全 文 ：任丽花，王义祥，罗旭辉，等．水分胁迫对圆叶决明生理生化特性的影响 ［Ｊ］．福建农业学报，２０１３，２８ （１１）：１０９３－１０９８．
ＲＥＮ Ｌ－Ｈ，ＷＡＮＧ Ｙ－Ｘ，ＬＵＯ Ｘ－Ｈ，ｅｔ ａｌ．Ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ ａｎｄ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｈａｒａｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｉｎ Ｃｈａｍａｅｃｒｉｓｔａ Ｒｏｔｕｎｄｉｆｏｌｉａ Ｕｎｄｅｒ Ｗａｔｅｒ
Ｓｔｒｅｓｓ［Ｊ］．Ｆｕｊｉａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，２０１３，２８ （１１）：１０９３－１０９８．
水分胁迫对圆叶决明生理生化特性的影响
任丽花１，２，王义祥３，罗旭辉３，翁伯琦３
（１．福建省农业科学院中心实验室，福建 福州 ３５０００３；２．福建省精密仪器农业测试重点实验室，
福建 福州 ３５０００３；３．福建省农业科学院农业生态研究所／农业部福州农业环境
科学观测实验站，福建 福州 ３５０００３）
收稿日期：２０１３－０９－２７初稿；２０１３－１０－２９修改稿
作者简介：任丽花 （１９７７－），女，助理研究员，研究方向：植物营养与环境生态
通讯作者：翁伯琦 （１９５７－），男，研究员，研究方向：土壤肥料与生态农业技术 （Ｅ－ｍａｉｌ：ｗｅｎｇｂｏｑｉ＠１６３．ｃｏｍ）
基金项目：“十二五”国家科技支撑计划 （２０１２ＢＡＤ１４Ｂ１５）；福建省科技计划重大专项 （２０１２ＮＺ０００２）；福建省科技计划项目———省属
公益类科研院所基本科研专项 （２０１１Ｒ１０２７－２）
摘 要：运用聚乙二醇 （ＰＥＧ－６０００）模拟水分胁迫，研究水分胁迫下ＣＰＩ８６１３４幼苗叶片若干生理生化指标的变
化情况。结果表明：随着胁迫程度的加重，圆叶决明叶片相对含水量减小，叶片叶绿素含量增加，渗透调节物
质增加，作为细胞保护酶的ＳＯＤ、ＰＯＤ活性均升高，同时，细胞膜受到伤害，膜透性增加，作为膜脂过氧化产
物的丙二醛含量也随之增加；随着胁迫时间的延长，ＰＯＤ活性先升高后降低，说明干旱胁迫下细胞保护酶活性
升高，但当胁迫超出了植物可以忍耐的程度后，酶活性降低。
关键词：水分胁迫；圆叶决明；生理生化特性；聚乙二醇
中图分类号：Ｑ ９４５．１ 文献标识码：Ａ
Ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ ａｎｄ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｈａｒａｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｉｎ Ｃｈａｍａｅｃｒｉｓｔａ Ｒｏｔｕｎｄｉｆｏｌｉａ Ｕｎｄｅｒ Ｗａｔｅｒ Ｓｔｒｅｓｓ
ＲＥＮ Ｌｉ－ｈｕａ１，２，ＷＡＮＧ Ｙｉ－ｘｉａｎｇ３，ＬＵＯ Ｘｕ－ｈｕｉ ３，ＷＥＮＧ Ｂｏ－ｑｉ ３
（１．Ｃｅｎｔｒａｌ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ，Ｆｕｊｉａｎ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｆｕｚｈｏｕ，Ｆｕｊｉａｎ ３５０００３，Ｃｈｉｎａ；
２．Ｆｕｊｉａｎ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｔｅｓｔ ｉｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｆｉｅｌｄ ｂｙ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｔｙｐｅ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ，Ｆｕｚｈｏｕ，
