全 文 ：1 92 9年 8月
第1 4 卷第4 期
西 南 农 业 大 学 学 报
Jo u rna lo f So u thws etA g ri eu l tu ra l Uni v ers i tY
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.
1 4
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4
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1 9 9 2
之曰了刀几对魔芋叶片生理的影响高
张兴国 罗庆熙 苏承刚 陈劲枫 刘佩瑛
(园艺系 )
【摘要】魔芋植株能耐 4 小 时左右的 43 ℃高温 。 短期 45 ℃以 上高温 , 即可引
起叶片细胞膜透性剧增 , 希尔反应活力丧失 , 膜脂过氧化作用增强和超氧化物攻
化酶活性降低 . 由此证明魔芋是一种忌高温作物 。
主 题 词 : 高温 ; 叶 ; 细胞生理学
中图分类号 : 5 632 .9
高温引起魔芋叶片枯黄 , 地上部死亡 , 既限制了魔芋的生长分布范围 , 也极大地影响
了栽培生产 。 高温 可使植物细胞透性增加 、 光合代谢活性降低和脂质过氧化作用增强等生
理现象 已有报道 ` 5 ,6) 。 本文研究了高温对魔芋叶片细胞透性 、 希尔反应活力 、 脂质过氧
化产物丙二醛 (M D A ) 含量和超氧化物歧化酶活性的影响 , 以探讨高温对魔芋叶片的伤
害反应机理 。
1 材料和方法
以 50 克左右的花魔芋例 m or 助口砷al lu : ivr ier i D ur i c u) 块茎为试材 , 4 月 中旬盆栽 , 7
月份在光照培养箱内经 40 ℃ 、 43 ℃ 、 45 ℃和 50 ℃高温和光照 4 O0 L x 以及较高的相对湿
度处理 。 定期取样分析 。
廿卜片细胞透性以 电解质外渗百分率为指标 , 用 D D s 一 1 I A 型电导仪测电导率 〔 ’〕 . 丙
二醛含量和超氧化物歧化酶活性用 0 . 25 克均匀 叶样 , 经 10 m 】含 1% P V P 、 s m M E D T A
的 50 m M 磷酸缓冲液 ( p H 7 . 8) 冰浴匀浆 , 四层纱布过滤后 , 于 2℃ 、 2 0O00r / m in 离心
20 分钟 , 取上清液参照李柏林等的方法 〔们 测定 M D A 含量 , 按王爱国等的方法 ` 2 , 测定
s O D 活性 , 蛋 白质含量参照 L o w yr 等的方法 哪 测定 。
叶绿体提取法参照 《植物生理实验手册》 〔’ 〕 进行 。 叶绿素含量采用 A r n o n 的方法 (7)
测定 。 希尔反 应活力采用 2 . 6一 n 光还原 法 〔“ 〕 。 4m l ( o . o 5M T r i s一 H e一+ 0 . 0 一M N a c l
+ 0
.
4M 蔗糖 ) + 0 . 5m l 0 . 3m M 2 . 6一D + 0 . s m l 111绿休悬浮液 , 在 2 0 ℃水浴中 , 4 0 0 0 L x 光照
l 分钟 , 测 o D 6 0 值 , 以光还原 m M o l 2 . 6一D m g 一 ’ e h l h r 一 , 表示希尔反应速率 .
本课题由国家自然科学基金资助 .
收稿日期 : 19 92一 0 6一 0 1
DOI : 10. 13718 /j . cnki . xdzk. 1992. 04. 018
第 4 1卷第 4期 张兴国等 高温对魔芋叶片生理的影响 3 37
2结果与分析
2
.
1高温对魔芋叶片细胞膜透性的影响
表 1表 明 , 高温对魔芋叶片细胞膜透性的影响显著 。 如经 45 ℃处理 4 小时后 , 叶片
电解质外渗率比处理前增加了 2 81 % ; 处理 12 小时后 , 透性增加了 4 45 . 74 % . 43 ℃处理
4 小 时对魔芋叶片细胞膜透性影响不大 , 处理 8 小时后 , 细胞膜透性有所增加 ; 但 24 小
时后 , 叶片细胞膜透性增加至 4 05 % 。 40 ℃处理 24 小时 ,
显著 。
表 1 高温对叶片细胞膜透性的影响
对魔芋叶片细胞膜透性影响不
处理
l付问
(h r )
0
4 0℃ 4 3℃ 4 5℃ 4 0℃ 4 3 ℃
单位 : %
4 5 ℃
电解质
外渗率
16
一
53
17
一
5
17
.
9
增加率 电解 质外渗率
16
.
53
16
.
97
2 1
.
10
增加率电解质外渗率
16
.
53
62
一
98
8 2
.
27
增加率
0
.
0 0
5
.
8 7
8
一
2 9
0
.
0 0
2
.
6 6
2 7
.
6 5
0
一
0 0
28 1 0 0
39 7
.
70
处理
时问
(h o
l 2
2 4
电解质
外渗率
17
.
7
18
.
