全 文 ：　　文章编号:1002-3186(2002)04-0011-04
　　收稿日期:2002-06-08;修订日期:2002-09-20
　　基金项目:北京市教委(项目编号 2002KJ073)
　　作者简介:杨剑平 ,女 ,副教授 ,专业方向为植物生理学。
SA对水分胁迫下红小豆叶片过氧化物酶
活性的影响
杨剑平 ,金文林 ,徐红梅 ,王文平 ,陈莹玉
(北京农学院农学系,北京 102206)
摘要:水杨酸(SA)处理红小豆叶片 3d后 , 处理叶片及未接受处理叶片内的 POD活性增加 , 并且
不同浓度的 SA 对叶片内 POD活性影响不同。通过测定渗透胁迫 14d 的红小豆植株叶片发现 ,
SA 处理能显著增加渗透胁迫下叶片中的 POD活性。
关　键　词:红小豆;SA;水分胁迫;POD
中图分类号:S521　　文献标识码:A
Influence of SA on POD in Leaves of Red Bean
under Water Stress
YANG Jian-ping , JIN Wen-lin ,XU Hong-mei ,WANG Wen-ping ,CHEN Ying-yu
(Beijing Ag ricultural Colleg e, Beijing 102206)
Abstract:The POD activi ties in leaves of red bean went up apparently after t reated with SA fo r
three day s.Influences on POD were dif ferent w ith varying concentration of SA.Results
showed that POD activities in leaves w hich were under w ater st ress were higher than that
w hich were w ithout w ater stress.Furthermo re , under w ater stress the POD activities in leaves
that w ere t reated wi th SA go t an increase .
Key words:red bean;SA;water stress;POD
水杨酸(Salicylic acid ,SA)是植物体内普遍存在的一种酚类化合物 ,已经证明它在植物
体内具有多种生理调节作用。20世纪 90年代以来 ,把 SA作为植物对胁迫反应所需的信号
分子进行研究 ,并发现一些与胁迫反应有关的酶例如交替氧化酶和锰超氧化物酶基因的启
动子被SA所激活[ 1] 。SA 还可以增强植物多种防卫反应机制 ,改变过氧化氢酶(CAT)、抗坏
血酸过氧化物酶等的活性 ,最终提高植物的抗逆性[ 2] 。通常把 CAT 、超氧化物歧化酶
第 17卷　第 4期
2002 年 10月
北　京　农　学　院　学　报
JOU RNAL OF BEIJING AGRICULTURAL COLLEGE
Vol.17 , No.4
Oct., 2002
DOI :10.13473/j.cnki.issn.1002-3186.2002.04.003
(SOD)、过氧化物酶(POD)统称为植物抗氧化的保护酶系统 。研究主要集中在 SOD和CA T
方面 ,而 POD的研究相对较少 。POD作为生物体的保护酶可进一步清除 SOD形成的过氧
化物 ,与其他保护酶协同作用 ,清除逆境下体内产生的有害自由基[ 3] 。汪晓峰等人[ 4]的实
验表明 ,水分胁迫条件下 ,乙酰水杨酸可提高小麦保护酶的活性 ,降低水分亏缺下活性氧的
产生 。有实验表明 SA 可诱导松柏醇-过氧化物酶活性[ 5] 。实验用 SA处理渗透胁迫下的红
小豆叶片 ,研究 SA对红小豆叶片 POD活性的影响 ,以及 SA作用的持续性和 SA 处理的效
果是否能传递的问题 。
1　材料与方法
1.1　实验材料
实验所用的红小豆材料为京农 5号 。
在室温 13 ～ 15℃下用水浸种 12h后 ,放在 20℃的培养箱中催芽 ,然后移入白瓷缸中水
培 , 8d后改为完全培养液培养 。
当红小豆的第 1复叶完全展开时 ,用不同浓度的水杨酸(2mmol/L 、4mmol/L 、6mmol/
L)对第 1复叶进行分组处理。处理方法为叶面涂抹 ,早晚各 1次。处理 3d。以涂抹H2O的
处理组为对照。第 4天取 SA处理过的同一部位叶片(第 1 复叶的顶叶),和未接受处理的
叶片(第 2复叶的顶叶)作实验材料 ,所取材料于-80℃下保存待用。
将SA处理过的植株分为 2组 。1 组进行水分胁迫 ,在完全培养液中溶有 10%聚乙二
醇(PEG6000)。另 1组继续用完全培养液培养 。在水分胁迫 14d后取植株同一部位叶片(第
2复叶的顶叶)作实验材料。
1.2　酶液制备
称取 0.3g 叶片材料 ,加入样品浸提液 1.5ml(pH7.5 、150mmol/L 磷酸钾缓冲液),在冰
浴中研磨 ,提取液在 12000r/min下冷冻离心 20min ,上清液为 POD酶液 。置于-20℃下保
存待用。
1.3　过氧化物酶活性的测定
在 3 ml反应液(pH7.5 、150mmol/L 磷酸钾缓冲液 、H2O2 0.15mmol/ L 、愈创木酚 3.5
mmol/L)中加入100ul酶液 ,室温下反应3min ,测定436nm 下的OD值。以每分钟增加0.01