Ｆｕｊｉａｎ ３５０００３，Ｃｈｉｎａ；３．Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｅｃｏｌｏｇｙ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｆｕｊｉａｎ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ
Ｓｃｉｅｎｃｅ／Ｆｕｚｈｏｕ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｏｂｓｅｒｖｉｎｇ ａｎｄ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｓｔａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｇｒｏ－Ｅｎｖｉｒｏｍｅｎｔ
Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，Ｆｕｚｈｏｕ，Ｆｕｊｉａｎ ３５０００３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｓｔｒｅｓｓ ｏｎ ｓｅｖｅｒａｌ ｐｈｙｓｉｏｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｉｎｄｅｘｅｓ ｏｆ Ｃｈａｍａｅｃｒｉｓｔａ ｒｏｔｕｎｄｉｆｏｌｉａ ｕｎｄｅｒ ＰＥＧ－
６０００ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ｉｎ ａ ｓｅｒｉｅｓ ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｔｅｓｔｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ＲＷＣ ｗａｓ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ，ｔｈｅ
ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ Ｃｈｌ ａｎｄ ｏｓｍｏｔｉｃ ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ ｍａｔｔｅｒ ｗｅｒｅ ｒａｉｓｅｄ，ｔｈｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ＳＯＤ ａｎｄ ＰＯＤ ｗｅｒｅ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ，ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，
ｔｈｅ ｃｅｌ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｓｙｓｔｅｍｓ ｏｆ ｍｕｌｂｅｒｒｙ ｗｅｒｅ ｄａｍａｇｅｄ ａｎｄ ｏｓｍｏｔｉｃ ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ｗａｓ ｂｏｏｓｔｅｄ，ｒｅｌａｔｉｖｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃ
ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ａｎｄ ＭＤＡ ｃｏｎｔｅｎｔ ｗｅｒｅ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ａｌｏｎｇ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｓｔｒｅｓｓ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ａｌｏｎｇ ｗｉｔｈ