4
增加率 电解 质外渗率
22
.
6 3
83
.
4 9
增加率 电解质外渗率
9 0
一
2 1
9 2
一
7 7
增加率
7
.
0 8
11
.
3 1
36
一
9 0
4 05
一
0 8
4 4 5
.
7 4
4 6 1
,
22
.2 2 高温对魔芋叶片丙二醛含量的影响
魔芋叶片在 45 ℃ 和 50 ℃高温条件下 , 随着处理时间的延长 , 丙二醛逐渐增 加 , 但
4 5℃ 比 5 0℃积累的丙二醛更多 (图 1 ) .
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4 5 ℃
一姚口ùì匆贬OCs汤多 ;二` ;一一一一口50℃。060nU
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.2 3 高温对魔芋叶片超氧化物歧化酶活性的影响
图 2 表明 , 魔芋叶片超氧化物歧化酶活性随着高温处理时间延长而降低 。 其中 , 50 ℃
比 4 5℃降低更为强烈 。 50 ℃处理 8 小时 , S O D 活性下降了 85 .4 % , 而 45 ℃处理 8 小时 ,
仅下降 6 .4 5 5% 。
.2 4 高温对魔芋叶片希尔反应活力的影响
测定表 明 , 高温导致魔芋叶片希尔反应活力剧降 。 50 ℃处理半小时 , 魔芋植株叶片希
尔反应速率下降 56 % , 处理 2 小时 , 下降 9 3 . 3% , 处理 4 小 !!寸, 希尔反应速率为零 .
3 38西 南 农 业 ’大 学 学 报 9 12 9年 8月
3讨 论
花魔芋在低海拔地区 因高温等的限制而不能种植 ;在高海拔地区 ( 8 0一 l o 0 m), 也
会因强光而发生 日灼病 , 影响魔芋产量 ` 3 ) 。 本研究表明 , 高温引起魔芋叶片细胞膜损
伤 , 导致希尔反应等酶控代谢系统活力下降或失调 , 是高温伤害魔芋植株的原因之一
短期 4 5℃高温刺激即可引起魔芋廿l一片细胞膜透性剧增 , 这与 前 人 研 究 结 果一
致 以 川 . s u k u m a ar n 和 w ic se r 曾将 电解质透出率为 50 % 时的处理温度作为致死温度 .
因此 , 花魔芋的致死高温为 45 ℃左右 . 另外 , 花魔芋叶片细胞膜透性在 40 ℃ 、 24 小时及
43 亡 、 12 小时内的变化不显著 ,说明它能耐 43 ℃左右的高温 .
高温可降低光合代谢活力 , 损伤叶绿体 。 在短期 50 ℃高温环境下 , 花魔芋叶片希尔
反应速率迅速下降 , 经 4 小时 , 希尔反应活性丧失 。 这 说明高温破坏了希尔反应酶系统 ,
严重抑制了魔芋叶片光合作用 。
植物在正常生长条件下 , S O D 等活性氧清除剂能有效地清除体内破坏力极强的活性
氧 〔 8 , 。 但许多逆境能初角`植物体内活性氧代谢系统的平衡 〔 2〕 。 活性氧能使膜脂发生过
氧化玻坏膜结构而伤害植物 〔 2 .8) 。 木研究 也证实 , 高温逆境能降低 s 0 D 活性 , 增强膜脂
孰化作用 , 使 M D A 发生积累 。
考 文 献
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B e e w
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过参4623517890二
第 1 4卷第 4期 张兴国等 高温对魔芋叶片生理的影响 3 3 9
E E F FC T S O FH IG H T E MP ERA T UR E S ON ME MBRA N E
P R E MEA L B IT I Y O FK ON JAC L EA V E S
Zh a n gX加 g gu o; Lu oQ认 gx i;
Su Ch cn g ga n ; gCh cn J in gf cn ; gL iu P c iy加 g
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S o u t h w e s t A g r i e u lt u r a l U n i v e r s i t y )
A b s t r a e t
K o n j a e ( A m o r助 。砷 a l lUS r i v ie r i D u r i e u )w a s s h o w n t o b e a e r o P u n s u i t a b l e fo r e u lt iv a -
it o n u n d e r h ig h t e m P e r a t u r e s
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A l th o u g h t h e P la n t s c o u ld t o le r a t e a t e m P e r a t u r e a s h i g h a s
4 3 ℃ fo r a b o u t 4 h o u r s , s h o r t t im e t r e a t m e n t o f h i g h t e m P e r a t u r e a b o v e 4 5℃ e a u s e d s h a rP
ir s e o f le a f m e m b r a n e P e mr
e a b i li t y
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10 5 5 o f H i l l r e a e t i o n r a t e
, e n h a n e e m e n t o f l ip id
P e r o x id a t i o n a n d d e P r e s s i o n o f s u P e r o x id e d i sm u t a s e a e t i v i t y
.
S u b cj e t w o r d s : h y P e r t h e r m i a : le a fs ; e y t o P h y s i o lo g y
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