全 文 ：基金项目：山西省留学基金“转基因合成小麦新种质”（2004044）；山西省留学回国人员科技活动择优资助“小麦新种质的标记辅助选育”（200856）。
第一作者简介：朱俊刚，男，1984年出生，山西高平人，在读硕士，研究方向：小麦遗传育种。E-mail：zhudi-119@163.com。
通讯作者：孙黛珍，女，1964年出生，博士，教授。通信地址：030801太谷山西农业大学农学院，Tel：0354-6288706，E-mail：sdz64@126.com。
收稿日期：2009-04-04，修回日期：2009-04-24。
PEG胁迫对六倍体小黑麦幼苗SOD，
POD活性及MDA含量的影响
朱俊刚，王曙光，李晓燕，杨海峰，孙黛珍
(山西农业大学农学院，太谷 030801)
摘 要：为了解水分胁迫对小黑麦叶片保护酶活性及膜脂过氧化作用的影响，以10个抗旱性不同的六倍
体小黑麦为材料，用 20% PEG-6000模拟干旱胁迫，研究了不同抗旱性小黑麦品种 SOD，POD活性及
MDA含量对水分胁迫的反应。结果表明，各品种SOD，POD活性及MDA含量均显著高于对照，但是不
同品种增加幅度明显不同。其中，SOD活性胁迫系数依次为Prego＞Fidelio＞Prado＞Szd154＞Presto＞
Tornado＞Lamberto＞Moreno＞Pronto＞Tewo，最大是品种 Prego为 7.48；POD活性胁迫系数依次为
Fidelio＞Tornado＞Presto＞Prego＞Szd154＞Prado＞Pronto＞Lamberto＞Moreno＞Tewo，最大是 Fidelio
为 3.19；而MDA含量胁迫系数依次为 Tewo＞Lamberto＞Moreno＞Pronto＞Szd154＞Fidelio＞Prado＞
Presto＞Tornado＞Prego，最大是Tewo为4.71，推断在所有品种中，Prego的抗旱性最强，而Tewo抗旱性
则较弱。
关键词：小黑麦；干旱胁迫；超氧化物歧化酶活性；过氧化物酶活性；丙二醛含量
中图分类号：S332.4 文献标识码：A 论文编号：2009-0693
Effects of PEG Stress on the Activities of Superoxide Dismutase, Peroxidase and the
Content of Malonaldehyde of Triticale Seedlings
Zhu Jungang, Wang Shuguang, Li Xiaoyan, Yang Haifeng, Sun Daizhen
(College of Agronomy, Shanxi Agricultural University, Taigu 030801)
Abstract: Effect of water deficit on leaf protective enzymes and permeability of plasma membrane of ten
triticale cultivars with different drought resistance was studied. Under 20 % PEG 6000 simulated drought
stress, superoxide dismutase (SOD) activity, peroxidase (POD) activity and Malonaldehyde (MDA) content of
triticale with different drought resistance were measured. The results showed that the activities of superoxide
dismutase (SOD), peroxidase(POD) and Malonaldehyde (MDA) content are higher than that of control. While
they changed apparently between different cultivars. The stress coefficient of SOD activity are as follows:
Prego＞Fidelio＞Prado＞Szd154＞Presto＞Tornado＞Lamberto＞Moreno＞Pronto＞Tewo, the biggest of
which is Prego that is 7.48, the stress coefficient of POD activity are as follows: Fidelio＞Tornado＞Presto＞
Prego＞Szd154＞Prado＞Pronto＞Lamberto＞Moreno＞Tewo, the biggest of which is Fidelio that is 3.19, and
the stress coefficient of MDA content are as follows: Tewo＞Lamberto＞Moreno＞Pronto＞Szd154＞Fidelio＞
Prado＞Presto＞Tornado＞Prego, the biggest of which is Tewo that is 4.71 ,This indicted that Prego might was
a cultivar with the strongest drought resistance and Tewo might was drought-sensitive cultivar in all cultivars.