ｔｈｅ ｔｉｍｅ ｐｒｏｌｏｎｇｅｄ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｓｔｒｅｓｓ，ｔｈｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ＰＯＤ ｗａｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ａｔ ｆｉｒｓｔ ａｎｄ ｔｈｅｎ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ，ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄ ｔｈａｔ
ｔｈｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｃｅｌ ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ ｅｎｚｙｍｅｓ ｗａｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｕｎｄｅｒ ｄｒｏｕｇｈｔ ｓｔｒｅｓｓ，ｂｕｔ ｔｈｅｎ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｈｅａｖｉｅｒ ｓｔｒｅｓｓ
ｔｏ ｅｘｃｅｅｄ ｔｈｅ ｅｎｄｕｒａｎｃｅ ｆｏｒ Ｃｈａｍａｅｃｒｉｓｔａ ｒｏｔｕｎｄｉｆｏｌｉａ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｗａｔｅｒ ｓｔｒｅｓｓ；Ｃｈａｍａｅｃｒｉｓｔａ ｒｏｔｕｎｄｉｆｏｌｉａ；Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ ａｎｄ ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｈａｒａｔｅｒｓ；ＰＥＧ
干旱是农牧业生产中植物最常遭受的胁迫形式
之一，水分不足不仅限制植物的分布，也会影响到
作物的产量。干旱对植物的影响可以表现在植物生
长发育的各个阶段，同时影响各种生理代谢过
程［１－３］。牧草在其生长进化过程中，由于生长环境
相对恶劣，在生理、生化和分子水平上产生了适应
性变化，形成了较强的抗性，从而增加逆境存活机
会。红壤地区虽然属于中亚热带、南亚热带和热
带，高温多雨，但由于时空分配不均，干、湿季节
十分明显，常会有周期性、季节性或临时性的干旱
福建农业学报２８（１１）：１０９３～１０９８，２０１３
Ｆｕｊｉａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ
文章编号：１００８－０３８４ （２０１３）１１－１０９３－０６
发生，成为该区域发展农业与草业生产的主要障碍
因素之一。圆叶决明是近年来新引进且在南方红壤
山地推广种植的豆科决明属牧草，是一种优质的丘
陵山地红壤改良绿肥和牧草品种。目前，有关学者
对圆叶决明品种选育、适应性评价的研究［４－１０］较
多，对其抗逆性、植物营养的研究则相对较少。本
研究采用ＰＥＧ模拟干旱胁迫探讨圆叶决明受旱后
体内若干生理代谢的响应，以期为红壤地区草业建
设中圆叶决明水分管理及其生产应用提供科学
依据。
１ 材料与方法
１．１ 试验材料与试验设计
供试材料为福建省农业科学院农业生态研究所
提供的圆叶决明品系ＣＰＩ８６１３４。将培养在砂基盘
中的圆叶决明幼苗，在室外培养至苗长至２５～３０
ｃｍ时，取若干，将根系洗净，用营养液培养于光
照培养箱内 （培养条件为：温度 （２５±１）℃，光周
期１２ｈ，光照度３ ０００ｌｘ左右），营养液配方见表
１。待幼苗恢复正常生长后，分别用０、７．５％、
１５．０％、２２．５％、３０％的ＰＥＧ－６０００模拟干旱胁迫
处理，分别于胁迫处理２４、４８、７２、９６、１２０ｈ取
植株中上部叶片进行相关生理指标的测定，每个指
标设３个重复。
表１ Ｆ．Ｗ．Ｓｍｉｔｈ营养液配方
Ｔａｂｌｅ １ Ｔｈｅ ｎｕｔｒｉｅｎｔ ｆｏｒｍｕｌａ ｏｆ Ｆ．Ｗ．Ｓｍｉｔｈ
成分
浓度／
（ｍｇ·ｋｇ－１）
成分
浓度／
（ｍｍｏｌ·Ｌ－１）
Ｃｕ ０．０１ ＭｇＳＯ４ １
Ｆｅ（ＦｅＮａＥＤＴＡ） １ ＫＮＯ３ ６
Ｂ ０．２５ Ｃａ（ＮＯ３）２ １
Ｍｏ ０．００５ ＮａＣｌ ０．５
