全 文 ：NaCl胁迫对中华补血草活性氧清除能力的影响
张 侠，尹海波，陈世华，李丽霞，赵吉强，郭善利* (烟台大学生命科学学院，山东烟台 264005)
摘要 ［目的］探讨 NaCl胁迫对中华补血草活性氧清除能力的影响。［方法］用 500 mmol /L NaCl对中华补血草进行处理，分别测定叶
片渗透势，MDA含量以及过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD )的活性。［结果］MDA含量能维持较低水
平，但在处理 5 d时达到最高点，而 3种抗氧化酶活性呈先升高后下降的趋势，在处理的第 5 天降至最低，与 MDA含量测定结果一致。
［结论］补血草在短时间 NaCl处理时能依靠抗氧化酶系统及时清除活性氧，减少氧化损伤，维持生长。
关键词 补血草(Limonium sinense Kuntze);活性氧;NaCl胁迫
中图分类号 S567 文献标识码 A 文章编号 0517 －6611(2012)21 －10837 －03
Effects of NaCl Stress on the Scavenging Activity of Limonium sinense Kuntze to Reactive Oxygen Species
ZHANG Xia et al (College of Life Sciences，Yantai University，Yantai，Shandong 264005)
Abstract ［Objective］To discuss the effects of NaCl stress on the scavenging activity of Limonium sinense Kuntze to reactive oxygen species
(ROS)． ［Method］After L． sinense seedlings were treated by 500 mmol /L NaCl，the osmotic potential of leaves，content of MDA，and activi-
ties of catalyses (CAT)，peroxidase (POD)，superoxside dismutase (SOD)were investigated． ［Result］The content of MDA maintained a
relatively low level，while it reached the maximum value after treatment for 5 days． The antioxidase activities increased first and then de-
creased，and reduced to the minimum level after treatment for 5 days，which was consistent with the results of MDA content． ［Conclusion］
Depending on antioxidant enzyme system，L． sinense could scavenge reactive oxygen species，reduce oxidative damage and maintain growth
during a short period under NaCl stress．
Key words Limonium sinense Kuntze;ROS;NaCl stress
基金项目 山东省科技攻关计划资助项目(2010GNC10937) ;山东省自
然科学基金青年基金资助项目(ZR2011 CQ013) ;烟台大学
博士启动基金资助项目(TM09B25，HX10B23)。
作者简介 张侠(1979 － ) ，女，山东潍坊人，讲师，博士，从事植物抗逆
生理及分子机制的研究，E-mail:zhx79780@ 163． com。* 通
讯作者，硕士生导师，博士。
收稿日期 2012-03-26
土壤盐渍化是影响植物生长发育的主要环境因素。植
物的耐盐性是一个十分复杂的反应过程，涉及组织器官结构
和生理生化反应等多方面因素［1 －2］。在盐害逆境条件下，植
物体内活性氧(ROS，reactive oxygen species)清除或抗氧化能
力的下降是引起活性氧大量积累和含量上升的主要原因。
活性氧的积累能启动膜脂中不饱和脂肪酸的过氧化，最终导
致膜脂和膜蛋白的损伤。因此，植物耐盐性的提高与活性氧
清除能力的提高具有密切关系。
盐胁迫伤害包括原初盐害和次生盐害，次生盐害是指盐
离子的间接作用，导致渗透胁迫，进一步导致氧化胁迫伤害，
即植物体内积累较多的活性氧［11］。过高的活性氧水平会影
