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碳酸盐胁迫对偃伏梾木活性氧产生和抗氧化酶系统的影响



全 文 :第 37卷 第 9期 东 北 林 业 大 学 学 报 Vol.37 No.9
2009年 9月 JOURNALOFNORTHEASTFORESTRYUNIVERSITY Sep.2009
碳酸盐胁迫对偃伏梾木活性氧产生和抗氧化酶系统的影响1)
徐 静 王庆成 孙 晶 刘 强
(东北林业大学 ,哈尔滨 , 150040)
  摘 要 为评价偃伏梾木(CornusstoloniferaMichx.)的耐盐性 ,采用盆栽方法对 1年生苗木在不同质量分数
的 NaHCO3(1.0、2.0、4.0g/kg沙土)的胁迫(7, 14、21d)下叶片活性氧产生和清除系统的变化和膜质过氧化过程进行了研究。结果表明 , 短期胁迫时 ,偃伏梾木在各盐处理下叶片 O-.
2
产生速率和 H
2
O
2
的含量与对照无显著差
异;CAT和 APX酶活性大部分显著升高(P<0.05),分别达到对照的 1.8 ~ 3.0、1.0 ~ 2.0倍;SOD活性无显著变
化;丙二醛 、电解质外渗率与对照无显著差异 。中期胁迫叶片 O-.2 产生速率和 H2O2的含量分别达到对照的 1.9 ~
2.9和 1.2 ~ 1.5倍(P<0.05);SOD、CAT和APX酶活性均显著增加(P<0.05), SOD和 CAT在中盐处理下达到最
高 , APX在高盐处理下达到最高;MDA含量 、电解质外渗率在中低盐处理下与对照无显著差异 , 高盐胁迫下分别达
到对照的 3.0和 1.4倍(P<0.05)。长期胁迫叶片 O-.2 产生速率和 H2O2的含量为对照的 1.3 ~ 1.6和 1.3 ~ 1.9倍(P<0.05);SOD活性在高盐处理下降低 , 接近对照 , CAT比对照降低 38%(P<0.05), APX酶仍保持较高活性
(P<0.05);MDA含量 、电解质外渗率分别是对照的 1.3 ~ 4.7和 1.8 ~ 2.8倍(P<0.05)。偃伏梾木对低于 2.0g/
kg沙土的碳酸盐胁迫有一定的适应性。
关键词 NaHCO3胁迫;偃伏梾木;活性氧;抗氧化酶分类号 Q945.78
EffectofSoilNaHCO3 StressonProductionofReactiveOxygenSpeciesandActivityofAntioxidantEnzymesinLeavesofCornusstoloniferaSeedlings/XuJing, WangQingcheng, SunJing, LiuQiang(CollegeofForestry, NortheastForestryUniversity, Harbin150040, P.R.China)//JournalofNortheastForestryUniversity.-2009, 37(9).-29 ~ 32
Theproductionandeliminationofreactiveoxygenspecies(ROS)andmalondialdehyde(MDA), electrolyticleakagein
leavesof1-year-oldCornusstoloniferaseedlingsunderdiferentNaHCO3 stresses(0, 1.0, 2.0, and4.0g/kgdrysoil)anddiferentphases(7d, 14dand21d)weremeasuredtotestthetoleranceofC.stoloniferatosoilsalinitystress.Nosignifi-
cantdifferencewasdetectedinO-.2 productionrateandH2O2 contentinleavesbetweenalthesaltconcentrationtreatmentsandthecontrolafter7daysofstress.Comparedwiththecontrol, catalase(CAT)andascorbateperoxidase(APX)activities
increasedby1.8 ~ 3.0 timesand1.0 ~ 2.0 times, respectively(P<0.05).Activityofsuperoxidedismutase(SOD)ex-
hibitedanunobviouschange.NosignificantdifferencesincontentofMDAandelectrolyticleakagewerefoundbetweenthe
controlandthetreatments.Onthe14thdayofstress, productionrateofO-.2 andcontentofH2O2 intheleavesincreaseddramatically, whichwere1.9 ~ 2.9(P<0.05)and1.2 ~ 1.5 times(P<0.05)higherthanthatofthecontrol, respective-
ly, andactivitiesofSOD, CAT, andAPXsignificantlyincreased(P<0.05), activitiesofSODandCATreachedthemax-
imumataintermediatestresslevel(2.0g/kg), APXactivityreachedthemaximumatahighstresslevel(4.0 g/kg).