Key words: triticale, drought stress, superoxide dismutase activity, peroxidase activity, malonaldehyde content
中国农学通报 2009,25(18):202-204
Chinese Agricultural Science Bulletin
干旱是限制作物生长的主要因素之一，对作物造
成的减产量超过其他自然逆境减产量之和。作物在干
旱胁迫下形态特征和理化特性会发生一系列变化[1]。
聚乙二醇(PEG)是一种高分子渗透剂，其最大特点是
本身不能穿越细胞壁进入细胞质，不会引起质壁分离，
使植物组织和细胞处于类似于干旱的水分胁迫之中[2]。
干旱胁迫导致植物产生大量的活性氧，主要包括：超氧
阴离子、羟自由基、过氧化氢（H2O2）等。活性氧可以导
致蛋白质、膜脂、DNA及其他细胞组分的严重损伤[3]。
研究表明在干旱胁迫下小麦叶片超氧化物歧化酶、过
氧化物酶等细胞保护酶发挥活性，抑制了过氧化作用
产物丙二醛的积累，降低叶片质膜透性和干旱对小麦
植株体的伤害 [4]。作者采用 PEG模拟干旱胁迫的方
法，在20% PEG-6000处理下，研究了不同小黑麦品种
幼苗期 2种抗氧化酶：超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化
物酶(POD)的活性变化以及丙二醛(MDA)含量的变化
情况，以期阐明小黑麦抗氧化能力的规律，为优良小黑
麦品种的育种提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试材料为从国外引进的 10个六倍体小黑麦新
品种（系）：Moreno，Fidelio，Tewo，Prego，Pronto，
Presto，Prado，Szd154，Tornado，Lamberto。
1.2 20%的PEG-6000处理与取样
把供试材料用清水洗净，种子经0.1% HgCl2消毒
10 min，取出用清水冲洗 2~3次；吸胀 24 h后，在直径
为10 cm的培养皿中铺2层滤纸，每一培养皿均匀的摆
放 50粒种子，然后加入 6 ml的蒸馏水，置于 25 ℃，
5000 lx的光照培养箱中培养8天后，将生长一致50株
幼苗用 6 ml的 20%的PEG-6000的霍格伦德培养液处
理，同时设定以不加 PEG-6000 的霍格伦德培养液的
幼苗为对照，3次重复。每 12 h更换培养液 1次，以减
少浓度误差，3天后，取5株大小一致的幼苗，测定叶片
MDA含量和SOD，POD活性。
1.3 测定方法
参照李合生的氮蓝四唑(NBT)还原法测定[5] SOD
活性，SOD用每克鲜单位以抑制NBT光化还原的50%
为1个酶活性单位。
POD活性测定采用愈创木酚法 [6]，以每分钟内
OD470 nm变化0.01为1个过氧化物酶活性单位。
MDA含量参照李合生[5]的硫代巴比妥酸法测定。
用双组分分光光度法分别测定显色反应产物在 600，
532 nm和 450 nm处的吸光值，用以下方程计算：C=
6.45(A532-A600)-0.56A450。式中 C为MDA的浓度(μmol/
L)；样品中MDA含量用以下公式求得：MDA含量
（μmol/g）=MDA浓度（μmol/L）×提取液体积（L）/样品
鲜重（g）。
某一性状的胁迫系数的计算公式为:该性状胁迫
系数=该性状处理下性状值/该性状对照性状值。
2 结果与分析
2.1 SOD活性的变化
由表1可以看出，胁迫条件下不同品种SOD活性
均高于对照，说明在一定干旱程度下，小黑麦可以通过
提高SOD保护酶活性来适应干旱环境。在对照条件
下各品种SOD活性基本一致，但在水分胁迫强度下，
各品种SOD活性对水分胁迫反应程度明显不同，胁迫
系数大小依次为 Prego＞Fidelio＞Prado＞Szd154＞
Presto＞Tornado＞Lamberto＞Moreno＞Pronto＞Tewo，
其中Prego的变化最大，其胁迫系数为7.48，而Tewo胁
迫系数仅为 3.88，表明在水分胁迫条件下 Prego的
SOD活性响应积极，具有相对较强清除活性氧和修复
适应能力。
表1 20%的PEG-6000胁迫下不同小黑麦品种叶片SOD，POD活性及MDA含量的变化
品种
Moreno
Fidelio
Tewo
Prego
Pronto
Presto
Prado
Szd154
Tornado
Lamberto
SOD活性