Ｚｎ ０．０２５ ＮａＨ２ＰＯ４ ０．１
Ｍｎ ０．１２５
１．２ 测定项目及其测定方法
叶片相对含水量采用称重法［１１］测定；光和色
素含量用混合液法［１２］测定；游离脯氨酸、可溶性
糖可溶性、蛋白质含量采用比色法［１３］测定；膜相
对透性采用相对电导率［１４］来衡量；ＣＡＴ活性参照
西北农业大学植物生理生化教研组的碘量法［１５］进
行；ＳＯＤ活性参照朱广廉等的方法［１６］略作修改；
ＰＯＤ活性参照华东师范大学生理教研组的方法［１７］
略作修改；ＭＤＡ 含量的测定参照朱广廉等的方
法［１６］略加修改；Ｏ·２ 含量测定参照王爱国的方
法［１８］测定。试验结果采用ｅｘｃｅｌ 及ＤＰＳ软件进行
分析。
２ 结果与分析
２．１ 水分胁迫对 ＣＰＩ８６１３４叶片相对含水量的
影响
相对含水量反映了植物体内的水分状况及其生
理生化代谢的活跃程度。由图１可以看出，随着
胁迫程度的加深和胁迫时间的延长，ＣＰＩ８６１３４叶
片相对含水量下降。方差分析结果表明，相同取样
时间，７．５％ＰＥＧ胁迫处理的圆叶决明叶片相对含
水量与对照间的差异不显著，而其他ＰＥＧ胁迫处
理与对照间的差异达到了显著或极显著的水平。
图１ 水分胁迫对ＣＰＩ８６１３４叶片相对含水量的影响
Ｆｉｇ．１ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｓｔｒｅｓｓ ｗｉｔｈ ＰＥＧ－６００ ｏｎ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｗａｔｅｒ
ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ｔｈｅ ｌｅａｖｅｓ ｏｆ ＣＰＩ８６１３４
２．２ 干旱胁迫对圆叶决明叶片光合色素含量的
影响
从表２可知，随着ＰＥＧ浓度的增加及胁迫时
间的延长，ＣＰＩ８６１３４叶片内Ｃｈｌａ、Ｃｈｌｂ以及Ｃｈｌ
（ａ＋ｂ）含量逐渐降低。Ｃｈｌａ／Ｃｈｌｂ值则在整个胁
迫期间与对照相比无显著差异，变化规律不明显。
方差 分 析 结 果 表 明，相 同 取 样 时 间 １５．０％、
２２．５％和３０％ＰＥＧ－６０００胁迫处理下，ＣＰＩ８６１３４叶
片叶绿素总量与对照相比，差异显著 （Ｐ＜０．０５）。
２．３ ＰＥＧ水分胁迫对ＣＰＩ８６１３４叶片渗透调节物
质的影响
２．３．１ 对脯氨酸含量的影响 由图２可以看出，
正常供水情况下圆叶决明幼苗叶片中的Ｐｒｏ含量没
有明显的变化，稳定在一个较低的水平。在水分胁
迫条件下，叶片中的脯氨酸随着水分胁迫强度加大
含量增加，均高于对照水平。在轻度胁迫下，
８６１３４叶片中脯氨酸含量缓慢增加，随着胁迫时间
的延长，胁迫９６ｈ之后脯氨酸的积累量迅速增加。
４９０１ 福建农业学报 第２８卷
游离脯氨酸含量在胁迫后期迅速积累，这是圆叶决
明对干旱胁迫的一种适应策略。方差分析结果表
明，相同取样时间圆叶决明各胁迫处理与对照间存
在显著性差异 （Ｐ＜０．０５），其含量比对照高约５～
６倍。
２．３．２ 对可溶性糖含量的影响 可溶性糖是一种
干旱忍耐的适应物质，干旱胁迫下大量积累以维持
细胞膨压。从图３可以看出，随着干旱程度的加重
和胁迫时间的延长，ＣＰＩ８６１３４叶片中的可溶性糖
含量均有不同程度的增加，１５％、２２．５％和３０％
ＰＥＧ胁迫处理与对照相比叶片可溶性糖含量存在
明显差异 （Ｐ＜０．０５），说明ＣＰＩ８６１３４可通过主动
积累可溶性糖参与降低其体内渗透势，以利于其在
干旱生境下维持植物体正常生长所需水分。
表２ ＰＥＧ水分对８６１３４叶片光合色素含量的影响
Ｔａｂｌｅ ２ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｓｔｒｅｓｓ ｗｉｔｈ ＰＥＧ－６０００ ｏｎ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ Ｃｈｌ ｉｎ ｔｈｅ ｌｅａｖｅｓ ｏｆ ＣＰＩ８６１３４
取样时间
／ｈ
ＰＥＧ浓度
／％
光合色素含量／（ｍｇ·ｇ－１ ＤＷ）
Ｃｈｌａ Ｃｈｌｂ Ｃｈｌ（ａ＋ｂ）
Ｃｈｌａ／Ｃｈｌｂ