TherewerenosignificantdiferencesinMDAcontentandelectrolyticleakagebetweenthesalinitytreatmentsatlowandin-termediatelevelsandthecontrol, buttheywere3.0timesand1.4timeshigherthanthatofthecontrolathighlevelsalini-
tytreatment.Onthe21thdayofstress, O-.2 productionrateandH2O2 contentwere1.3 ~ 1.6(P<0.05)and1.3 ~ 1.9times(P<0.05)higherthanthatofthecontrol, SODactivitydeclinedandclosedtothatofthecontrolunderhighlevelstress.
Comparedwiththecontrol, CATactivitywas38percentlower(P<0.05)andAPXactivitywasstilhigher(P<0.05);MDA
contentandelectrolyticleakagewere1.3 ~ 4.7times(P<0.05)and1.8 ~ 2.8timeshigherthanthatofthecontrol(P<0.05).ResultssuggestthatC.stoloniferacouldadapttosoilsodiumbicarbonatestresswithinsaltcontentof2.0g/kg(drysoil).
Keywords NaHCO3 stress;Cornusstolonifera;Reactiveoxygenspecies(ROS);Antioxidantenzymes
  我国约有盐碱地 0.27亿 hm2 , 其中大部分是以 NaHCO3
和 Na2CO3为主的苏打盐碱土 , 而且由于各种原因导致的土
壤次生盐渍化仍在继续 [ 1]。 土壤盐渍化严重制约了盐渍土
区的城市生态建设 , 耐盐碱植物的筛选和应用为盐碱地区植
被的恢复与重建提供重要的物质基础。植物耐盐机理和耐盐
植物品种的培育已成为当前的研究热点之一 [ 2] 。盐碱胁迫
下植物体内产生活性氧(ReactiveOxygenSpecies, ROS), 低浓
1)黑龙江省重点科技计划项目(GB05B101-02)和黑龙江省大
庆市高新区创新基金项目(DQGX06YF003)。
第一作者简介:徐静 , 女 , 1983年 2月生 ,东北林业大学林学院 ,
硕士研究生。
通信作者:王庆成,东北林业大学林学院,东北林业大学大庆生物技
术研究院,教授。
收稿日期:2008年 10月 9日。
责任编辑:程 红。
度的 ROS会诱导抗氧化酶基因的表达 , 从而引起抗氧化酶活
性的提高 [ 3] ,高浓度的 ROS则会对植物细胞生物膜 、蛋白质 、
DNA造成不同程度的损伤 [ 4] 。植物在盐胁迫下 , 体内活性氧
产生和清除的动态平衡被破坏 , 造成 ROS的积累 , SOD、CAT
和 APX等保护酶类在植物体内协同作用清除过量的 ROS, 维
持活性氧的代谢平衡 、保护膜结构 ,从而使植物在一定程度上
忍耐 、减缓或抵御逆境胁迫伤害 [ 5] , 因此 ,对盐碱胁迫下植物
体内活性氧动态的研究 , 可以从生理上揭示植物抗盐碱胁迫
的能力。偃伏梾木(CornusstoloniferaMichx.)是山茱萸科梾
木属落叶灌木 , 原产美国内华达山脉至锡斯基尤 、特里尼蒂 、
新墨西哥 、阿拉斯加及加拿大的纽芬兰 [ 6] 。 偃伏梾木生长较
为迅速 、抗性强 、易繁殖 , 观赏效果好 , 自 1982年引种至我国
东北地区后 ,对其引种 、繁殖技术及栽培应用等方面进行了一
些研究 [ 7-8] ,但对其耐盐生理的研究尚少 [ 9] 。为此 , 笔者研究
了偃伏梾木在 NaHCO3胁迫下活性氧的产生与抗氧化酶系统
的动态变化 , 从活性氧调控的角度评价偃伏梾木的耐盐性 , 力
