全 文 ：云南农业大学学报 Journal of Yunnan Agricultural University，2015，30 (2):239 － 244 http:/ /xb. ynau. edu. cn
ISSN 1004 － 390X;CODEN YNDXAX E-mail:ynauzkxb@ foxmail. com
收稿日期:2014 － 01 － 01 修回日期:2014 － 04 － 15 网络出版时间:2015 － 03 － 13 15:56
* 基金项目:国家林业局“948”资助项目 (2011 － 4 － 54)。
作者简介:苏志龙 (1978—)，男，山东临沂人，硕士，讲师，主要从事植物逆境生理相关的研究。
E-mail:350065133@ qq. com
＊＊通信作者Corresponding author:兰芹英 (1966—)，女，云南腾冲人，高级实验师，主要从事种子生物学研究。
E-mail:lqy@ xtbg. org. cn
网络出版地址:http: / /www. cnki. net /kcms /detail /53. 1044. S. 20150313. 1556. 012. html
DOI:10. 16211 / j. issn. 1004-390X(n). 2015. 02. 012
叶面喷施脱落酸对提高星油藤幼苗耐旱性研究*
苏志龙1，2，罗银玲1，2，毕廷菊1，罗娅婷1，赵 艳1，兰芹英2＊＊
(1. 普洱学院 生命科学系，云南 普洱 665000;
2. 中国科学院 西双版纳热带植物园，云南 勐腊 666303)
摘要:为提高星油藤的抗旱性，发展其种植业，分析了 2 ～ 50 μmol /L的脱落酸 (ABA)预处理对星油藤幼苗
抗旱性的影响。结果表明:ABA预处理可降低脂质过氧化程度，减缓超氧阴离子 (O·―2 )的生成速率，减少
过氧化氢 (H2O2)含量;提高超氧化物歧化酶 (SOD)、愈创木酚过氧化物酶 (GPOX)、过氧化氢酶
(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶 (APX)和谷胱甘肽还原酶 (GＲ)等抗氧化酶的活性;且 ABA 的最合适浓度
为 2 ～ 5 μmol /L。可见，ABA预处理可通过诱导抗氧化酶活性来提高星油藤的抗旱性。因此，外施 ABA 对星
油藤的种植具有重要的实际应用意义。
关键词:脱落酸;星油藤;干旱;抗氧化酶;活性氧
中图分类号:S 565. 9 文献标志码:A 文章编号:1004 － 390X (2015)02 － 0239 － 06
Spraying of Abscisic Acid on the Leaf Improved Drought
Ｒesistance of Plukenetia volubilis Seedling
SU Zhilong1，2，LUO Yinling1，2，BI Tingju1，LUO Yating1，ZHAO Yan1，LAN Qinying2
(1. College of Life Science，Puer University，Puer 665000，China;
2. Xishuangbanna Tropical Botanical Garden，Chinese Academy of Sciences，Mengla 666303，China)
Abstract:In order to improve the drought resistance of Plukenetia volubilis and develop its planting in-
dustry，we studied the effect of pretreatment of 2 ～ 50 μmol /L abscisic acid (ABA)on the drought re-
sistance of P． volubilis seedlings． The results showed that ABA pretreatment could decrease the level of
