全 文 ：北方园艺 2010(4):33～ 35 ·研究简报 ·
水分胁迫对费菜和长药八宝保护酶活性的影响
苏 　丹1, 2 , 张金 政1 , 于 强波2
(1.中国科学院植物研究所,北京 100093;2辽宁农业职业技术学院 ,辽宁营口 115009)
　　摘　要:以景天属植物费菜(Sedumaizoon L.)和长药八宝(Sedumspectabi lis Boreau)为试材 ,
通过盆栽控水处理 ,研究了水分胁迫对2种景天植株抗氧化保护酶活性的影响。结果表明:随着
干旱胁迫的增强 ,费菜和长药八宝的超氧化物岐化酶(SOD)活性总体上表现为增加;过氧化氢酶
(CAT)活性表现为先升后降;在轻 、中度干旱胁迫下 ,费菜和长药八宝表现出一定的抗旱性。
关键词:费菜;长药八宝;水分胁迫;保护酶活性
中图分类号:S 681.9　文献标识码:A　文章编号:1001-0009(2010)04-0033-03
　　景天科(Crassulaceae)分 3亚科 ,景天属(Sedum)隶
属于景天亚科 ,是景天科的一个重要类群 ,全属470种左
右 ,以北温带为分布中心 ,热带高山有少数种分布[ 1] 。
我国有 150种以上 ,以西南地区种类繁多[ 2] 。
目前 ,在北方城乡绿化中 ,冬季干冷 、夏季湿热的温
带大陆性季风气候以及水资源的严重缺乏已成为许多
园林植物生长的限制因子 ,而景天属的费菜和长药八宝
作为我国本土重要的野生观赏植物 ,以其株丛整齐 ,花
密集鲜艳 ,花期及绿期较长 ,且综合抗性强等优点 ,正逐
第一作者简介:苏丹(1981-),女 ,硕士 ,讲师 ,现主要从事园林规划
设计教学与研究工作。 E-mail:sudan2004@126.com。
通讯作者:张金政(1965-),男,副研究员,硕士生导师 ,现主要从事
植物资源引种驯化及新品种筛选与培育的研究工作。 E-mail:ca-
ohua@ibcas.ac.cn。
基金项目:中国科学院农业办公室资助项目(KSCX2-YW-N-44-
03);中国科学院重要方向性资助项目(KSCX2-YW-N-52)。
收稿日期:2009-11-23
渐得到园林工作者的青睐 ,已逐渐成为屋顶及各类建筑
物顶部 、公路边 、坡地及土壤瘠薄等处绿化植物材料的
首选。国内外对费菜和长药八宝的研究较少 ,主要集中
在引种栽培及形态学 、药学方面的研究 ,而对其逆境胁
迫下的生理生化研究少见报道。现通过对费菜和长药
八宝进行土壤水分胁迫处理 ,研究干旱胁迫对其生理特
性的影响 ,旨在探讨 2种景天属植物对干旱逆境的适
应 ,为耐旱植物的筛选 、园林栽培及应用提供科学依据。
1　材料与方法
1.1　试验材料
试材取自中国科学院植物研究所植物园内露地引
种栽培的景天属植物`费菜 (Sedum aizoon L.)和`长药
八宝(Sedum.spectabilis Boreau)的 1 a生扦插苗。试验
于 2006年 4 ～ 10月进行。4月初选择生长一致的`费
菜和`长药八宝苗 ,将扦插苗连同根系一起掘出 ,去除
浮土 ,每盆栽植 3株扦插苗 ,塑料盆的规格为 16 cm×
16 cm ,栽培基质为沙壤土 ,附加 2%的复合肥 ,在塑料大
棚内恢复生长1个月左右进行试验处理。
Dwarfing Effect Spraying with PP333 and CCC on Leaf of Borage
REN Ji-jun , WANG Yan , ZHOU Rong , LIU Ya-yuan
(Department of Hor ticulture , Foshan University , Foshan ,Guangdong 528231)
Abstract:Spraying with PP333 , CCC on the borage growth phase.The results show ed that there w ere obvious effects by
spraying with PP333and CCC in borage.Reducing growth height , delaying florescence , and improve the whole outlook of
borage;also it had obvious physiological effect , could increase of SOD , POD and IAA activity obviously.Spraying with
400 mg/L of CCC twice had the best dwarfing effect.