求探讨偃伏梾木对碳酸盐胁迫的生理响应 , 以及适合偃伏梾
木生长的碳酸盐质量分数 , 为偃伏梾木在盐碱地区园林绿化
中的应用提供理论依据。
1 材料与方法
以黑龙江省大庆市红旗林场培育的偃伏梾木(Cornus
stoloniferaMichx.)的 1年生实生苗为研究对象。试验地点设
在东北林业大学帽儿山实验林场尖砬沟森林培育实验站温室
内。 2007年 5月初选用大小一致 、生长正常的苗木盆栽定植
于规格塑料桶中(上口径 30cm, 下口径 27cm,高 25cm)。每
桶内均匀植苗 3株。栽培基质为细河沙(风干沙), 每桶 7.5
kg。培养期间每天定期浇水 ,每 3d浇一次营养液 , 每次每桶
200mL,营养液参照 Utriainen等 [ 10]的方法配制。 2007年 7月
1号开始盐胁迫试验。
盐处理和取样:试验采用完全随机区组试验设计。针对
黑龙江省大庆地区盐碱地土壤含盐量 [ 11]设定基质盐质量分
数 , 胁迫处理设有含盐量为 1.0g· kg-1NaHCO3沙土(轻度胁
迫)、2.0 g· kg-1 NaHCO3 沙土(中度胁迫)和 4.0 g· kg-1
NaHCO3沙土(重度胁迫)3种 , 以不含盐的沙土为对照 , 每处
理 10桶。盐处理期间水和营养液正常浇灌。分别在盐处理
后的 7d(短期胁迫)、14d(中期胁迫)、21d(长期胁迫)取样。
采样时每处理随机选择 3盆 , 摘取适量叶样测定电解质外渗
率 , 其余叶样置液氮中运回实验室 , 于冰箱中 -80℃储藏 , 用
于各项指标的测定。
测定方法:丙二醛(MDA)采用硫代巴比妥酸(TBA)法测
定 [ 12] 260-261;电解质外渗率的测定参照李和生 [ 12] 261-262的方
法;O-.2 产生速率测定采用陈建勋和王晓峰 [ 13] 128-129的方法;
H2O2含量采用林植芳 [ 14]的方法;SOD活性采用氯化硝基四
氮唑蓝法测定 [ 12] 167-169 , 以抑制 NBT(氯化硝基四氮唑蓝)光
化学还原 50%作为一个酶活力单位;CAT活性采用紫外吸收
法测定 [ 13] 120-121 ,将每分钟 OD
240
减少 0.01定义为 1个酶活力
单位;APX活性测定参照 Nakano和 Asadas[ 15]的方法 , 测定 30
s内 OD
290
值的变化 ,计算单位时间内 APX活性。
数据处理:采用 SPSS13.0和MicrosoftExcel2003软件进
行统计分析。
2 结果与分析
2.1 NaHCO3胁迫对偃伏梾木苗木叶片 MDA含量和电解质
外渗率的影响
随着胁迫时间的延长 , 偃伏梾木叶片中 MDA的含量和
电解质外渗率总体呈升高趋势(表 1)。短期胁迫时 , 各处理
MDA含量与对照差异不显著(表 1, P>0.05),电解质外渗率
变化也不明显(表 1, P>0.05)。中期胁迫时 , 中低盐处理
MDA含量与对照差异不显著(P>0.05), 但高盐处理 MDA
含量分别为对照 、中 、低盐处理的 3.0、 2.6、 2.6倍(表 1, P<
0.05);中低盐处理电解质外渗率显著增加(表 1, P<0.05),
高盐胁迫比对照 、中 、低盐处理分别增加 47%、22%、 20%(表
1, P<0.05)。长期胁迫时 , 各处理叶片中 MDA大量积累 , 分
别是对照的 1.3、3.0、 4.7倍(表 1, P<0.05);各处理电解质
外渗率分别为对照 1.5、1.5、2.8倍(表 1, P<0.05)。随胁迫
时间的延长 , 叶片 MDA含量和电解质外渗率在低盐处理下
表现稳定 , 始终与对照差异不显著(表 1, P>0.05),在中盐处
理下 ,在短期 、中期胁迫时与对照差异不显著(P>0.05),胁迫
后期显著升高(表 1, P<0.05);高盐处理初期与对照差异不显著
(表 1, P>0.05),胁迫中、后期则急剧上升(表 1, P<0.05)。
表 1 NaHCO3胁迫对偃伏梾木 1年生苗木叶片 MDA、电解质外渗率 、O-.2 产生速率 、H2O2 的影响
处理 /
g· kg-1