lipid peroxidation，the generation rate of superoxide anion (O·―2 )，and content of the hydrogen perox-
ide (H2O2)． Meanwhile，ABA increased the activities of antioxidase including superoxide dismutase
(SOD)，guaiacol peroxidase (GPOX) ，catalase (CAT) ，ascorbic acid peroxidase (APX)and glu-
tathione reductase (GＲ)． We found that the most appropriate concentration was 2 ～ 5 μmol /L． There-
fore，ABA pretreatment can improve the drought resistance of P． volubilis by inducing the antioxidant
enzyme activities． So we consider that spray of ABA on the P． volubilis leaves are of great importance
and practical applications for its planting industry．
Keywords:abscisic acid;Plukenetia volubilis;drought;antioxidant enzyme;reactive oxygen species
星油藤 (Plukenetia volubilis L．)又名印加
果，是大戟科 (Euphorbiaceae)的一种木质藤本
植物，生长在南美洲安第斯 (Andres)山脉地区
的热带雨林中。星油藤生长迅速，属于强需光性
植物，光照强度低时，植株需要较长的时间完成
生长周期［1］;星油藤能适应 70 ～ 2 000 m 的海拔
高度［2］，位于低海拔 (＜ 900 m)的星油藤，其
种子产量较高，高海拔 (≥ 900 m)的星油藤种
子具有较好的品质［3］。此外，星油藤能够在 10 ～
36℃的温度范围内生长良好［3］，但过高的温度对
其生长不利。星油藤种子中不饱和脂肪酸的含量
高，约占脂肪总含量的 92% 以上，且富含氨基
酸、生育酚、甾醇等活性成分［4］，市场应用前景
非常广泛。2006 年中国科学院西双版纳热带植物
园从国外引入星油藤并成功种植，西双版纳州政
府提出了加快西双版纳州星油藤产业发展的规划。
自 2010 年云南出现严重干旱以来，已连续四
年遭遇干旱。长期干旱与低温是造成星油藤生长
缓慢的主要原因［5］，通过接种两种丛枝菌根真菌
(arbuscular mycorrhizal fungus，AMF)到星油藤幼
苗，可提高星油藤幼苗的耐旱能力［6］，但大面积
的接种难以实施。植物激素脱落酸 (ABA)可诱
导植物的抗氧化能力，在植物逆境胁迫过程中起
着重要的作用［7］。因此，本研究旨在通过检验
ABA处理是否能增加星油藤的耐旱能力，并检验
其耐旱能力与星油藤的抗氧化系统之间的关系，
为提高星油藤的耐旱能力和发展星油藤种植业提
供科学依据和参考。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
星油藤种子于 2012年 9月在西双版纳热带植物
园收集，清洗晾干后运输到云南省普洱市普洱学院，
种植于装满腐殖土的盆内 (直径 15 cm，高 15 cm);
种子萌发后，每盆留 1 株幼苗，放置在相对湿度为
(71. 1 ±4. 1)%的温室内，室内最高气温、平均气温
与最低气温分别为 (26. 32 ± 1. 71)℃，(21. 65 ±
3. 76)℃，(17. 98 ±0. 87)℃。每隔 1 d，给每盆星油
藤幼苗浇水 500 mL。当幼苗长出 5 ～6对叶片时，用
不同浓度 (0，2，5，10，50 μmol /L)的 ABA溶液
喷施星油藤幼苗叶面。早上 8 点第 1 次喷施后，于
次日早上 8 点进行第 2 次喷施，并在第 2 次喷施后