Keywords:borage;PP333 ;CCC;dw arfing
33
·研究简报· 北方园艺 2010(4):33～ 35
1.2　试验方法
盆栽试验植物放置在顶层防水 、四周通风的塑料大
棚内养护。水分胁迫设定 4个梯度 ,分别为:对照(CK),
土壤相对含水量(RWC)为 80%～ 90%;轻度胁迫 , RWC
为60%～ 70%;中度胁迫 ,RWC为40%～ 50%;重度胁迫 ,
RWC为20%～ 30%。处理期间(7月28日至9月30日),
每天下午6:00用W.E.T Sensor Kit土壤三参数速测仪测
定土壤含水量 ,补充当天消耗的水分 ,使土壤含水量控制
在设定范围内。处理随机排列 ,设 3次重复 ,每个重复 10
盆。处理后每5 d测定1次其生理指标 ,共测4次 ,取植株
中部成熟叶片测定 ,测定时各样品重复测定3次。
超氧化物岐化酶 SOD的活性按 SOD抑制氮蓝四
唑(NBT)光化学还原法测定 ,以抑制 NBT 光还原的
50%为一个酶活性单位;过氧化氢酶(CAT)活性测定 ,
以每分钟内A 240变化0.01为一个CAT 活性单位计算其
活性。以上参考李合生[ 3] 、赵世杰[ 4] 等的方法。
1.3　数据统计分析
将所得试验数据用 Excel和 SPSS12.0软件进行统
计分析及作图。
2　结果与分析
2.1　水分胁迫对费菜和长药八宝保护酶活性的影响
2.1.1　水分胁迫对 SOD活性的影响　如图 1A所示 ,
随干旱胁迫程度的加剧 ,费菜的 SOD活性总体呈缓慢
上升的趋势。其中轻 、中度胁迫下 SOD活性与对照相
比差异不显著;重度胁迫下 ,处理初 、中期SOD活性与对
照差异显著 ,处理后期 SOD活性与对照相比无显著差
异;且处理后期 SOD活性开始下降。长药八宝的 SOD
活性随干旱胁迫程度的加剧呈现上升趋势(图 1B)。轻
度胁迫下 ,各处理与对照无显著差异;重度胁迫下 ,处理
中 、后期的SOD活性显著高于对照 ,具随胁迫时间的延
长表现为先升后降;胁迫至8月21日 ,各处理的 SOD活
性达到最高 , 分别比对照增加了 19.89%、17.51%、
29.95%和30.71%;处理后期 SOD活性开始下降 ,分别
比胁迫中期时下降了 13.87%、7.63%、11.42%和
5.20%。费菜和长药八宝的SOD活性在干旱胁迫后期开
始降低 ,试验推测可能是细胞膜的保护酶系统发生了转
变亦或是细胞膜受到了严重伤害 ,丧失了保护功能。
图 1　水分胁迫对费菜(A)和长药八宝(B)SOD活性的影响
2.1.2　水分胁迫对CAT 活性的影响　由图 2A所示 ,
随着水分胁迫加剧 ,费菜的 CAT 活性表现为先升后降。
轻度胁迫下其 CAT 活性与对照相比无显著差异;中度
胁迫下 ,除处理后期与对照无显著差异外 ,其余均显著
高于对照;重度胁迫下 ,处理初期和后期CAT 活性与对
照差异显著。
图 2　水分胁迫对费菜(A)和长药八宝(B)CAT 活性的影响
34
北方园艺 2010(4):33～ 35 ·研究简报 ·
　　随胁迫程度的加剧和胁迫时间的延长 ,长药八宝的
CAT 活性表现为先上升后下降(图 2B)。轻 、中度胁迫
下其 CAT 活性变化趋势同费菜;重度胁迫下各处理(除
8月21日)均与对照差异显著。胁迫后期 CAT 活性分
别比胁迫中期(8 月 21 日)降低了 10.84%、9.49%、
17.24%和15.88%。干旱逆境下费菜和长药八宝的 CAT
活性增加 ,表明二者在干旱逆境中通过诱导体内保护酶
活性升高来清除体内的活性氧自由基 ,以提高植物适应
干旱逆境的能力。
3　结论与讨论
植物对干旱胁迫环境的适应性是一个非常复杂的
综合性的反应。在干旱胁迫下 ,植物体内活性氧产生和
清除的平衡遭到破坏从而加速活性氧积累 ,当积累到一
定程度就会对植物造成伤害。SOD 、CAT 是细胞膜系统
的保护酶 ,SOD可消除植物体内的超氧阴离子自由基 ,
保护植物免受活性氧伤害;CAT 可以把 SOD清除自由
基产生的 H2O2分解生成 H2O和O 2 ,协同完成对生物体
的保护[ 5] 。因此 SOD 、CAT 对活性氧的清除能力即保
护酶活性是评价植物抗逆性的重要指标[ 6] 。已有研究
表明[ 7-8] ,在强度的胁迫试验中 ,酶活性一般随胁迫增加
而增加 ,或者是先增加后降低的基本势态 ,费菜和长药
八宝均属于后者。
在一定干旱胁迫范围内 ,植物通过酶活性增加提高
适应干旱胁迫的能力;但当胁迫超出了植物的忍耐范
围 ,保护酶活性不再增加开始下降 ,可能是由于细胞膜