MDA的质量摩尔浓度(鲜质量)/μmol· g-1
7d 14 d 21d
电解质外渗率 /%
7d 14d 21 d
O-.2 产生速率(鲜质量)/μmol·min-1· mg-1
7d 14 d 21 d
H2O2 /μg· g-1
7d 14d 21d
CK 1.79a 3.52a 2.90a 10.90a 11.92a 10.26a 0.10a 0.08a 0.17a 60.81a 87.97a 174.89a
1.0 1.90a 4.46a 3.94b 12.21a 14.40b 19.15b 0.11a 0.15b 0.23b 63.68a 106.67b 238.16b
2.0 2.22a 4.60a 9.00c 13.40a 14.59b 19.74b 0.11a 0.22c 0.26b 74.55a 125.53c 262.77c
4.0 3.81a 12.01b 13.55d 13.59a 17.59c 29.33c 0.13a 0.23c 0.28b 84.45a 134.32d 305.27d
  注:表中同列数据后不同字母表示处理间差异显著(P<0.05)。
2.2 NaHCO3胁迫对偃伏梾木叶片活性氧产生的影响
2.2.1 对 O-.2 产生速率的影响
随胁迫时间的延长和胁迫强度的增加 , 偃伏梾木叶片中
O-.2 的产生速率增加(表 1)。短期胁迫时 ,各处理间 O-.2 产
生速率差异不显著(表 1, P>0.05);中期胁迫时 , 各处理 O-.2
产生速率与对照均差异显著(表 1, P<0.05), 分别是对照的
1.9、 2.7和 2.9倍(表 1),中 、高盐处理间差异不显著(表 1, P>
0.05), 较低盐处理差异显著(表 1, P<0.05);长期胁迫时 , 各
处理 O-.2 产生速率显著高于对照 ,分别是对照的 1.3(表 1, P<
0.05)、1.5和 1.6倍(表 1, P<0.05), 处理间差异不显著(表
1, P>0.05)。
2.2.2 对 H
2
O
2
含量的影响
随胁迫时间的延长和胁迫强度的增加 , 偃伏梾木叶片中
H2O2的含量明显增加(表 1)。短期胁迫时 , 各处理间叶片H2O2的含量差异不显著(表 1, P>0.05);中期 、长期胁迫时 ,
各处理叶片 H2O2的含量显著增加(表 1, P<0.05), 长期胁
迫时 , 各处理叶片 H
2
O
2
的含量均显著高于对照 , 分别为对照
的 1.3、 1.5和 1.7倍(表 1, P<0.05),达到峰值。
2.3 NaHCO3胁迫对偃伏梾木苗木叶片抗氧化酶活性的影响
2.3.1 对 SOD活性的影响
随胁迫时间的延长 , 各处理叶片 SOD活性首先上升 , 随
后下降(中 、高盐处理)或保持相对稳定(低盐处理)(表 2)。
短期胁迫时,各处理间SOD活性差异不显著(表 2, P>0.05);中
期胁迫时,各处理 SOD活性均显著高于对照(表 2, P<0.05),
高盐处理下 SOD活性比中 、低盐处理低 2.5%(表 2);长期胁
迫时 ,只有低盐胁迫下 SOD活性与对照相比差异显著(表 2,
P<0.05),高盐处理下 SOD活性比低 、中盐处理分别低 7.6%
(P<0.05)和 2.8%(表 2)。随胁迫时间的延长 , SOD活性在
低盐处理下持续升高 , 中 、高盐处理在胁迫中期明显上升(表
2, P<0.05), 后期则活性下降 ,胁迫中 、后期高盐处理 SOD活
性低于低盐处理。
2.3.2 对 CAT活性的影响
短期 、中期胁迫时 , 低盐处理偃伏梾木叶片 CAT酶活性
与对照无显著差异 , 中 、高盐处理较对照及低盐处理显著增加
30            东 北 林 业 大 学 学 报               第 37卷
(表 2, P<0.05), 高盐处理 CAT酶活性分别比中盐处理低
17%(P>0.05)和 42%(P<0.05)(表 2)。中期胁迫时中盐
处理达到峰值(表 2, P<0.05)。长期胁迫时 , CAT酶活性在
中 、低盐处理与对照相比差异显著(表 2, P<0.05),高盐处理
