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葛萝槭扦插苗酶活性与抗热性关系的研究



全 文 :2012 年 9 月
第 41 卷 第 3 期
山 西 林 业 科 技
SHANXI FORESTRY SCIENCE AND TECHNOLOGY
Sep. 2012
Vol. 41 No. 3
葛萝槭扦插苗酶活性与抗热性关系的研究
李爱军1,姚延梼2
(1. 陵川县林业局,山西 陵川 030801;2. 山西农业大学林学院,山西 太谷 030801)
摘 要:以无病虫害 2 年生葛萝槭母树上的 1 年生硬枝为材料,采用不同生根剂对葛萝槭插穗进行处理,清水为对
照,研究不同生根剂处理的葛萝槭插穗中超氧化物歧化酶 (SOD )、过氧化物酶(POD )、多酚氧化酶(PPO)活性
的动态变化,并对不同处理插穗酶活性进行综合评价。结果表明,处理 1 在 7 月份酶活性均高于其它处理,为最佳
生根剂配方;不同处理葛萝槭扦插苗酶活性的综合能力排序为:CK >处理 1 >处理 2 >处理 3.
关键词:葛萝槭;扦插苗;生根剂;酶活性;抗热性
中图分类号:S792. 99 文献标识码:A 文章编号:1007-726X(2012)03-0006-03
Research on Relationship of Hot Stress and Enzyme Activity
of Acer grosseri Pax Cutting Seedlings
Li Aijun1,Yao Yantao2
(1. Lingchuan Forestry Bureau,030800 Lingchuan,China;
2. Forestry College,Shanxi Agricultural University,030801 Taigu,China)
Abstract:One year hardwood of healthy 2 year-old Acer grosseri Pax was chosen to be the material and be dealt with differ-
ent rooting agents to study the activities of SOD,POD,PPO of Acer grosseri Pax cutting seedlings which could grow in natu-
ral high temperature. The results showed that the treatment 1 had the best hot stress and the activity of protection enzyme
ranked as CK,treatment 1,treatment 2,treatment 3.
Key words:Acer grosseri Pax;cutting seedlings;rooting agent;enzyme activity;hot stress
收稿日期:2012-05-23
基金项目:国家“十一五”科技支撑项目
作者简介:李爱军(1976— ) ,男,山西陵川人,2000 年毕业于山西农业大学,工程师。
通讯作者:姚延梼(1956— ) ,男,山西临猗人,1988 年毕业于北京林业大学,教授。
葛萝槭(Acer grosseri Pax) ,槭树科落叶乔木,在
我国分布范围广,适应性强,多用作行道树或城市绿
化树种。近年来关于葛萝槭的研究较少,葛萝槭扦插
苗酶活性与抗热性的研究尚未见报道。笔者通过对
不同生根剂处理的葛萝槭扦插苗的酶活性与抗热性
的关系进行系统分析,以期找出不同生根剂处理葛萝
槭的抗热性差异,筛选出最佳的生根剂配方,为葛萝
槭在生产中的栽培和推广提供理论依据。
1 材料与方法
1. 1 试验材料与设计
从吕梁山国有林管理局屯里林场 2 年生、无病
虫害、生长健壮的葛萝槭母树上,剪取树冠中上部顶
芽饱满、健壮的 1 年生枝条的中下段作插穗。插穗
长 15 cm ~20 cm,直径 0. 8 cm.苗床采用厚约 15 cm
的蛭石,试验前用 5%的高锰酸钾将苗床消毒 2 次。
2008 年 4 月 20 日,用不同生根剂将插穗处理 2 h,
之后按株行距 6 cm ×10 cm进行扦插。
试验采用完全随机区组设计,共设 3 个处理和
1 个对照(清水) ,每个处理有扦插苗 120 株,3 次
重复。
1. 2 试验方法
1. 2. 1 取样方法
扦插当日开始采样,将每个处理的苗木随机选
取 6 株,整株挖出,用冰壶带回实验室,存放于 4 ℃
冰箱内待测。之后每隔 20 d取样 1次,共取样 7次。
1. 2. 2 测定方法
剪取插穗基部 2cm 处的韧皮部,先用流动水将
所取样品表面冲洗干净,再用去离子水冲洗 2 次 ~
3 次,用吸水纸吸干水分,测定韧皮部超氧化物歧化
第 3 期 李爱军,等:葛萝槭扦插苗酶活性与抗热性关系的研究 7
酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)
的活性。SOD 采用氮蓝四唑法测定,POD 采用愈创
木酚法测定,PPO采用邻苯二酚法测定。
2 结果分析
2. 1 不同处理葛萝槭插穗 SOD活性的变化
不同生根剂处理对葛萝槭插穗 SOD 活性的影
响,见图 1.
图 1 不同生根剂处理对葛萝槭插穗 SOD活性的影响
从图 1可以看出,不同生根剂处理的葛萝槭插穗
SOD活性表现出了相似的变化规律。随着气温的升
高,4月 20日至 5月 30日期间,不同处理的插穗 SOD
活性呈现出上升的趋势,在 5 月 30 日达到最高峰。
5月 30日至 7月 30日期间,SOD活性呈现出下降的
趋势。而在 7 月 30 日至 8 月 10 日,CK 和处理 2 表
现出上升的趋势,处理 1 和处理 3 仍保持下降的趋
势。在整个试验过程中,4种处理的插穗 SOD酶活性
平均值排序为:处理 1 >处理 2 >处理 3 > CK.
