【doc】干旱胁迫对常绿欧洲荚蒾幼苗膜脂过氧化和抗氧化酶活性的影响

【doc】干旱胁迫对常绿欧洲荚蒾幼苗膜脂过氧化和抗氧化酶活性的影响 干旱胁迫对常绿欧洲荚蒾幼苗膜脂过氧化 和抗氧化酶活性的影响 2011年2月 第3O卷第1期 重庆文理学院(自然科学版) JournalofChongqingUniversityofArtsandSciences(NaturalScienceEdition) Feb..201l V01.3ONO.1 干旱胁迫对常绿欧洲荚蓬幼苗膜脂过氧化 和抗氧化酶活性的影响 王大平,姚彩红,魏伟,吴淑洪,尹珊珊 (重庆文理学院生命科学与技术学院,重庆永川402160) [摘要]以盆栽的2年生常绿欧洲荚莲为试材,用控制浇水模拟干旱的方法,研究了干旱胁 迫对常绿欧洲荚莲叶片膜脂过氧化和抗氧化酶活性的影响.结果表明:与对照相比,短时间的 干旱,常绿欧洲荚莲叶片质膜透性和丙二醛含量变化不显着,随着干旱胁迫处理时间的延长, 叶片质膜透性和丙二醛含量升高,干旱胁迫处理28d,相对电导率增加了65%,MDA含量增加 了51%;SOD和POD活性在短时间干旱胁迫下显着升高,然后下降并呈波幅变化,干旱胁迫 处理28d,SOD活性比对照增加了140%,POD活性增加了30%,表明常绿欧洲荚莲有较高的 抗干旱能力. [关键词]常绿欧洲荚莲;干旱胁迫;膜脂过氧化;抗氧化酶 [中图分类号]$793[文献标志码]A[文章编号]1673—8012(2011)01—0047—03 常绿欧洲荚莲(Viburnumopulusvar.)为忍 冬科荚蓬属常绿小乔木,是欧洲荚蓬的变种.该 植物分枝能力强,耐修剪,叶片色相变化丰富,春 夏季叶片油绿,秋季后叶片逐步变成紫红色,白 花,果实红色,挂树时间长,具有很好的观赏 性j,是优良的园林绿化树种.它可以应用在园 林绿地中的空旷地上,林下,乔灌木树丛之间,路 ,堤坡两边及树坛等各类绿地中,不仅具 边,水边 有美化环境的功能,还具有良好的生态效益,具 有广阔的推广应用前景. 我国各地时常出现季节性干旱,干旱胁迫又 是影响和限制植物生长的重要环境因素之一.在 干旱胁迫环境下,活性氧和丙二醛的产生与积累 是对植物伤害的主要生理响应特征,干旱逆境能 诱导植物体产生过量的活性氧自由基,引发膜脂 过氧化作用,造成生理功能紊乱,严重时导致细胞 死亡.同时,植物通过内部生理代谢的变化适应干 旱胁迫,通过自身抗氧化酶活性的增加,有效清除 潘『生氧自由基,减轻其对细胞膜的伤害J.近年 来,有关干旱胁迫对植物的影响研究报道已有很 多,但干旱胁迫对常绿欧洲荚蓬的影响研究还未 见报道.作者通过对盆栽常绿欧洲荚莲幼苗进行 干旱处理,了解常绿欧洲荚莲在干旱胁迫下的生 理变化,探讨常绿欧洲荚蓬在干旱胁迫下的生理 机制,为其引种及推广应用提供依据. 1材料与方法 1.1试验材料 2年生的盆栽常绿欧洲荚莲幼苗,每盆1 株,苗高35,40cm. 1.2试验方法 试验于2010年5—6月在重庆市园林实验 教学示范中心进行.选取生长健壮,长势一致的 盆栽幼苗60株,置于人工气候室中培养,温度 (28?2)oC,湿度为70%,光强3500,4000lx, 每天光照时间12h.干旱胁迫自处理开始植株不 浇水,对照植株每日定时浇水至透.每处理供试 植株30株,试验重复3次,每个重复10株苗,分 别于处理0,7,14,21和28天测定植株叶片的各 项指标. [收稿日期]2010—09—22 [基金项目]重庆市教委科学技术研究项目(KJ091209). [作者简介]王大平(1965一),男,四川大竹人,教授,博士,主要从事园艺及园林植物 教学与研究工作 47 1.3测定方法 质膜透性采用DDS一11A电导仪测定;丙二 醛含量(硫代巴比妥酸比色法),超氧化物歧化 酶活性(氮蓝四唑光化还原法)和过氧化物酶活 性(愈创木酚氧化法)测定参照李玲等的 方法. 2结果与 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 2.1干旱胁迫对常绿欧洲荚蓬叶片细胞膜透性 的影响 植物叶片组织膜透性变化将反应细胞质膜 的破坏程度.当植物组织受到逆境伤害时,由于 膜的功能受损或结构破坏,使其透性增大,细胞 内的盐类或有机物将以不同程度渗出,从而引起 组织相对电导率发生变化J.由图1可知,在试 验期间,对照处理的叶片相对电导率相对平稳, 而干旱处理的有较大幅度的增加.