则显著低于对照及中 、低盐处理(表 2, P<0.05)。随胁迫时
间的延长 ,低盐处理 CAT活性持续升高 ,中 、高盐处理呈胁迫
中期上升 , 后期活性下降的趋势 , 高盐处理在胁迫中 、后期均
显著低于中盐处理(表 2, P<0.05), 胁迫后期活性甚至低于
对照(表 2, P<0.05)。
表 2 NaHCO3 胁迫对偃伏梾木 1年生苗木叶片 SOD、CAT、APX活性的影响
处理 /
g· kg-1
SOD活性(鲜质量)/U· g-1
7d 14d 21d
CAT活性(鲜质量)/U· g-1
7d 14d 21d
APX活性(鲜质量)/U· g-1
7d 14d 21d
CK 281.95a 286.02a 296.26a 27.77a 45.77a 77.77a 48.77a 37.00a 31.11a
1.0 292.68a 322.71b 324.17b 50.55a 55.88a 108.00b 51.55a 62.97a 77.77b
2.0 292.95a 322.93b 309.77a 98.44b 150.11b 103.22b 84.88b 80.00a 100.00b
4.0 294.03a 316.38b 301.05a 83.66c 105.55c 56.66c 99.88c 175.55b 102.22b
  注:表中同列数据后不同字母表示处理间差异显著(P<0.05)。
2.3.3 对 APX活性的影响
短期胁迫时 , 低 、高盐处理与对照及中盐处理相比差异显
著 (表 2, P<0.05), 中盐处理与对照无显著差异(表 2, P>
0.05)。中期胁迫时 , 中 、低盐处理 APX活性与对照无显著差
异(表 2, P>0.05), 高盐处理则显著增加 ,分别是对照及低 、
中盐处理的 4.7(P<0.05)、2.8和 2.2倍(P<0.05),达到峰
值(表 2)。长期胁迫时 , 各处理 APX活性显著高于对照(表
2, P<0.05),处理间差异不显著(表 2, P>0.05)。随胁迫时
间的延长 , 低盐处理下 APX活性总体呈下降趋势 , 胁迫初期
活性最高 , 中 、后期稍有下降;中盐处理 APX活性持续升高 ,
高盐处理 APX活性在胁迫中期明显上升达到峰值 ,后期则大
幅下降。
3 结论与讨论
MDA是膜质过氧化作用的最终产物 ,它的水平表征了膜
质过氧化的程度 , 电解质外渗率可反映膜系统的完整性 , 电解
质外渗率越大 , 表明膜系统受到的伤害越大。本研究中 , 随胁
迫时间的延长 , 偃伏梾木叶片中 MDA含量和电解质外渗率
总体呈升高趋势(表 1)。短期胁迫时 ,各处理叶片中 MDA和
电解质外渗率与对照相比差异不显著(P>0.05);中期胁迫
时 , 中 、低盐处理与对照相比差异也不显著(P>0.05), 高盐
处理显著增加(P<0.05);长期胁迫时 , 低浓度处理与对照无
显著差异 , 中 、高盐处理显著增加(P<0.05)(表 1)。这些结
果与许多非盐生树种在盐胁迫下的 MDA和电解质外渗率的
变化规律一致 , 说明偃伏梾木可以较长时间忍耐低盐胁迫 , 对
中盐胁迫也具有一定的适应性 ,对高盐胁迫仅在短期内能够
适应。王宇超等 [ 16]研究表明 ,耐盐植物沙棘在土壤含盐量为
4.0g/Kg的 NaCl处理 20d后 , MDA含量明显升高 , 电解质外
渗率与对照无明显变化。本研究中 , 偃伏梾木在高盐处理后
期 MDA含量和电解质外渗率均显著上升(表 1, P<0.05),这
在一定程度说明偃伏梾木比沙棘抗盐性稍弱。
SOD是 O-.2 主要的清除剂 , 它可将 O-.2 岐化为 H2O2和
O2 ,被认为是抵御活性氧伤害的 “第一道防线” 。本研究中 ,
中期胁迫时 , 偃伏梾木各处理叶片 O-.2 产生速率显著增加
(表 1, P<0.05), O-.2 产生速率的提高引起 SOD酶活性的大
幅度上调(表 2, P<0.05), 使植物清除 O-.2 能力增强。 长期
胁迫时 , SOD活性在高盐处理下比低盐处理显著降低(表 2, P<
0.05), O-.