OD值为一个酶活力单位。
2　实验结果与分析
2.1　SA对红小豆叶片 POD活性的影响
经不同浓度的 SA 处理 3d后 ,红小豆第 1复叶叶片 POD活性情况见图 1。
从图 1中可看到 ,用不同浓度的 SA 处理红小豆第 1 复叶叶片 3d后 ,处理叶片中的
POD活性较 CK 明显增加 ,增加的百分比分别为 115.74%、77.83%、98.03%,方差分析表
明与 CK在 0.05水平上有显著差异 。3个浓度处理中 ,用 2mmol/ L SA 处理后的 POD活性
提高最大 。
未接触SA处理的红小豆第 2复叶叶片的 POD活性情况见图 2。
12　 北　京　农　学　院　学　报 第 17 卷
由图 2可见 ,SA 处理后新长出叶片的 POD活性同样比 CK 高 ,并且不同浓度的 SA 处
理对新长出叶片 POD 活性的影响力不同 ,较 CK 增加的百分比分别为 63.93%、41.95%、
52.54%,均低于第 1复叶 SA促进 POD活性的百分率。方差分析表明 ,与 CK 在 0.05水平
上有显著差异。其中 2mmol/L SA处理后 POD增长幅度最大 。
从图 1 、2可以看出用 SA处理后 ,第 1和第 2 复叶中的 POD活性均比未经 SA处理的
叶片高 。可见 ,红小豆叶片施加外源 SA后可导致 POD活性增加 ,并且SA经过运输会导致
未处理叶片 POD活性的增加。
此外 ,从图 1 、2 中以 CK为例还可看出 ,不同叶位叶片的 POD活性不同 。图 1 中第 1
复叶叶片的 POD 活性为 508.14gFWuni ts/min , 图 2 中第 2 复叶叶片的 POD 活性为
991.2gFWunits/min。
2.2　SA对水分胁迫下红小豆叶片 POD活性的影响
SA对水分胁迫下红小豆叶片 POD活性的影
响见图 3。
由图 3中可以看出 ,(1)对照组中 ,受水分胁
迫处理的叶片中 POD活性略高于未进行水分胁迫
处理的叶片 ,说明水分胁迫 14d后 , POD活性已基
本失去对胁迫的反应 。(2)经 SA 处理过的叶片在
水分胁迫后能显著提高 POD的活性.其中 SA 浓
度为 2mmol/L 处理的 POD活性最高 ,与 CK在 0.
05水平上有显著差异.(3)不同浓度 SA 处理 14d
后 ,在未进行水分胁迫的叶片中 , POD活性与 CK
无明显差别 ,与 CK值相比较 ,分别增加了 3.4%、0.6%、3.1%。
3　讨　论
在通常情况下 ,植物产生的活性氧不足以使植物伤害 ,因为植物体有一套行之有效的清
除系统[ 6] 。但是 ,一旦植物遭受到环境胁迫 ,活性氧的清除和平衡体系即被破坏。 刘宁等
(2000)在对渗透胁迫下多花黑麦草叶内 POD活性和脯氨酸含量以及脂膜相对透性的研究
中报道 ,在 10%～ 25%渗透胁迫强度下 ,POD活性在水分胁迫的 48h内出现大幅的变化 ,之
　2002 年第四期 杨剑平 等:SA对水分胁迫下红小豆叶片过氧化物酶活性的影响 13　
后 POD活性与未水分胁迫的对照相比变化不大〔7〕 ,这与实验结果一致。赵会杰等(1993)在
大豆苗期叶面喷施水杨酸后 ,叶片的 POD活性明显增高 ,与 POD变化相一致的是叶片的膜
脂过氧化产物 MDA明显降低 [ 8];王宝山等在小麦中所做的工作表明 ,在干旱胁迫下 ,无论是
轻度胁迫还是严重胁迫 ,其 POD的活性呈上升趋势 ,抗旱品种 POD活性上升较多[ 9] 。前人
的工作说明:SA能提高植物体内的 POD活性 , POD活性的高低影响植物对逆境的抵抗能
力。
不同浓度 SA处理叶片 14d后 ,处理叶片与 CK 相比较 , POD活性无显著差别 。说明
SA对 POD活性的作用随时间的延长似乎消失 。但渗透胁迫处理后 SA 处理过的植株中
POD活性大幅度增加。说明 SA 处理能激发植物体对渗透胁迫的反应能力。许多研究证
明 ,水杨酸是激活植物防御反应(SAR)的天然信号分子[ 10 ] 。例如余迪求等人[ 11]用 SA 处
理玉米叶片 ,5d后给叶片接种大斑病菌孢子 ,证实经过 SA处理的叶片表现出较对照组叶片
更强的抗病能力 ,很好地说明了 SA在玉米植株抗病信号传导中确实起到非常重要的作用。
实验说明在用 SA 处理后 14d ,SA仍能在植株受到水分胁迫下 ,发挥信号作用 ,激活作为酶
保护系统之一的过氧化物酶。若植物未遭遇逆境 ,SA即不发挥信号作用。
在用一系列不同浓度 SA 处理叶片的实验中看到 ,高浓度的 SA 如 10mmol/L 处理叶
片 ,导致处理叶片出现褐斑 ,未处理叶片不受影响。用 4mmol/L 和 6mmol/ L 的 SA处理小
豆叶片后叶片出现少许褐色斑块。在实验中可以看到 ,不同浓度的水杨酸处理红小豆叶片
后 ,均能提高 POD的活性 ,但提高的幅度不同 ,SA 以浓度为 2 mmol/ L 的处理效果最明显 ,
次之为 6mmol/L ,最后为 4mmol/L 。而 POD活性出现小幅波动的原因也有待进一步研究。
2 mmol/ L SA处理叶片后 POD活性较 CK 增加最多 ,叶面上没有斑块出现 ,可以初步推测
2mmol/L 为 SA 处理的最适浓度。
参考文献:
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14　 北　京　农　学　院　学　报 第 17 卷