响植物的光合作用、呼吸作用等正常生命活动。逆境条件
下，植物体内活性氧清除系统或抗氧化能力的下降是引起活
性氧和丙二醛大量积累的主要原因。活性氧清除系统主要
包括酶系统和非酶系统 2 大类。组成酶系统的各种酶活性
高低，可基本反映出植物体内活性氧清除能力或抗氧化能力
的强弱。CAT、POD和 SOD是植物抵御活性氧伤害的 3种重
要酶类，属保护酶系统，在清除 O －2·、H2O2 及阻止或减少羟
基自由基方面起着重要作用。
中华补血草(Limonium sinense Kuntze)属兰雪科多年生
草本植物，具有耐盐、耐瘠、耐旱和耐湿等特点，可在滨海滩
涂上生长，具有很高的经济价值，可以用在观赏和药用等方
面。中华补血草具有祛湿、清热和止血等功效［3］。补血草在
盐分很高的地区生长良好，属于外向型泌盐盐生植物，其主
要机制为离子在细胞内的区隔化、渗透调节物质和盐腺泌
盐。周玲玲等报道，在盐渍草甸生长的大叶补血草的上下表
皮有丰富的盐腺，且上表皮的盐腺密度较大，具有明显的生
态适应性［4］。但迄今为止，较多的研究集中在补血草属植物
的盐腺结构研究、组织快繁和家化栽培方面［5 －6］，而关于其
适应逆境的抗逆生理机制的研究鲜有报道。笔者以中华补
血草为材料，通过检测在 NaCl 胁迫下其活性氧清除能力的
变化情况，分析盐处理下活性氧清除系统对中华补血草的保
护作用，以期从抗氧化能力的角度分析其耐盐性和对盐胁迫
的适应机理。
1 材料与方法
1． 1 材料
1． 1． 1 研究对象。中华补血草种子，采自山东东营盐生植
物园，经鉴定为 Limonium sinense Kuntze(图 1)的种子。
图 1 中华补血草图片
1． 1． 2 主要仪器。MGC-350HP-2 人工气候箱，购自北京陆
希科技有限公司;T6新世纪紫外可见分光光度计，购自北京
普析通用仪器有限责任公司;FM-6 型全自动冰点渗透压计，
购自上海医科大学。
安徽农业科学，Journal of Anhui Agri． Sci． 2012，40(21):10837 － 10839 责任编辑 石金友 责任校对 卢瑶
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2012.21.109
1． 1． 3 主要试剂。三氯乙酸和过氧化氢，均购自天津科密
欧化学试剂有限公司;硫代巴比妥酸，购自上海科丰化学试
剂有限公司;愈创木酚，购自国药集团化学试剂有限公司;氮
蓝四唑(NBT)、核黄素和蛋氨酸，均购自上海蓝季科技发展
有限公司。
1． 2 方法
1． 2． 1 材料的培养及处理。①材料的培养。取中华补血草
种子，用浓度 0． 1%的 HgCl2 消毒 8 min，然后用无菌水浸泡
冲洗 5 ～7次，于育苗介质中培养。5 d 后萌发，于光照培养
箱中进行光照培养，培养条件为:光照培养箱温度(25 ±
2)℃，光照时间 10 ～ 12 h /d。待幼苗长至 4 ～ 5 片真叶时移
栽入装有育苗介质的小盆中，每盆 4 株;继续培养 1 个月，挑
选生长一致的幼苗进行 NaCl处理。②材料的处理。NaCl处
理的预定浓度为 500 mmol /L，为避免盐冲击效应，盐浓度每
天递增 100 mmol / L，达到终浓度后，每天定时浇灌 50 ml，以
保持 NaCl的浓度恒定。于处理后 0、1、2、3、4 和 5 d 分别取
叶片，检测各项生理指标，每个处理至少 3个重复。
1． 2． 2 生理指标及测定方法。叶片细胞汁液渗透势的测定
采用张侠等的方法［7］。MDA 含量测定采用赵世杰等的方
法［8］。抗氧化酶活性测定、SOD 活性测定采用李合生的方
法［9］，以抑制 NBT 光化学还原的 50%为 1 个酶活力单位;
CAT活性测定参考李合生的方法［9］，酶活性以每克鲜重每分
钟分解 H2O2 的量表示;POD 活性参照张志良的方法
［10］，以
每分钟 OD值降低 0． 01作为 1个酶活单位。
2 结果与分析
2． 1 NaCl对补血草渗透势及 MDA 含量的影响 图 1 表
明，在 NaCl处理短时间(3 d)内，补血草能维持较稳定的渗
透势，与对照相比差异不明显。但随处理时间的延长，渗透
势逐渐降低(负值) ，在处理 5 d后其渗透势与对照相比达到
极显著差异(P ＜0． 01)。
图 1 NaCl对补血草渗透势的影响
图 2表明，随着 NaCl处理时间的延长，补血草叶片MDA
含量呈持续升高趋势。在短时间(2 d)处理时，叶片 MDA含
量变化不是很明显;在处理 3 d后，MDA含量有了明显升高，
而且随处理时间延长，叶片 MDA 含量与未处理相比差异更
为显著(P ＜0． 01)。
2． 2 NaCl对补血草活性氧清除酶类活性的影响 图 3 表
明，在浓度 500 mmol /L 的 NaCl 胁迫下，补血草叶片的 CAT