２４ ０ ５．５４４±０．２３９ １．８５７±０．０７９ ７．３９６±０．３１７ ２．９８５±０．００６
７．５０ ４．０４１±０．３６８ １．２７６±０．１２５ ５．３１４±０．４９３ ３．１７２±０．０３
１５．０ ３．４６１±０．２９１ １．１６４±０．１０３ ４．６２１±０．３９４ ２．９７７±０．０１４
２２．５ ３．４０９±０．０９９ １．１３５±０．０３３ ４．５４１±０．１３１ ３．００４±０．０２５
３０．０ ２．７１２±０．３６８ ０．８５±０．１１７ ３．５６±０．４８５ ３．１９３±０．０２１
４８ ０ ５．２７５±０．２４４ ２．５１１±０．０７４ ７．７８２±０．０８１ ２．４１９±０．５４４
７．５０ ３．７８５±０．３７７ １．２９７±０．１０７ ５．０７８±０．４８２ ２．９１±０．０５４
１５．０ ３．０８±０．２４９ １．０１１±０．０６４ ４．０８８±０．３１２ ３．０３９±０．０７８
２２．５ ２．７６８±０．１０３ ０．８５５±０．０３２ ３．６２１±０．１３４ ３．２３８±０．００５
３０．０ ２．２４１±０．４５５ ０．７１６±０．１４５ ２．９５５±０．６ ３．１３３±０．０２１
７２ ０ ４．０２３±０．３１５ １．３３４±０．１０７ ５．３５３±０．４２ ３．０１７±０．０３３
７．５０ ３．５２９±０．１４６ １．１３１±０．０５１ ４．６５７±０．１９７ ３．１２２±０．０１３
１５．０ ２．７８６±０．４２８ ０．８６３±０．１２４ ３．６４６±０．５４８ ３．３５８±０．１５３
２２．５ ２．７４９±０．３２３ ０．９１７±０．１０１ ３．６６３±０．４２３ ２．９９４±０．０４６
３０．０ ２．０４４±０．２２８ ０．６８６±０．０２５ ２．７２８±０．２２１ ３．２８２±０．３７８
９６ ０ ３．７４８±０．３５８ １．２０８±０．１０４ ４．９５３±０．４５７ ３．１０１±０．０９７
７．５０ ３．４２２±０．４９７ １．１１２±０．１６９ ４．５３１±０．６６６ ３．０８３±０．０２２
１５．０ ２．５８９±０．１３５ １．１９８±０．００９ ３．７８５±０．１４ ２．３２２±０．１０３
２２．５ ２．３７６±０．６７２ ０．８０５±０．２３１ ３．１７９±０．９０２ ２．９５９±０．０４３
３０．０ １．９１２±０．０８１ ０．６１４±０．０５ ２．５２４±０．１３ ３．２６３±０．１５
１２０ ０ ３．２５３±０．０４７ １．０７９±０．０１４ ４．３２９±０．０５９ ３．０１４±０．０１７
７．５０ ２．６６４±０．０６６ ０．８９７±０．０２６ ３．５５９±０．０８８ ２．９７２±０．０５５
１５．０ ２．５５±０．１４３ ０．８４±０．０３７ ３．３８８±０．１８ ３．０３３±０．０３８
２２．５ ２．３３７±０．４１８ ０．８０９±０．１６９ ３．１４３±０．５８５ ２．９３１±０．１１
３０．０ １．８４３±０．２７８ ０．７３８±０．０９４ ２．５７９±０．３７２ ２．４８４±０．０５５
２．３．３ 对可溶性蛋白质的影响 ＰＥＧ模拟试验的
结果 （图４）显示，随胁迫程度的加重，ＣＰＩ８６１３４
叶片可溶性蛋白质的含量增加，且均显著高于对照
水平 （Ｐ ＜０．０５）。随 着 胁 迫 时 间 的 延 长，
ＣＰＩ８６１３４叶片中可溶蛋白质的含量有增加，但增
加的幅度不大。
２．４ ＰＥＧ干旱胁迫对圆叶决明叶片 Ｏ·２ 产生速
率、ＭＤＡ含量与ＰＭＰ的影响
２．４．１ 对Ｏ·２ 产生速率的影响 图５显示，随着
干旱程度的加重ＣＰＩ８６１３４叶片Ｏ·２ 产生速率逐渐
增加，同时随着胁迫时间的延长Ｏ·２ 产生速率虽有
增加，但增加幅度不大，在不同水分胁迫处理中，
Ｏ·２ 产生速率随着水分胁迫程度的增大而增加，在
５９０１第１１期 任丽花等：水分胁迫对圆叶决明生理生化特性的影响
图２ 水分胁迫对ＣＰＩ８６１３４叶片游离脯氨酸含量的影响
Ｆｉｇ．２ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｓｔｒｅｓｓ ｗｉｔｈ ＰＥＧ－６０００ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ
