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冷冻胁迫对狭叶四照花苗丙二醛等生理特性的影响



全 文 :第 25卷第 2期              湖北民族学院学报(自然科学版)              Vol.25 No.2
2007年 6月         JournalofHubeiInstituteforNationalities(NaturalScienceEdition)         Jun.2007
收稿日期:2006-12-17.
基金项目:湖北省教育厅重点项目资助(2002008008).
作者简介:彭诚(1975-),女 ,硕士,讲师 ,主要从事植物学的研究.
冷冻胁迫对狭叶四照花苗丙二醛等生理特性的影响
彭 诚 ,易咏梅
(湖北民族学院 生物科学与技术学院 ,湖北 恩施 445000)
摘要:以 -2℃为对照分别对二年生狭叶四照花苗在 -8℃、 -15℃进行 24h、48h和 72h处理 , 测定其可溶性
糖 、丙二醛(MDA)含量和过氧化物酶(POD)活性.结果表明:在 -8℃ 48h处理下植株轻微冻害 , 在 -8℃ 72h、
-15℃ 48h、 -15℃ 72h处理下植株大部分或全部冻死.可溶性糖 、MDA含量和 POD活性在各处理下均有升高 ,
MDA在 -15℃ 48h最高.狭叶四照花具有一定的抗寒能力.
关键词:狭叶四照花;冻害;可溶性糖;MDA;POD
中图分类号:S324 文献标识码:A 文章编号:1008-8423(2007)02-0192-03
狭叶四照花(Dendrobenthamiaangustata)为山茱萸科四照花属植物 ,生长在海拔 340 ~ 140 0m森林或沟
谷地带 ,常绿小乔木或灌木 ,阳性树种 ,喜光照 ,亦耐荫蔽条件 ,生态适应性广.树形美观 ,树皮灰白相间 ,斑驳
奇特.花开放于春夏之间 ,头状花序有四枚大型白色苞片 ,果实成熟时呈鲜红色或紫红色 ,顶生枝头 ,味甜可
食 ,集观赏性和可食性于一体 ,是重要的园林绿化树种及果树种质资源[ 1] .目前对狭叶四照花的研究鲜有 ,
本文就冷冻胁迫下其生理的变化研究抗寒性 ,为扩大栽培提供一定的理论依据.
1 材料与方法
1.1 材料
两年生狭叶四照花实生苗.2002年 11月在湖北民族学院生物科学与技术学院苗圃播种 , 2004年 11月
选整齐一致 ,无病虫害植株定植于花盆中 ,盆土为苗圃土壤.测定材料为狭叶四照花的叶片.
1.2 实验设计
在人工气候箱中以 -2℃为对照 ,分别在 -8℃和 -15℃下处理 ,时间为 24、48、72h.每处处理 10株.
1.3 实验方法
(1)可溶性糖的测定:称取狭叶四照花叶片 0.1 ~ 0.3g,剪碎后放入具塞试管 ,加入 5ml蒸馏水 ,沸水浴
50min,冷却 ,过滤 ,定容至 25ml,按蒽酮比色法[ 2]测定可溶性糖的含量.
(2)MDA的测定:称取狭叶四照花叶片 0.3 ~ 0.5g,加 5%TCA5ml,充分研磨后在 300 0r/min下离心 10
min;取上清液 2ml加 0.67%TBA2ml,混合后在 100℃水浴上煮沸 30min,冷却后离心.按硫代巴比妥酸
(TBA)法[ 2]测定 MDA含量.
2 结果与分析
2.1 生长状态观测
-2℃持续 72h低温条件下 ,产生轻微冻害.经历 -8℃持续 72h低温胁迫处理的苗木枯死 50%, -8℃
持续 48h处理的有轻微冻害.-15℃持续 48h的苗木枯死 80%, 72h处理的全部枯死.
2.2 低温处理对狭叶四照花可溶性糖的影响
植物在遇到寒冷环境时 ,能以提高可溶性糖的含量抵抗寒冷.可溶性糖能够降低植株冰点 ,缓冲植株过
度脱水 ,保护细胞质胶体不会遇冷凝固 ,因此可溶性糖含量的提高是植物抗寒性的一个指标[ 3] .
从图 1可以看出在低温下 ,狭叶四照花中可溶性糖的含量均有增加.-8℃、 -15℃处理 24h后可溶性糖
含量略有增加 ,与对照差异不大.这是由于植株在 -2℃低温时体内已聚集数量相当的糖分抵御低温.48h低
温处理后可溶性糖含量持续上升 ,结合其生长状态的观测 ,低温处理 48h后植株已经开始枯黄萎蔫 ,但仍旧
通过提高可溶糖进行抵御 ,说明狭叶四照花对低温胁迫有一定的抵抗能力.-15℃持续 72h处理后植株大
量死亡 ,但在 -8℃持续 72h处理下的植株可溶性糖含量仍有增加 ,说明植株还具有潜在的抗寒能力.本实
验说明 2年生狭叶四照花苗具有一定的抗寒性 ,通过适当的抗寒训练可提高其抗寒能力.