活性比对照明显增加，在处理 4 d时达到最高点，在处理 5 d
时又降至最低。图4表明，POD活性在处理2 d时达最高，之
后活性逐渐降低。图 5表明，在处理 3 d时达到最高点，之后
活性也呈现降低趋势，但在整个处理过程中，处理组酶活性
都普遍高于对照组。
图 2 NaCl对补血草MDA含量的影响
图 3 NaCl对补血草 CAT酶活性的影响
图 4 NaCl对补血草 POD酶活性的影响
图 5 NaCl对补血草 SOD酶活性的影响
3 结论与讨论
试验结果表明，在盐胁迫下，补血草叶片中 CAT、POD、
83801 安徽农业科学 2012 年
SOD的活性与对照相比均明显升高。说明这 3 种酶类在补
血草抗氧化胁迫的过程中相互协调，共同作用，从而防止过
多活性氧对生物膜结构和功能的破坏。现在普遍认为 SOD
是消除 O －2·等生物自由基的较重要的酶类，而 CAT 主要存
在于过氧化物体中，催化分解组织中的高浓度H2O2，使H2O2
维持在一个较低的水平。低浓度的 H2O2 主要靠 POD 在氧
化相应基质时被消化［12］。只有 SOD、POD 和 CAT这 3 者协
调一致，才能使植物体内活性氧自由基维持在较低水平，使
植物进行正常的生长和代谢。
试验结果表明，在 NaCl处理过程中补血草叶片 MDA含
量表现为增高，但在处理短时间时增长不明显，在处理5 d时
达到最高点。MDA 是膜脂质过氧化产生的一种细胞毒产
物，其含量是衡量植物在逆境条件下氧化损伤程度大小的一
个重要指标。研究中 MDA含量测定结果与保护酶活性测定
结果基本一致。补血草叶片的 CAT、POD 和 SOD 酶活性都
在 NaCl短时间处理时呈现增高趋势，并分别在处理 4、2和 3
d时达到最高点，在处理长时间 5 d时表现出不同程度的降
低。可以认为在 NaCl短时间胁迫时，SOD活性明显升高，充
分歧化 O －2·为 O2和 H2O2，再由 POD 和 CAT 清除多余的
H2O2，多种活性氧清除酶类协同发挥作用，很好的提高了植
物的抗氧化能力，使植物受氧化损伤程度较小，维持较低的
MDA含量。这对泌盐盐生植物补血草的生长不造成危害，
或者可以说是有利的。但随着 NaCl胁迫时间的延长(5 d) ，
SOD活性明显下降，SOD歧化 O －2·为 O2的反应降低，极具攻
击力的 O －2·产生速率大，导致 O
－
2·的危害;而且 POD和 CAT
活性也表现为急剧下降，多种活性氧清除酶类难以保护植物
组织免受氧化损伤，造成植物损伤程度增加，表现为补血草
的 MDA含量增高。
浓度 500 mmol /L NaCl处理补血草时，其抗氧化酶活性
升高，MDA含量低，质膜受伤害程度小，对补血草生长危害
较小;但随着 NaCl胁迫时间的延长，SOD、POD 和 CAT酶活
性下降，O －2·积累并由此引发活性氧伤害，造成 MDA含量升
高，对补血草造成损伤。但同时也发现，补血草在整个 NaCl
处理过程中能保持较低的渗透势，表明补血草尽量维持正常
的细胞膨压，延续生长，暗示着补血草耐盐机制可能存在多
种机制。中华补血草耐盐机制可能是其较强的抗氧化能力
和超强的泌盐能力共同作用的结果。
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117 －119．
(上接第 10807 页)
综合以上相关分析可以得出，在一定范围内，协调增加
行粒数和穗行数，提高百粒重，对于提高玉米产量至关重要;
对于杂交种从产量性状的角度进行改良，应当侧重这 3 个性
状的选择，以利于 F1 代产量优势的发挥。
3 结论与讨论
(1)产量构成因素中百粒重、行粒数和穗行数与产量的
遗传相关系数达到了正的极显著或显著水平，是品种改良的
重点性状，说明增加玉米的穗行数、行粒数以及百粒重有助
于提高玉米产量。穗行数与行粒数通过负效应对产量进行
影响，即要协调好二者的关系。长穗、粗穗的玉米可以间接
增产，粗穗型的玉米增产作用稍大。
(2)穗粗和穗长对产量的影响受外界环境影响要小于其
他因素，穗行数和行粒数的环境相关系数达到负的极显著水
平，说明这 2个因素受环境影响较大，环境效应不可忽视。
(3)PB群用于四平头群 × PB 和 PA × PB 模式时，首选
长穗、粗穗及穗行数多的自交系;长穗、粗穗、行数多的 PA群
作母本与百粒重大的 PB群自交系组合，长穗、行数多、籽粒
长度大的旅群为父本与百粒重大的 Reid群组合，F1 代产量
优势潜力较大。以旅群为父本对 F1 代产量优势的发挥具有
重要作用，可根据与其搭配的自交系不同来选择父本组配杂
交组合。
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9380140 卷 21 期 张 侠等 NaCl胁迫对中华补血草活性氧清除能力的影响