给幼苗浇水。第 3 天起停止浇水，对植株进行干旱
处理。停止浇水 2 d后，剪取第 3对叶片，一部分用
来测定叶片的含水量与相对含水量，另一部分保存
在 －20 ℃的冰箱中，用于测定各项生理生化参数。
未进行 ABA预处理且未进行干旱的幼苗记作对照 1
(CK1)，未进行 ABA预处理但进行干旱处理的幼苗
记作对照 2 (CK2)。
1. 2 试验方法
1. 2. 1 含水量和相对含水量测定
叶片含水量采用称鲜重、烘干、称干重的方
法测定，取部分叶片，称其鲜重 (FW);然后在
100 ℃电热恒温箱中烘 48 h至恒重 (DW)，其计
算公式为
含水量 = ［(FW － DW) /FW］ × 100%。
叶片相对含水量采用常规饱和、烘干、称重的
方法测定。取部分叶片，称其鲜重 (FW);然后放
在蒸馏水中饱和 24 h，称重 (TW);在 100 ℃电热
恒温箱中烘 48 h至恒重 (DW)。计算方法为
相对含水量 = ［(FW － DW) / (TW －
DW) ］× 100%。
1. 2. 2 O·―2 和 H2O2 的测定
O·―2 生成速率按照李忠光与龚明的方法进
行［8］。称取约 0. 5 g 叶片，在液氮中磨成冻干粉
后，在 5 mL 50 mmol /L 磷酸钾缓冲液 (pH 7. 8)
中匀浆，以 10 000 r /min离心 15 min。样品提取液
0. 5 mL，加入 0. 5 mL 50 mmol /L 磷酸缓冲液，
100 μL 10 mmol /L盐酸羟胺，混匀，置于 25 ℃水
浴锅中 1 h，各管再加入 1 mL 17 mmol /L对氨基苯
磺酸和 1 mL 7 mmol /L α-萘胺，混匀，置于 25 ℃水
浴锅显色 20 min。在 530 nm波长处测定吸光度。
过氧化氢的测定按照 PATTEＲSON等［9］的方法
进行。称取约 0. 3 g叶片，在液氮中磨成冻干粉后，
于 5 mL 5%三氯乙酸中匀浆，匀浆液经 10 000 r /
min离心 10 min。取上清液 1 mL 加入 0. 1 mL 5%
(体积分数)硫酸钛的浓盐酸溶液，再加入 0. 2 mL
浓氨水，混匀后以5 000 r /min离心 10 min。将沉淀
用 2 mL 1 mol /L硫酸充分溶解后，用紫外—可见光
分光光度计测定波长 410 nm处的光吸收值。
1. 2. 3 丙二醛的测定
丙二醛 (malondialdehyde，MDA)含量的测
定按照罗银玲［10］的方法进行。称取约 0. 4 g叶片，
在液氮中磨成冻干粉后，用 5 mL 5%的三氯乙酸
匀浆，以 10 000 r /min 离心 15 min。取上清液
0. 5 mL，加入 1. 5 mL含有 0. 5%硫代巴比妥酸的
042 云南农业大学学报 第 30 卷
15%三氯乙酸溶液中，在 95 ℃水浴 30 min后迅速
冷却。经 10 000 r /min 离心 10 min 后，取上清液
分别在波长 600，532，450 nm处测定光吸收值。
1. 2. 4 抗氧化酶活性测定
超氧 化 物 歧 化 酶 (superoxide dismutase，
SOD)、过氧化氢酶 (catalase，CAT)、抗坏血酸
过氧化物酶 (ascorbate peroxidase，APX)、谷胱
甘肽还原酶 (glutathine reductase，GＲ)与脱氢抗
坏 血 酸 还 原 酶 (dehydroascorbate reductase，
DHAＲ)的测定按照 LUO 等［11］的方法进行。SOD
反应液为磷酸缓冲液 (pH 7. 8)，含 13 mmol /L甲
硫氨酸，75 mmol /L NBT，16. 7 μmol /L 核黄素，
0. 1 mmol /L EDTA;在波长 560 nm处测定吸光值;
SOD活性以 1 mg蛋白抑制 NBT 光化还原的 50%
作为 1 个酶活性单位。CAT 的反应体系为含有
30 mmol /L H2O2 的 50 mmol /L 磷酸缓冲液 (pH
7. 0)，测定反应体系在 240 nm 处光吸收值的变
化。APX 反应液为磷酸缓冲液 (pH 7. 0)，含