2. 2 不同处理葛萝槭插穗 POD活性的变化
不同生根剂处理对葛萝槭插穗 POD 活性的影
响,见图 2.
图 2 不同生根剂处理对葛萝槭插穗 POD活性的影响
从图 2 可看出,不同处理的葛萝槭插穗 POD 活
性变化规律相似,表现为升—降—升—降的趋势,均
呈现两个峰值,其中 7 月 30 日出现的峰值大于 5 月
30 日的。不同处理插穗的 POD 活性及其变化幅度
均比对照大,且峰值也比对照高。分析结果显示,处
理 1 的 POD活性及其变化幅度均高于其它处理。
2. 3 不同处理葛萝槭插穗 PPO活性的变化
不同生根剂处理对葛萝槭插穗 PPO 活性的影
响,见图 3.
图 3 不同生根剂处理对葛萝槭插穗 PPO活性的影响
从图 3 可以看出,随着时间的推移,不同处理的
葛萝槭插穗 PPO活性变化规律相似,表现为先升后
降的趋势。但在 7 月 30 日至 8 月 10 日期间,处理 1
和处理 3 均呈现了上升趋势。在 7 月 10 日前,不同
处理的 PPO 活性均大于 CK. 7 月 10 日至 8 月 10
日,处理 1 的 PPO活性大于 CK,处理 2 和处理 3 的
PPO活性小于 CK.
2. 4 抗热性综合评价
由高温引起植物伤害的现象称为热害。植物的
抗热性是植物在高温胁迫下,通过积聚体内的保护
酶来提高自身的抗热能力。为了对不同生根剂处理
葛萝槭插穗的抗热性进行综合评价,笔者采用隶属
函数法综合保护酶进行评定。其公式为:
Uij = (Xij - Xjmin)/(Xjmax - Xjmin).
式中:Uij ———i种类 j指标的抗热隶属函数值;
Xij ———i种类 j指标的测定值;
Xjmin ———所有种类 j指标的最小值;
Xjmax ———所有种类 j指标的最大值;
i ———某个品种;
j ———某项指标。
根据上述公式先分别计算出各处理各项指标的
隶属函数值,之后进行累加,求取平均隶属值作为葛
萝槭抗热能力综合指标值并进行比较排序,见第 17
页表 1. (下转第 17 页)
第 3 期 张首军:油松纯林乔木层碳密度影响因子分析 17
C———碳密度,单位为 t /hm2;
T———年平均气温,单位为℃;
R———年平均降雨量,单位为 mm;
A———林龄,单位为 a.
参考文献:
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(上接第 7 页)
表 1 不同处理葛萝槭酶活性的综合评价
处理 SOD酶活性 POD酶活性 PPO酶活性 综合指标值 排序
CK 1. 306 369 6 0. 455 322 8 0. 461 333 8 0. 741 009 1
处理 1 0. 510 979 9 0. 410 714 3 0. 437 013 9 0. 452 903 2
处理 2 0. 458 082 2 0. 369 879 9 0. 439 211 4 0. 422 391 3
处理 3 0. 529 856 6 0. 391 591 1 0. 270 847 9 0. 397 432 4
3 结论与讨论
3. 1 结论
保护酶活性是反应植物抗性能力的重要指标,
耐热性强的植物能维持较高的酶活性。综合分析不
同生根剂处理葛萝槭插穗的 SOD,POD,PPO酶活性
得出,随着温度的升高,在 7 月份处理 1(由 NAA,
La,Mo,Zn,Cu,N,P,K 不同浓度配比而成)的酶活
性均高于其它处理,处理 1 的 PPO 酶活性在 7 月初
略低于处理 2,在 7 月中下旬则高于其它处理,为最
佳生根剂配方。对不同生根剂处理葛萝槭插穗保护
酶活性进行综合评价,结果显示,不同处理酶活性的
综合能力排序为:CK >处理 1 >处理 2 >处理 3.
3. 2 讨论
植物在长期进化过程中,细胞体内形成了防
御活性氧毒害的保护机制,其中最主要的是超氧
化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)等。许多
植物发生病害、虫害,或外界环境条件发生剧烈变
化时,植物体内多酚氧化酶含量会发生变化,表明
多酚氧化酶与植物的抗逆性有较为密切的关系。
当植株在受到病原菌的侵害时,PPO 氧化植物体
内的酚类物质成为比病原菌毒性更大的醌类物
质,从而抵抗病原菌的进一步侵染。另外,当外界
环境发生剧烈变化时,植物体内多酚氧化酶含量
也发生了变化。由此表明,多酚氧化酶与植物体
抗逆性有较为密切的关系。越来越多的研究表
明,植物内源保护系统的抗胁迫能力及生物膜的
稳定性是决定植物对逆境胁迫响应特征的关键因
素。在逆境胁迫时,植物体内可动员保护系统中的酶
类物质(如 POD,SOD,PPO,AP 等)及非酶类化合物
(如 AsA和 Pro 等)抵御和清除活性氧,阻止膜脂过
氧化,维持膜系统的稳定性。关于植物抗热性的机理
及原因还有待于进一步研究。
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