干旱胁迫处理 前14天,叶片的相对电导率增幅不大,之后,随 着胁迫时间的延长,相对电导率上升较快,到第 28天,干旱胁迫处理的相对电导率达45.17%, 比对照(27.37%)增加了65%. 50 40 \ 篓30 20 1O O 07142128 处理天数/d 图1干旱胁迫对常绿欧洲荚蓬叶片细胞膜透性的影响 2.2干旱胁迫对常绿欧洲荚蘧叶片丙二醛 (MDA)含量的影响 植物器官衰老或在逆境胁迫条件下,植物往 往发生膜脂过氧化作用,MDA是植物细胞脂过 氧化产物之一,其含量的高低可以反应逆境胁迫 下植物被伤害程度的大小,是膜脂过氧化程度的 重要标志.从图2可见,对照处理的叶片MDA 含量在处理过程中保持相对稳定,而干旱处理前 14天,MDA含量增加不多,表明常绿欧洲荚莲具 有一定的抗旱性;随着胁迫时间的延长,MDA含 量持续上升,28天后,干旱处理植株的MDA含 48 量为3,92nmoL/g,与对照相比,增加了51%,说 明长时间的干旱胁迫对植株有较大影响. 5 b0 4 目 3 2 如 l 幢O 处理天数/d 图2干旱胁迫对常绿欧洲荚蓬叶片丙二醛含量的影响 2.3干旱胁迫对常绿欧洲荚蘧叶片超氧化物歧 化酶(SOD)活性的影响 SOD是膜脂过氧化防御系统的主要保护酶, 它能催化活性氧发生歧化反应产生无毒分子氧 和过氧化氢,从而避免植物细胞遭受伤害.由 图3可以看出,干旱胁迫的常绿欧洲荚蓬叶片中 SOD活性呈波幅上升趋势,先上升后下降,再上 升又下降;而对照处理的SOD活性开始下降,然 后趋于平稳.在试验期间,干旱胁迫处理的SOD 活性一直显着高于对照,处理28天时,干旱胁迫 叶片SOD活性比对照的增加了140%.SOD活性 的增加表明该植物在干旱胁迫情况下能清除逐 渐增多的活性氧,使其免于胁迫的伤害或减轻其 伤害. O.7 0,6 05 —0.4 \ 掣0.3 蓍0.2o ?Ol 0 处理天数/d 图3干旱胁迫对常绿欧洲荚蓬叶片SOD活性的影响 2.4干旱胁迫对常绿欧洲荚蓬叶片过氧化物酶 (POD)活性的影响 POD也是植物体内的一种保护酶,主要与 CAT共同作用以消除SOD作用产生的过量的过 氧化氢,使过氧化氢维持在一个较低的水平,有 效降低了活性氧生成?OH的量,它们的活性变 化在一定程度上反映了植物体内活性氧的代谢 情况[.由图4可以看出,对照处理的常绿欧洲 荚莲在试验期间POD活性变化幅度不大,在干 旱胁迫处理下,POD活性先是快速增加,然后下 降,再呈平稳趋势.但干旱胁迫处理的POD活性 一 直显着高于对照,处理28天时,干旱胁迫叶片 SOD活性比对照的增加了30%,这表明在干旱 胁迫下,常绿欧洲荚蓬体内启用了抗氧化防 御系统,这是植物体对逆境胁迫的一种应激 反应. 二,500 盘 算400 ? 二300 \200 熊 媲100 0 20 07l42l28 处理天数/d 图4干旱胁迫对常绿欧洲荚蘧叶片POD活性的影响 3小结与讨论 当植物受到干旱胁迫时,质膜受到不同程度 的破坏,进而膜透性(电导率)增大,同时细胞 中活性氧大量积累,而活性氧含量增高能启动膜 脂过氧化和膜脂脱脂化作用J,产生过氧化产 物,主要表现为丙二醛含量的显着增高.因此植 物在干旱胁迫中保持低水平的质膜透性和MDA 是植物抗旱的关键.本试验表明,干旱胁迫下常 绿欧洲荚蓬叶片质膜透性和MDA含量随处理时 间的延长而逐步上升,短时间干旱对常绿欧洲荚 莲膜透性基本不造成伤害,过氧化产物MDA含 量也较低,表明常绿欧洲荚蓬能忍耐一定程度的 水分亏缺. 在正常条件下,植物体内自由基的产生和消 除之间处于平衡状态,当植物处于各种逆境中, 细胞内自由基产生和清除的平衡遭到破坏,此时 积累的自由基对植物细胞造成伤害,引起膜脂的 过氧化,使细胞内电解质外渗,造成细胞伤害和 死亡J.而细胞中清除活性氧的SOD和POD等 保护酶系统的存在和活性增强,是细胞免于伤害 或抗性增强的重要原因之一.前人对构树?,冷 蒿1等研究表明,植物体内存在抗氧化系统,干 旱胁迫可诱导相关酶活性的提高,增强植株的耐 旱能力.本研究结果表明,常绿欧洲荚莲干旱胁 迫处理28天,SOD和POD活性显着高于对照, 有效地清除了活性氧,减少了细胞膜质的过氧化 产物MDA的积累,从而减少了对细胞膜的伤害, 膜透性增加不明显,植株良好生长.在生产实践 中,栽培土壤干旱,会使其植物生长受到抑制,叶 片容易黄化.但在本试验过程中观察到,干旱28 天,常绿欧洲荚莲植株的生长状况良好,只有少 数叶片变黄,脱落,说明常绿欧洲荚蓬具有较强 的耐旱力. 