保护系统发生转变 ,亦可能是保护膜受到了严重损伤 ,
丧失了保护功能。这说明植物忍受干旱胁迫的能力是
有限的。费菜和长药八宝在干旱胁迫后期 ,土壤相对含
水量低于 40%(相当于土壤持水量 12%)时 ,SOD 、CAT
的活性开始下降 ,这可能也是其忍耐干旱的临界值。长
药八宝在干旱环境下的适应能力优于费菜。
参考文献
[ 1] 　Stephenson R.Sedum cult ivated stonecrops[ M] .Port land, Oregon:
Timber Press, 1994, 55-83.
[ 2] 　中国科学院植物志编委会.中国植物志[ M] .北京:科学出版社,
1984 ,34(1):55-56, 128-129.
[ 3] 　李合生.植物生理生化实验原理和技术[ M] .北京:高等教育出版社,
2000:258-260.
[ 4] 　赵世杰,刘华山 ,董新纯.植物生理学实验指导[M] .北京:中国农业
科技出版社, 1998:68-72.
[ 5] 　贾虎森 ,李德全.H2O2Metaboli sm of apple leaves under water st ress
[ J] .植物生理学报, 2001, 27(4):321-324.
[ 6] 　李明 ,王根轩.Ef fect of drought st ress on activities of cell defense en-
zymes and lipid peroxidat ion in Glycyrrhiza uralensis seedlings[ J] .生态学报,
2002 ,22(4):503-507.
[ 7] 　任安芝,高玉葆 ,刘爽.Response of some protective enzymes in Brassica
chinensis seedling to Pb++ , Cd+ and Cr+++ stress[ J] .应用生态学报,
2002 ,13:510-512.
[ 8] 　张文辉, 段宝利 ,周建云.Water relations and activi ty of cell defense
enzymes to water st ress in seedling leaves of dif ferent provenances of Quercus
variabilis[ J] .植物生态学报 , 2004 ,28(4):483-490.
Effects of Water Stress on the Protective-Enzyme Activity of Sedum aizoon L.
and Sedumspectabilis Boreau
SU Dan1 ,2 ,ZHANG Jin-zheng 1 , YU Qiang-bo2
(1.Institute of Botany ,Chinese Academy of Sciences , Beijing 100093;2.Liaoning Ag ricultural College , Yingkou , Liaoning 115009)
Abstract:Taking Sedumaizoon L.and Sedum spectabilis Boreau as experiment material , the effects of water stress on the
protective enzyme activities of two kinds of plant were studied ,with water supply was controlled in potted materials.The
results showed that:the activity of SOD was increased and the activity of CAT showed the variation trendency of falling
after rising as the w ater stress was intensified.Sedum aizoon L.and S.spectabilis Boreau showed up certain resistance
to drought under light and moderate drought stress condition.
Keywords:Sedum aizoon L.;S.spectabilis Boreau;water st ress;protective-enzyme activity
35