2
达到最高 , 说明偃伏梾木清除 O-.
2
能力下降 , 造
成膜质过氧化和电解质外渗率的增加(表 1, P<0.05)。黄有
军等 [ 17]研究表明 ,罗汉松在 NaCl胁迫 10d时 , 低 、中盐胁迫
下 SOD活性与对照相当 , 而高盐胁迫下活性最低 , 胁迫 30d,
只有低盐胁迫下 SOD活性稍高于对照 , 中 、高盐胁迫均低于
对照 ,表明罗汉松在胁迫初期能耐中盐胁迫 ,后期只能耐低盐
胁迫。这与本研究结果相似 , 从 SOD活性来看 , 偃伏梾木与
罗汉松抗盐能力相近。
CAT和 APX都是清除 H
2
O
2
的关键酶 , CAT主要定位于
线粒体 、过氧化物体与乙醛酸循环体 , 而 APX主要清除叶绿
体产生的 H2O2[ 18] 。本研究中 , 短期胁迫时 ,不同处理间叶片H2O2的含量差异不显著(表 1, P>0.05), 但中 、高盐处理
CAT活性较对照及低盐处理显著提高(表 2, P<0.05),低 、高
盐处理 APX酶较对照显著提高(表 2, P<0.05), CAT和 APX
酶活性的提高 , 使植物清除 H2O2能力增强 , 有效避免了膜质
过氧化 , MDA积量很少(表 1, P>0.05), 各处理电解质外渗
率差异也不显著(表 1, P>0.05),说明偃伏梾木能在短期胁
迫时迅速提高 CAT和 APX酶活性 , 避免叶片中活性氧的积
累对膜造成伤害。王瑞刚等 [ 19]的研究也发现 ,耐盐的胡杨在
盐胁迫初始阶段就能大幅度上调抗氧化酶活性 , 而盐敏感的
群众杨和 I-214杨则不能迅速对盐胁迫做出反应 , 这更表明
偃伏梾木具有一定的耐盐性。中期胁迫时 , CAT和 APX酶活
性都维持很高的水平(表 2), 这是因为 SOD歧化 O-.2 转变成
H2O2 ,使 H2O2含量增加(表 1, P<0.05), H2O2 也是抗氧化
系统中的信号物质,会诱导 CAT、APX等酶活性的增加 [ 20] ,及时
分解H2O2 ,避免 H2O2与 O-.2 相互作用产生更具破坏力的· OH,
对膜系统造成更大的伤害 [ 21] , 表明偃伏梾木在中期胁迫时 ,
植物体内 H2O2 产生与清除仍处于动态平衡中。中盐处理
CAT活性达到峰值(表 2, P<0.05), 高盐处理 APX活性达到
最高值(表 2, P<0.05), 说明中盐处理 CAT酶在清除 H2O2
方面发挥主要作用 , APX酶在高盐处理下发挥主要作用 , 这
与 Noctor[ 22]的研究结果一致 , 高盐条件下 APX的表达量增
加 , Tsugane等 [ 23]也发现拟南芥的突变体在盐胁迫下 APX的
活性显著提高 , 而其它几种抗氧化酶的活性差别不大 , 认为
APX是决定植物耐盐与否的关键酶。 大量研究表明 , 盐胁迫
下植物的抗氧化酶活性下降 , MDA含量迅速积累 , 最终导致
了质膜透性的增加 , 长期胁迫时各处理叶片 H
2
O
2
的含量随
盐浓度的增加直线上升(表 1),此时高盐处理 CAT酶活性却
显著低于对照及中 、低盐处理(P<0.05)(表 2),虽然各处理
APX活性显著高于对照(表 2, P<0.05), 维持较高活性 , 但仍
不足以抵制 H2O2的大量积累 , 活性氧的大量积累和清除系
统功能的下降 , 最终使植物遭到严重的膜质过氧化伤害。
