全 文 ：　　　[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-),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.
　 2011年 2月 重庆文理学院学报 (自然科学版) Feb., 2011　
第 30卷　第 1期 JournalofChongqingUniversityofArtsandSciences(NaturalScienceEdition) Vol.30　No.1
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
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年生常绿欧洲荚蒾为试材 ,用控制浇水模拟干旱的方法 ,研究了干旱胁
迫对常绿欧洲荚蒾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 ,常绿欧洲荚蒾叶片质膜透性和丙二醛含量变化不显著 ,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著升高 ,然后下降并呈波幅变化 ,干旱胁迫
处理 28 d, SOD活性比对照增加了 140%, POD活性增加了 30%,表明常绿欧洲荚蒾有较高的
抗干旱能力.
[关键词 ]常绿欧洲荚蒾;干旱胁迫;膜脂过氧化;抗氧化酶
[中图分类号 ] S793　[文献标志码 ] A　[文章编号 ] 1673-8012(2011)01-0047-03
　　常绿欧洲荚蒾 (Viburnumopulusvar.)为忍
冬科荚蒾属常绿小乔木 ,是欧洲荚蒾的变种.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 [ 1] ,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
边 、水边 、堤坡两边及树坛等各类绿地中 ,不仅具
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
活性氧自由基 ,减轻其对细胞膜的伤害 [ 2] .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蒾的影响研究还未
见报道.作者通过对盆栽常绿欧洲荚蒾幼苗进行
干旱处理 ,了解常绿欧洲荚蒾在干旱胁迫下的生
理变化 ,探讨常绿欧洲荚蒾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蒾幼苗 , 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)℃,湿度为 70%,光强 3 500 ～ 4 000 lx,
每天光照时间 12 h.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.
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DOI :10.15998/j.cnki.issn1673-8012.2011.01.015
1.3　测定方法
质膜透性采用 DDS-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[ 3]的
方法.
2　结果与分析
2.1　干旱胁迫对常绿欧洲荚蒾叶片细胞膜透性
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 [ 4] .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%.
图 1　干旱胁迫对常绿欧洲荚蒾叶片细胞膜透性的影响
2.2　干旱胁迫对常绿欧洲荚蒾叶片丙二醛
(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[ 5] .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 ,表明常绿欧洲荚蒾具
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
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.
图 2　干旱胁迫对常绿欧洲荚蒾叶片丙二醛含量的影响
2.3　干旱胁迫对常绿欧洲荚蒾叶片超氧化物歧
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 [ 6] .由
图 3可以看出 ,干旱胁迫的常绿欧洲荚蒾叶片中
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
活性一直显著高于对照 ,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.
图 3　干旱胁迫对常绿欧洲荚蒾叶片 SOD活性的影响
2.4　干旱胁迫对常绿欧洲荚蒾叶片过氧化物酶
(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
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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[ 7] .由图 4可以看出 ,对照处理的常绿欧洲
荚蒾在试验期间 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
一直显著高于对照 ,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 ,常绿欧洲荚蒾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.
图 4　干旱胁迫对常绿欧洲荚蒾叶片 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 [ 4] ,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 [ 8] ,产生过氧化产
物 ,主要表现为丙二醛含量的显著增高.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
绿欧洲荚蒾叶片质膜透性和 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
蒾膜透性基本不造成伤害 ,过氧化产物 MDA含
量也较低 ,表明常绿欧洲荚蒾能忍耐一定程度的
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[ 9] .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 [ 10] 、冷
蒿[ 11]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 ,常绿欧洲荚蒾干旱胁
迫处理 28天 , SOD和 POD活性显著高于对照 ,
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 ,常绿欧洲荚蒾植株的生长状况良好 ,只有少
数叶片变黄 、脱落 ,说明常绿欧洲荚蒾具有较强
的耐旱力.
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(下转第 62页)
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StudyoftheelasticandthermodynamicpropertiesofMgS
ZHANGShu-hua
(AdministrationCentreofExperimentandTeachingResource, YibinUniversity, YibingSichuan644007, China)
Abstract:Throughfirst-principlesplane-waveultrsoftpseudopotentialmethodofdensityfunctionaltheo-
ry, elasticandthermodynamicpropertiesofMgSwerestudied, basedontheoptimizedstructure.Obtained
theresultofcalculation:laticeparameteris0.522 78 nm;energygapis2.873 eV;elasticconstantisC11
=134.02GPa、C12 =38.5GPa、C44 =53.9GPa、bulkmodulus(B)is70.3GPa;theDebyetemperatureis
557.2 Katthe0Kandp=0 GPa;theheatcapacityatdiferenttemperature, wefoundtheheatcapacity
wasclosedtotheDulong-Petitlimitathightemperature.
Keywords:densityfunction;energygap;elastic;Deybetemperature;thermodynamicproperties
(责任编辑　吴　强)
(上接第 49页)
Efectsofdroughtstressonmembrancelipidperoxidationand
antioxidativeactivityinViburnumopulusvar.seedlings
WANGDa-ping, YAOCai-hong, WEIWei, WUShu-hong, YINShan-shan
(ColegeofLifeScienceandTechnology, ChongqingUniversityofArtsandSciences, YongchuanChongqing402160, China)
Abstract:TheefectofdroughtstressonmembrancelipidperoxidationandantioxidativeactivityinViburnum
opulusvar.leaveswerestudiedwith2-yearpotedseedlingssimulatingsoilwaterstatus.Comparingtothe
control, theresultsshowedtheplasmamembranepermeabilityandmalondialdehydecontentdidnotchange
significantlyinashortdroughtstresstime, butgradualyincreasedwiththeelongationofdroughtstresstime.
After28daysdroughtstres, theconductivitypercentageincreased65%, MDAcontentincreased51%.The
activitiesofSODandPODactivitiesofleavesincreasedevidentlyatfirst, andthendroppedunderlong
droughtstresstime.After28daysdroughtstress, SODactivitiesincreased140% ofcontrol, PODactivities
increased30%.BasedontheresultsaboveweconcludedthatViburnumopulusvar.showhighadaptability
todroughtstress.
Keywords:Viburnumopulusvar.;droughtstress;membrancelipidperoxidation;antioxidative
(责任编辑　吴朝平)
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