，并且葉片在枝條位置上大致相同的葉片，分別測(cè)定不同水分處理?xiàng)l件下的葉片過(guò)氧化氫酶指標(biāo)，每個(gè)指標(biāo)重復(fù)測(cè)定3次，每隔10天測(cè)定一次。

1. 2 過(guò)氧化氫測(cè)定方法

采用高錳酸鉀滴定法測(cè)定過(guò)氧化氫酶活性。反應(yīng)原理：通過(guò)加入反應(yīng)過(guò)量的過(guò)氧化氫溶液，在酸性條件下，經(jīng)酶促反應(yīng)后，用標(biāo)準(zhǔn)高錳酸鉀溶液滴定多余的過(guò)氧化氫，求出消耗的過(guò)氧化氫含量，從而測(cè)定該過(guò)氧化氫酶活性大小[ 1 ]。

2 結(jié)果與分析

過(guò)氧化氫酶（CAT）是催化過(guò)氧化氫分解成氧和水的酶，存在于細(xì)胞的過(guò)氧化物體內(nèi)。其作為細(xì)胞中的抗氧化防御酶，在植物受外界環(huán)境脅迫時(shí)，可以清除由于植物體內(nèi)活性氧代謝加強(qiáng)而產(chǎn)生的過(guò)氧化氫，過(guò)氧化氫酶受到過(guò)氧化氫誘導(dǎo)，終止進(jìn)一步生物自由基連鎖反應(yīng)，是植物重要的酶促防御系統(tǒng)之一。

由圖1、圖2可以看出，隨著水分脅迫強(qiáng)度的增加，3個(gè)棗品種的CAT值基本呈現(xiàn)降低趨勢(shì)。在CK水分處理?xiàng)l件下，3個(gè)棗品種的變化趨勢(shì)基本一致，呈“先升后降”。在S1水分處理?xiàng)l件下，3個(gè)棗品種變化趨勢(shì)也基本一致，呈“升-降-升-降”;在水分脅迫0～10天內(nèi)，這3個(gè)棗品種都增加了少量CAT，它可以清除H2O2，使得H2O2不致于與O2在鐵螯合物作用下反應(yīng)生成非常有害的-OH，減少棗苗細(xì)胞膜系統(tǒng)受到傷害;在脅迫后期，即30～40天，隨著脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，CAT活性隨之迅速下降，細(xì)胞膜系統(tǒng)受到了傷害。在S2水分處理?xiàng)l件下，3個(gè)棗品種CAT的變化趨勢(shì)均呈現(xiàn)出“先降后升”的趨勢(shì)，在0～20天內(nèi)，CAT值就開(kāi)始不斷下降;到第20天時(shí)，受到細(xì)胞膜傷害程度最大，其中，三星大棗CAT值下降幅度最小，大平頂棗的CAT值下降幅度最大，三星大棗抗旱性更強(qiáng)一些。在重度脅迫S3水分處理?xiàng)l件下，在0～10天內(nèi)，CAT值開(kāi)始有小幅度上升;在10～20天內(nèi)，CAT值下降幅度最大，說(shuō)明脅迫到第20天時(shí)，細(xì)胞膜系統(tǒng)受到了比較嚴(yán)重的傷害。從圖2可以看出，三星大棗相比其他棗品種的CAT活性較強(qiáng)，但隨著細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的破壞，CAT的防御能力也在不斷衰弱。

3 結(jié)論與討論

3. 1 植物在逆境脅迫下，會(huì)產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)，CAT在植物體內(nèi)正是起著清除過(guò)氧化氫的作用，從而減輕對(duì)植物體的毒害。3個(gè)棗品種CAT 活性除了在S2水分脅迫處理外，在水分脅迫過(guò)程中均先增強(qiáng)后減弱，CAT活性變化是棗品種抵御水分脅迫的有效途徑。其中三星大棗CAT活性比較強(qiáng)，大平頂棗CAT活性比較弱。

3. 2 過(guò)氧化氫酶活性為機(jī)體提供了抗氧化防御機(jī)理，能讓過(guò)氧化氫分解成水和分子氧，使細(xì)胞免于遭受過(guò)氧化氫的毒害。有研究證實(shí)，通過(guò)增強(qiáng)抗氧化酶活性及增強(qiáng)活性氧代謝來(lái)增強(qiáng)植物耐受性，將過(guò)氧化氫酶基因KatG轉(zhuǎn)進(jìn)棉花中，轉(zhuǎn)基因棉花表現(xiàn)出較好的抗旱性[ 6 ]。目前，已從一些植物中克隆了CATs，其不但具有各自的時(shí)空表達(dá)模式，而且其不同成員在植物中有不同的功能。

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第1作者簡(jiǎn)介： ?馬艷麗（1978-）， ?女， ?高級(jí)工程師， ?主要從事林地經(jīng)濟(jì)研究。

收稿日期： 2020 - 01 - 20

（責(zé)任編輯： ? 張亞楠）