ｏｆ ｐｒｏｌｉｎｅ ｉｎ ｔｈｅ ｌｅａｖｅｓ ｏｆ ＣＰＩ８６１３４
图３ 水分胁迫对ＣＰＩ８６１３４叶片可溶性糖含量的影响
Ｆｉｇ．３ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｓｔｒｅｓｓ ｗｉｔｈ ＰＥＧ－６０００ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ
ｏｆ ｓｏｌｕｂｌｅ ｓｕｇａｒ ｉｎ ｔｈｅ ｌｅａｖｅｓ ｏｆ ＣＰＩ８６１３４
图４ 水分胁迫对ＣＰＩ８６１３４叶片可溶性蛋白质含量的影响
Ｆｉｇ．４ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｓｔｒｅｓｓ ｗｉｔｈ ＰＥＧ－６０００ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ
ｏｆ ｓｏｌｕｂｌｅ ｐｒｏｔｅｉｎ ｉｎ ｔｈｅ ｌｅａｖｅｓ ｏｆ ＣＰＩ８６１３４
４种水分处理下，方差分析表明，相同取样时间
ＣＰＩ ８６１３４不同干旱胁迫处理间Ｏ·２ 产生速率差异
显著 （Ｐ＜０．０５）。而３０．０％ＰＥＧ胁迫时ＣＰＩ８６１３４
Ｏ·２ 产生速率明显高于其他处理，说明严重干旱持
续较长时间后使ＣＰＩ ８６１３４受到较重的伤害。
图５ 水分胁迫对ＣＰＩ８６１３４叶片产生Ｏ·２ 速率的影响
Ｆｉｇ．５ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｓｔｒｅｓｓ ｗｉｔｈ ＰＥＧ－６０００ ｏｎ
Ｏ·２ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｏｆ ｌｅａｖｅｓ ｏｆ ＣＰＩ８４１３４
２．４．２ 对 ＭＤＡ含量的影响 ＭＤＡ是脂质过氧化
的主要产物之一，其积累的多少及其变化幅度表明
了植物质膜系统的稳定性及受到的伤害程度。图６
显示，圆叶决明叶片 ＭＤＡ含量随着干旱胁迫程度
的增大而增加，但７．５％ＰＥＧ胁迫处理与对照间的
差异不显著。随着胁迫时间的延长，ＣＰＩ８６１３４叶
片中 ＭＤＡ含量增加呈现先增后减的趋势，反映了
ＣＰＩ８６１３４在经受干旱胁迫时膜系统受到伤害，
ＭＤＡ含量增加，之后植物启动自身的防御系统，
增强了抵抗力，ＭＤＡ含量下降。
图６ 水分胁迫对ＣＰＩ８６１３４叶片 ＭＤＡ含量的影响
Ｆｉｇ．６ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｓｔｒｅｓｓ ｗｉｔｈ ＰＥＧ－６０００ ｏｎ ＭＤＡ
ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｌｅａｖｅｓ ｏｆ ＣＰＩ８６１３４
２．４．３ 对细胞脂膜透性的影响 细胞膜系统是植
物与外界接触的最初和关键部位，其相对透性的大
小表明植物受到伤害的程度。从图７可知，随着胁
迫时间的延长，ＣＰＩ８６１３４细胞膜透性增大，但增
加幅度较小；随着胁迫程度的加重，细胞膜透性增
大，说明它在反映植物抗逆性差异上是比较敏感
的。方差分析表明，除７．５％ＰＥＧ胁迫处理外，在
相同取样时间内ＰＥＧ胁迫处理的质膜透性与对照
６９０１ 福建农业学报 第２８卷
相比差异显著 （Ｐ＜０．０５），说明干旱胁迫对圆叶
决明细胞膜有不同程度的伤害，水分缺失越严重伤
害程度越大。
图７ 水分胁迫对ＣＰＩ８６１３４叶片相对质膜透性的影响
Ｆｉｇ．７ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｓｔｒｅｓｓ ｗｉｔｈ ＰＥＧ－６０００ ｏｎ
ｐｒｅｍｅａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｐｌａｓｍａ ｏｆ ｌｅａｖｅｓ ｏｆ
ＣＰＩ８６１３４
２．５ ＰＥＧ干旱胁迫对圆叶决明叶片ＳＯＤ、ＰＯＤ
活性的影响
ＳＯＤ、ＰＯＤ是植物细胞中清除超氧自由基、
过氧化物等的主要酶类，从图８可以看出，随着
ＰＥＧ浓度的升高和胁迫时间的延长，ＳＯＤ酶活性