对照
19.86
19.55
19.37
17.22
21.35
20.19
17.73
14.44
21.15
16.00
处理
90.26
138.20
75.07
128.86
86.00
131.30
119.05
94.01
132.36
84.22
胁迫系数
4.54
7.07
3.88
7.48
4.03
6.50
6.71
6.51
6.26
5.26
POD活性
对照
31.50
26.20
31.40
28.10
31.10
28.00
34.70
28.50
26.60
33.50
处理
58.70
83.70
55.60
75.70
62.40
83.80
79.80
67.20
84.00
64.70
胁迫系数
1.86
3.19
1.77
2.69
2.01
2.99
2.30
2.36
3.16
1.93
MDA含量
对照
11.39
10.92
9.41
13.46
12.11
9.52
8.89
12.01
11.16
10.84
处理
42.66
32.64
44.30
22.74
42.69
22.62
25.40
42.20
22.74
44.94
胁迫系数
3.75
2.99
4.71
1.69
3.53
2.38
2.86
3.51
2.04
4.15
朱俊刚等：PEG胁迫对六倍体小黑麦幼苗SOD，POD活性及MDA含量的影响 ·· 203
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2.2 POD活性的变化
POD酶活性变化规律同 SOD基本一致（表 1）。
总体上表现为干旱胁迫处理条件下，各品种POD活性
均大于各自对照下的POD活性，说明在干旱胁迫下小
黑麦叶片能通过增强POD活性来抵御干旱对其造成
的自由基伤害，增强抗旱性。但不同品种POD活性对
PEG-6000处理的反应程度不尽一致，胁迫系数大小依
次 是 Fidelio＞Tornado＞Presto＞Prego＞Szd154＞
Prado＞Pronto＞Lamberto＞Moreno＞Tewo， 其 中
Fidelio表现差异最大，胁迫系数为 3.19，Tewo的 POD
活性变化最小，胁迫系数仅为1.77。
2.3 MDA含量的变化
MDA含量的高低是反映细胞膜质过氧化作用强
弱和质膜破坏程度的重要指标[7]。由表 1可以看出，，
水分胁迫后，抗旱性不同的品种MDA含量变化规律
是一致的，即胁迫后，MDA含量都高于对照。表明干
旱胁迫已明显促进了小黑麦体内膜脂过氧化作用，其
遭受干旱伤害程度加重。但各品种胁迫系数有较大差
异，胁迫系数大小分别是Tewo＞Lamberto＞Moreno＞
Pronto＞Szd154＞Fidelio＞Prado＞Presto＞Tornado＞
Prego，其中 Tewo的胁迫系数最大为 4.71，Prego的胁
迫系数最小为1.69，表明不同品种所受伤害水平不同，
其中，Tewo膜脂过氧化程度最高，Prego受伤害程度则
较低。这说明小麦在受到干旱胁迫后，细胞膜都必然
受到一定程度的伤害，但可能由于不同抗旱性品种解
除干旱逆境时恢复和补偿能力不同，因而抗旱胁迫系
数表现出较大差异。
3 讨论
植物在干旱条件下，细胞内活性氧自由基的产生
和清除平衡遭到破坏，致使植物体内产生过多的活性
氧自由基，导致膜脂过氧化、膜通透性增加[8]。作者发
现某品种叶片SOD活性变化越大，POD活性变化也较
大，表明二者生理作用的一致性，SOD与POD可以通
过协同作用下抵御干旱伤害，但二者的变化并不完全
同步。例如各品种中SOD活性变化最大的是Prego其
胁迫系数为 7.48，而其 POD活性变化并非最大的（胁
迫系数为 2.69）。这说明抗不同品种中氧化酶对干旱
的反应程度并不完全相同，在不同品种中二者抵抗干
旱胁迫重要程度不同。并且在各品种中，SOD的活性
升高幅度在二种酶中是较大的，这说明 SOD较 POD
对干旱胁迫更敏感。
活性氧自由基可以诱发细胞膜脂的不饱和脂肪酸
发生连锁的过氧化反应，使脂肪酸发生降解，产生脂质
过氧化物，其中最主要的产物就是MDA[9]。在水分胁
迫下不同品种MDA含量均升高，但各品种升高程度
不同，且SOD和POD活性大的品种MDA含量升高幅
度较小，这是因为 SOD和 POD等酶可以通过协同作
用来防御活性氧自由基对细胞膜系统的伤害作用。
参考文献
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