总体上看 ,低盐处理以及较长时期的中盐处理下 ,偃伏梾
木叶片 ROS的产生能诱导 SOD、CAT和 APX酶活性提高 , 维
持活性氧代谢平衡 , 有效避免或缓减膜质过氧化作用对膜系
31第 9期         徐 静等:碳酸盐胁迫对偃伏梾木活性氧产生和抗氧化酶系统的影响     
统的伤害 , 阻止叶片中 MDA的大量积累和电解质外渗的增
加。高盐处理下偃伏梾木抗氧化酶系统清除 ROS的能力大
大下降 ,造成 ROS的大量积累 , 导致膜脂过氧化和电解质外
渗率显著增加 , 是造成偃伏梾木抗盐能力下降的主要原因。
因此 , 认为偃伏梾木对低于 2.0g/Kg沙土的碳酸盐胁迫有一
定的适应性。
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(上接 28页)淀 ,说明植物液泡对 Cd2+有区域化作用;Raus-er[ 11]和 Prasad[ 12]认为 PC(植物重金属鳌合肽)可通过鳌合细
胞内的金属减轻细胞质受毒害的程度。试验结果显示 ,各树
种茎对镉的富集能力表现为梨树 >李树 >杏树。
表 3 镉在 3个树种体内的分配与富集
镉质量
分数 /
10
-6
器官
杏 树
镉质
量分数
分配
率 /%
富集
系数
李 树
镉质
量分数
分配
率 /%
富集
系数
梨 树
镉质
量分数
分配
率 /%
富集
系数
250 根 313.75 90.57 1.26 358.54 90.98 1.47 379.12 72.68 1.52
茎 16.19 4.67 0.06 22.15 5.46 0.09 72.59 13.92 0.29
叶 16.49 4.76 0.07 9.39 3.55 0.06 69.94 13.41 0.28
  注:分配率为各器官镉质量分数占总质量分数的百分比;富集系数为植物体内镉质量分
数 /土壤中镉处理的质量分数。
3 结论
随着镉胁迫质量分数的增加和处理时间的延长 , 3种果
树幼苗叶片的生理生化指标发生了不同程度的变化:即叶绿
素质量分数降低 , 其中杏树的降幅均为最大 , 李树居中 ,梨树
最小;相对电导率有逐渐升高的趋势;3个树种的 MDA质量
摩尔浓度均出现先降低后升高的趋势 ,与电导率的变化基本
相同;POD活性随土壤中镉质量分数的增加先升高后降低;
脯氨酸质量分数随着重金属胁迫质量分数的增加有不断积累
的趋势。
植物对土壤中重金属的抗性因树种而异。在土壤镉胁迫
下 , 梨树和李树的抗性指数明显高于杏树 , 但差异不显著。另
外 , 李树的抗性指数均高于对照 , 说明其抗镉能力非常强 , 并
在 Cd50处理时抗性最高;梨树和杏树各处理的抗性指数均低
于对照 , 在 Cd250处理时抗性最低 , 杏树只有在 Cd50处理时
抗性稍高于对照。通过对 3种果树铅镉富集能力的对比发
现 , 虽然李树和梨树的抗性都较强 ,但梨树体内的镉质量分数
明显高于李树 , 茎部镉质量分数是李树的 3.77倍以上 ,表明
梨树能降低自身体内镉离子的有效性。综合评定 3树种对土
壤镉的抗性为梨树 >李树 >杏树。
参 考 文 献
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32            东 北 林 业 大 学 学 报               第 37卷