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StudyoftheelasticandthermodynamicpropertiesofM ZHANGShu—hua AdministrationLentneofExperimentand|-eachingResource,YibinUniversity.YibingS~h uan644007.Chma) Abstract:Throughfirst—principlesplane— waveuhrsoflpseudopotentialmethodofdensityfunctionaltheo- ry,elasticandthermodynamicpropertiesofMgSwerestudied,basedontheoptimizedstructure.Obtained theresultofcalculation:latticeparameteris0.52278nm;energygapis2.873eV;elasticconstantisC1l = 134.02GPa,Cl2=38.5GPa,C44=53.9GPa,bulkmodulus(B)is70.3GPa;theDebyetemperatureis 557.2Katthe0KandP0GPa;theheatcapacityatdifferenttemperature,wef0undtheheatcapacity wasclosedtotheDulong—Petitlimitathightemperature. Keywords:densityfunction;energygap;elastic;Deybetemperature;thermodynamicproperties (责任编辑吴强) (上接第49页) Effectsofdroughtstressonmembrancelipidperoxidationand antioxidativeactivityinViburnumopulusvar.seedlings WANGDa—ping,YAOCai—hong,WEIWei,WUShu—hong,YINShan—shan (CollegeofLifeScienceandTechnology,ChongqingUniversityofArtsandSciences,YongchuanChongqing402160,China) Abstract:TheeffectofdroughtstressonmembrancelipidperoxidationandantioxidativeactivityinViburnum opulusvar.1eaveswerestudiedwith2一 yearpottedseedlingssimulatingsoilwaterstatus.Comparingtothe control,theresultsshowedtheplasmamembranepermeabilityandmal0ndialdehydecontentdidnotchange significantlyinashortdroughtstresstime,butgraduallyincreasedwiththeelongationofdroughtstresstime. After28daysdroughtstress,theconductivitypercentageincreased65%,MDAcontentincre ased51%.The activitiesofSODandPODactivitiesofleavesincreasedevidentlyatfirst,andthendroppedunderlong droughtstresstime.After28daysdroughtstress,SODactivitiesincreased140%ofcontrol,PODactivities increased30%.BasedontheresultsaboveweconcludedthatViburnumopulusvat.showhJighadaptability todroughtstress. Keywords:Viburnumopulusvar.;droughtstress;membrancelipidperoxidation;antioxidative 62 (责任编辑吴朝平)