呈现升高的趋势；方差分析结果表明，对照处理
ＣＰＩ８６１３４叶片ＳＯＤ酶活性与７．５％ＰＥＧ胁迫处理
间差异不显著，但与１５．０％、２２．５％和３０．１０％
ＰＥＧ处理间的差异均达到显著性水平。从图９可
以看出，ＰＯＤ活性随胁迫时间的延长呈现先升后
降的变化趋势，其中ＣＰＩ８６１３４在胁迫第７２ｈ时达
到最高值，之后下降。说明在一定程度的水分胁迫
下，由于一定量的氧自由基离子的积累，诱导了保
护酶ＳＯＤ、ＰＯＤ产生一定的适应性变化，活性提
高；胁迫进一步加强，这时植株已失去对严重水分
胁迫的适应性调节，活性逐渐降低，植株将受到
伤害。
３ 讨论与结论
３．１ 叶绿素是绿色植物吸收光能及将光能转化为
化学能的活性物质，叶片组织在水分缺乏时叶绿素
的合成受到抑制，从而其总量下降，导致叶片的光
合速率和同化功能下降。本试验中，随着ＰＥＧ胁
迫浓度的升高，圆叶决明叶片叶绿素含量升高，说
明干旱胁迫能够促进圆叶决明叶片对光能的捕获，
使受害叶片同化功能升高。
３．２ 可溶性蛋白质有很强的持水力，能通过提高
图８ 水分胁迫对ＣＰＩ８６１３４叶片ＳＯＤ活性的影响
Ｆｉｇ．８ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｓｔｒｅｓｓ ｗｉｔｈ ＰＥＧ－６０００ ｏｎ ＳＯＤ
ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｌｅａｖｅｓ ｏｆ ＣＰＩ８６１３４
图９ 水分胁迫对ＣＰＩ８６１３４叶片ＰＯＤ活性的影响
Ｆｉｇ．９ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｓｔｒｅｓｓ ｗｉｔｈ ＰＥＧ－６０００ ｏｎ ＰＯＤ
ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｌｅａｖｅｓ ｏｆ ＣＰＩ８６１３４
细胞质的浓度来降低质膜的透性，从而保证了细胞
正常生理活动与功能的进行，为细胞抵御外界不良
环境提供了良好的生理基础，有研究认为水分胁迫
下可溶性蛋白含量下降［１９］；也有研究表明轻度水
分胁迫下可溶性蛋白含量增加［２０］，可知试验材料
不同，所得结论会有差别。本试验中，水分胁迫下
ＣＰＩ８６１３４叶片可溶性蛋白含量升高，表明圆叶决
明在抵御干旱时也能启动一些渗透调节物质进行自
我保护。
３．３ 正常情况下，植物细胞中活性氧的产生和清
除处于动态平衡状态，逆境胁迫情况打破了这种平
衡，促进了活性氧的产生，膜系统受到伤害。但是
植物体内均有一套完整的活性氧清除系统，能将这
些活性氧转变为活性较低的物质，保护机体免收伤
害。在作物抗旱性机理研究中，保护酶 ＳＯＤ、
ＰＯＤ的变化已广泛作为判断植物抵御逆境伤害的
指标。干旱胁迫下抗氧化酶活性高低在一定程度上
反映了植物抵抗干旱的能力强弱。有关干旱胁迫对
酶活性的研究较多，但试验结果不尽相同。本试验
７９０１第１１期 任丽花等：水分胁迫对圆叶决明生理生化特性的影响
研究结果表明，随着ＰＥＧ浓度的升高，细胞中活
性氧积累，使膜发生膜脂过氧化作用，ＭＤＡ 积
累，ＰＭＰ增加，导致膜功能受损，从而引起细胞
的衰老和死亡，对圆叶决明产生毒害作用。同时，
ＳＯＤ、ＰＯＤ活性随水分胁迫程度的加深而升高，
随着胁迫时间的延长，ＳＯＤ在胁迫后期活性不断
增强，而ＰＯＤ活性则在胁迫初期升高后期降低，
说明干旱胁迫初期活性氧的增加对ＰＯＤ酶活性升
高有诱导作用，随着胁迫时间的延长，活性氧代谢
的平衡被打破，ＰＯＤ活性下降。
３．４ 牧草的抗旱性是一个较为复杂的综合性状，
不仅与干旱发生的时间、严重程度、持续时间和作
用方式等自然条件相联系，还与牧草的种类或品种
特性有关。已获得的结果往往只能局部解释植物抗
性某一方面的生理反应，不能解释抗性的另一些反
应，其中每个相关的因素对抗旱性作用都是微弱
的，在大量因素的综合作用下才促成了牧草的抗旱
性。目前很多更深的生理机理还不成熟，有待于进
一步的研究。
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（责任编辑：林海清）
８９０１ 福建农业学报 第２８卷