1 mmol /L AsA，4 mmol /L H2O2 与 0. 1 mmol /L 乙
二胺四乙酸 (ethylenediamine tetraacetic acid，ED-
TA);测定反应体系在 290 nm 处光吸收值的变
化。GＲ 反应体系为 50 mM 磷酸缓冲液 (pH
7. 8)，含 5 mmol /L MgCl2，1 mmol /L 氧化型谷胱
甘肽 (oxidized glutathione，GSSG)，1 mmol /L
EDTA与 2 mmol /L还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸
磷酸 (NADPH);测定反应体系在 340 nm处光吸
收值的变化。DHAＲ 反应体系为 50 mmol /L 磷酸
缓冲液 (pH 7. 0)，含 0. 4 mmol /L 脱氢抗坏血酸
(dehydroascorbic acid，DHA)，3. 5 mmol /L GSH
与 1 mmol /L EDTA;测定反应体系在 265 nm处光
吸收值的变化。
愈创木酚过氧化物酶 (guaiacol peroxidase，
GPOX)的测定按照 CIA等［12］的方法进行。GPOX
反应体系为 50 mmol /L磷酸缓冲液 (pH 6. 0)，含
0. 5% (体积分数)愈创木酚，1% (体积分数)
H2O2;测定反应体系在 470 nm 处光吸收值的变
化;GPOX活性以每分钟光吸收值增加 1 作为 1
个酶活性单位。
酶活性以蛋白含量为基础表示，蛋白含量参
照 BＲADFOＲD［13］的方法进行。
1. 3 统计分析
数据统计分析用 Ｒ 软件 (Ｒ i386 3. 0. 1)进
行，采用方差分析来检验不同浓度 ABA处理对各
种参数的差异显著性，并用 HSD检验进行了多重
比较分析。
2 结果与分析
2. 1 ABA 预处理对叶片含水量和相对含水量的
影响
未干旱处理的星油藤幼苗 (CK1)，叶片相对
含水量与含水量分别为 84. 83%与 83. 02% (图 1);
干旱处理的幼苗 (CK2)，叶片相对含水量与含水
量均显著降低 (P ＜ 0. 01)，分别为 53. 48% 与
68. 50%。ABA预处理能显著抑制干旱引起的含水
量与相对含水量的降低 (P ＜ 0. 05)，但不同浓度
ABA对含水量的影响不存在显著差异 (P ＞0. 05)。
142第 2 期 苏志龙，等:叶面喷施脱落酸对提高星油藤幼苗耐旱性研究
2. 2 ABA预处理对幼苗叶片中 O·―2 生成速率和
H2O2 含量的影响
未干旱处理的星油藤幼苗 (CK1)，叶片中
O·―2 生成速率 (干重)为 0. 52 μmol / (g·min)
(图 2A);干旱处理的幼苗 (CK2)，叶片中 O·―2
生成速率 (干重)显著增加 (P ＜ 0. 01)，达到
1. 08 μmol / (g·min)，增加率为 100%;ABA预
处理能显著抑制干旱导致的 O·―2 生成速率的增加
(P ＜ 0. 01);不同浓度 ABA 对 O·―2 生成速率的
影响存在显著差异 (P ＜ 0. 05)，其中，2 μmol /L
和 5 μmol /L的 ABA预处理使 O·―2 生成速率降低
的程度不仅显著低于 10 μmol /L 和50 μmol /L，且
显著低于 CK1。
未干旱处理的星油藤幼苗 (CK1)，叶片中
H2O2 含量 (干重)为 15. 61 μmol /g (图 2B);干
旱处理的幼苗 (CK2)，叶片中 H2O2 含量 (干
重)显著增加 (P ＜ 0. 01)，达到 19. 54 μmol /g;
ABA预处理能显著抑制干旱导致的 H2O2 含量的
增加 (P ＜ 0. 01)，且不同浓度 ABA 对 H2O2 含量
的影响存在显著差异 (P ＜ 0. 05)，其中 5 μmol /L
和 10 μmol /L 的 ABA 预处理使 H2O2 含量降低的
程度最大。
2. 3 ABA预处理对幼苗叶片中 MDA含量的影响
未干旱处理的星油藤幼苗 (CK1)，叶片中
MDA含量 (干重)为 16. 88 nmol /g (图 3);干
旱处理的幼苗 (CK2)，叶片中 MDA 含量显著增