图 1 低温对狭叶四照花可溶性糖的影响
Fig.1 Efectoflowtemperaturesonsoluble
sugarcontentinDendrobenthamiaangustata
图 2 低温对狭叶四照花 MDA的影响
Fig.2 EffectoflowtemperaturesonMDA
inDendrobenthamiaangustata
图 3 低温对狭叶四照花 POD活性的影响
Fig.1 EfectoftemperaturesonPODactivity
inDendrobenthamiaangustata
2.3 低温处理对狭叶四照花 MDA含量的影响
MDA是具有细胞毒性的物质 ,主要破坏细胞膜
系统 ,植株在遇逆境伤害时 ,含量增加 ,这是植物受
伤害的指标 [ 4] .从图 2可以看出 ,在 -8℃、 -15℃处
理下 MDA的含量均高于对照 ,在低温的胁迫下狭
叶四照花膜系统受到破坏 ,产生了大量的有毒过氧
化物次生物.在 -15℃ 48h处理下 ,植株体内 MDA
最高 ,说明狭叶四照花在低温处理下枯死的原因正
是 MDA在植株体内的大量聚集后 ,细胞膜系统受
到破坏 ,生理代谢紊乱.-15℃72h处理下 , MDA含
量略有下降 ,表明低温胁迫已超出细胞抵御的最大
能力 ,植株死亡.
2.4 低温处理对狭叶四照花 POD活性的影响
当植物处在不适宜生长的环境中时 ,体内的活
性氧代谢以及物质代谢都会发生改变 ,活性氧累计
过多导致活性氧代谢平衡被破坏 ,产生较多的膜脂
过氧化物 ,膜的完整性被破坏[ 5] ,膜系统的破坏则
会引起一系列生理生化变化.H2O2是活性氧之一 ,
正常情况下在植物体内浓度很低 , 过氧化物酶
(POD)是一种广泛存在于植物组织中的保护酶类 ,
能避免 H2O2在植物体内积累而造成的伤害.当植
物处在不良环境时 , POD活性增高.从图 3可以看
出 ,在 -8℃、 -15℃处理下 POD活性均高于对照 ,
在低温的胁迫下狭叶四照花体内活性氧物质积累 ,
POD活性较高.在 -15℃ 24 h处理下 ,植株体内
POD活性最高 ,说明狭叶四照花膜系统紊乱 POD活
性迅速增加.-15℃ 48h、72h处理下 , POD活性含
量下降 ,表明低温胁迫已超出细胞抵御的最大能力 ,
植株死亡.
3 结论
狭叶四照花具有一定的抗寒性.-15℃低温的
冻害程度高于 -8℃的冻害程度.持续低温少于 48h
时 ,植株可通过提高可溶性糖含量及其他方式抵御
胁迫.冷冻 72h植株的抵御能力达到极限 ,体内有
毒物质过多导致死亡.在其极限范围内通过一定的
抗寒训练 ,进行植株的耐寒性选择 ,选育抗寒品种 ,
扩大栽培范围.
193第 2期           彭 诚等:冷冻胁迫对狭叶四照花苗丙二醛等生理特性的影响             
参考文献:
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[ 2]  方文培 ,胡又光.中国植物志(第 15卷)[ M] .北京:科学出版社 , 1999.
[ 3]  韩维栋.四照花类群种质资源及其开发利用 [ J].中国野生植物资源 , 1993(1):37-40.
[ 4]  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.
[ 5]  王淑杰.可溶性蛋白 、可溶性糖含量与葡萄抗寒性关系的研究 [ J] .北方园艺 , 1996(2):13 ~ 14.
[ 6]  孙昌祖.低温胁迫对青杨叶片 O2-、MDA、膜透性 、叶水势及保护酶的影响 [ J] .内蒙古林学院学报:自然科学版 , 1998, 20(3):32~ 36.
[ 7]  利容千 ,王建波.植物逆境细胞及生理学 [ M] .武汉:武汉大学出版社 , 2002.
EffectsofFreezingStressonMDAContentandSomePhysiological
CharacteristicsinDendrobenthamiaangustata
PENGCheng, YIYong-mei
(SchoolofBiologicalScienceandTechnology, HubeiInstituteforNationalities, Enshi445000, China)
Abstract:ThefreezingefectsonDendrobenthamiaangustatatwo-year-oldseedlingatdiferentlowtemperature
anddiferenttimewereobserved.Atthesametime, thecontentsofsolublesugarandMDA, PODactivityweredeter-
mined.Resultsshowedthatundertheconditionof-8℃ forthedurationof48hours, theDendrobenthamiaangusta-
tatwo-yearoldseedlingencounteredslightfreezing;thegreatmajorityoftheseedlingswitheredowingtofreezing
at-8℃ fortheduration72hoursandat-15℃ for48 or72hours.Thecontentsofsolublesugar, MDAandPOD
activityhadroseaftereachtreatments, MDAcontentsreachedthetiptopat-15℃ fortheduration48hours.Dend
robenthamiaangustatahadsomecold-resistanceability.
Keywords:Dendrobenthamiaangustata;freezing;solublesugar;MDA;POD
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