加 (P ＜ 0. 01)，达到 62. 82 nmol /g。ABA 预处理
能显著抑制干旱导致的 MDA 含量的增加 (P ＜
0. 01)，且不同浓度 ABA 对 H2O2 含量的影响存
在显著差异 (P ＜ 0. 05)，其中 2，5 与 10 μmol /L
的 ABA预处理使 H2O2 含量降低的程度最大。
2. 4 ABA 预处理对幼苗叶片中抗氧化酶活性的
影响
星油藤幼苗干旱处理后 (CK2)，叶片中 6 种
抗氧化酶 (SOD，GPOX，CAT，APX，GＲ 与
DHAＲ)的 活 性 均 低 于 未 干 旱 处 理 的 幼 苗
(CK1)，除 SOD 酶活性的降低无显著差异外
(P ＞ 0. 05)，其他 5 种酶的酶活性均降低显著
(P ＜ 0. 01);ABA预处理对 6 种抗氧化酶的影响
不一致 (图 4);其中，SOD，GPOX，CAT，APX
与 GＲ的酶活性在 ABA预处理后均比未进行预处
理的干旱幼苗 (CK2)高 (P ＜ 0. 05)，且以
2 μmol /L和 5 μmol /L 的 ABA 预处理引起的酶活
性最高;DHAＲ的活性在 ABA与处理以后变化较
大，2 μmol /L和 5 μmol /L 处理引起酶活性降低，
50μmol /L处理导致酶活性增强。
242 云南农业大学学报 第 30 卷
3 讨论
星油藤幼苗在干旱胁迫后，叶片的含水量与
相对含水量均显著下降;ABA 预处理的幼苗在干
旱胁迫后，叶片含水量与相对含水量下降程度显
著减少。这些结果表明 ABA预处理提高了星油藤
幼苗的耐旱能力。这与 ABA 可提高茄苗 (Sola-
num melongena L．)抗旱能力［14］、外施 ABA可提
高芝麻 (Sesamum indicum L ．)幼苗叶片的保水
能力［15］、ABA 可提高三倍体狗牙草的耐旱能
力［16］的研究结果相似。此外，不同浓度 ABA 对
保持叶片的含水量与相对含水量的影响无显著差
异，因此，对提高星油藤幼苗的抗旱性而言，外
施 ABA的最经济的浓度是 2 μmol /L。
植物在进行各种生命代谢活动时，由于氧气
(O2)未被完全还原，就会产生某些氧代谢产物
及其衍生物，这些分子都含有氧原子，但比 O2 具
有更活泼的化学性质，总称为活性氧 (reactive
oxygen species，ＲOS)［17］。当植物遭遇各种不良环
境胁迫时，会产生更多的 ＲOS［18］。当星油藤幼苗
遭遇干旱胁迫时，叶片中 O·―2 生成速率显著提
高，H2O2 含量也显著增加，但 ABA 处理显著抑
制这两种 ＲOS 的增加，表明干旱导致的 ＲOS 产
生会被 ABA 引起的 ＲOS 清除系统中和，从而使
得星油藤叶片中 MDA 含量降低约 80%;而 TIAN
等［6］采用真菌处理星油藤后，其 MDA 含量仅降
低了约 50%。可见，叶面喷施 ABA 更能降低氧
化伤害，提高了幼苗的抗旱性，且相对接种真菌，
更容易操作。
能够有效清除 ＲOS带来的伤害被认为是植物
能抵抗各种胁迫的机制之一［19］。为了解释 ABA
预处理能提高星油藤幼苗的抗旱性以及这种作用
与抗氧化之间的关系，本研究测定了 6 种抗氧化
酶的活性，结果表明:干旱植株中 6 种抗氧化酶
的活性均低于未干旱植株，这与 TIAN 等［6］的结
果不一致。他们发现 GPX 与 CAT 的活性在干旱
的植株中更高，造成这种原因的差异可能是干旱
处理的程度不同。TIAN 等幼苗的干旱是在 40%
相对土壤含水量中进行的，而本研究在干旱结束
时，土壤的绝对含水量为 4%。可见，星油藤幼
苗抗氧化酶活性的高低，不仅与干旱胁迫有关，
与胁迫程度也有关。ABA能显著提高除 DHAＲ外
其他五种酶的活性，这与其他研究中 ABA处理能
提高抗氧化酶活性［14 － 15，19］的结果也相符。
综上所述，叶面喷施 ABA提高了星油藤幼苗
的抗氧化能力，从而减少了干旱导致的氧化伤害。
因此，叶面喷施 ABA对星油藤的种植有重要的实
际应用意义。
342第 2 期 苏志龙，等:叶面喷施脱落酸对提高星油藤幼苗耐旱性研究
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