全 文 ：　2008年第 1期
辽 宁 林 业 科 技
Journal of Liaoning Forestry Science &Technology 2008№1
水杨酸对杜松幼苗水分胁迫的缓解效应①
吴旭 红
(齐齐哈尔大学 生命科学与工程学院 ,黑龙江 齐齐哈尔　161006)
摘　要:采用盆栽 PEG处理研究水杨酸对杜松幼苗生长过程中水分胁迫的缓解效应及其可能机
制 。结果表明:水分胁迫导致杜松幼苗叶片光合色素 、游离脯氨酸和可溶性蛋白质含量降低 ,3种
抗氧化酶活性下降。与对照相比 ,水杨酸处理使幼苗叶片光合色素 、游离脯氨酸和可溶性蛋白质含
量提高 ,SOD 、POD 、CAT活性均提高 。
关键词:杜松;幼苗;水分胁迫;水杨酸
中图分类号:S791.259.05　　文献标识码:A　　文章编号:1001-1714(2008)01-0016-03
Mitigative Effects of Salicylic Acid on Drought Resistance of
Juniperus rigida Seedlings
WU Xu-hong
(College of Life Science and Engineering , Qiqihar University , Qiqihar 161006 , China)
Abstract:Mitigative effects of salicylic acid on water stress during growth of Juniperus rigida seedlings and possible mechanism were
studied by pot PEG treatment methods.The results showed that water stress led to the decrease of the contents of photosynthetic pig-
ments , free proline and soluble proteins and the activities of super oxidase(SOD), peroxidase(POD)and catalase(CAT)in leaves of
Juniperus rigida seedlings.Compared with the control , the contents of photosynthetic pigments , free proline and soluble proteins in-
creased in leaves of Juniperus rigida seedlings treated by salicylic acid , and activities of SOD, POD and CAT were increased.
Key words:Juniperus rigida ;seedling;water stress;salicylic acid
　　杜松(Juniperus rigida)是产于我国辽 、吉 、黑等
地的一种常绿喜光耐阴乔木。枝叶浓密下垂 ,树姿
优美 ,在北方各地多被作为风景 、行道 、绿地用树而
栽培 ,亦可用于盆栽和制作盆景供室内装饰。
在植物种子萌发及生长发育过程中 ,水分亏缺
的影响超过了其它因素胁迫的总和 。而春旱往往成
为种子萌发及壮苗的限制因素 。水分胁迫会诱发生
物膜的过氧化作用 ,导致膜相变和膜伤害 ,从而影响
植物的生长发育 。水杨酸(Salicylis acid , SA)即邻羟
基苯甲酸 ,是植物体内产生的一种简单酚类物质 。
近年来 ,水杨酸提高植物抗旱能力已受到人们的广
泛关注 ,但多集中在农作物 ,树木方面研究较少。本
研究以杜松幼苗为材料 ,采用 PEG6000模拟干旱条
件形成水分胁迫 ,结合外源水杨酸处理 ,通过测定一
系列生理生化指标 ,评估水杨酸对杜松幼苗抗旱能
力的影响 ,为提高杜松造林成活率提供科学依据。
1　材料与方法
1.1　材　料
杜松种子由齐齐哈尔市林业学校提供 。将沙藏
的杜松种子取出 , 1% HgCl2 消毒后 80℃热水浸种
3d ,40℃温水浸种 7d催芽。
1.2　方　法
将萌芽的种子种植于装有洁净细沙的沙盘中 ,
在(25±1)℃恒温培养箱中以 Hoagland 营养液浇灌
培养 ,光照 12h d。17d后选择生长一致的幼苗分成
4 组 , A:Hoagland 营养液(CK);B:0.80 Mpa 的
PEG6000溶液 +Hoagland 营养液;C:0.80 Mpa 的
PEG6000溶液+Hoagland营养液+200μmol L SA;D:
Hoagland营养液+200 μmol L SA ,每处理重复 3 次。
处理 72h ,每24h测定 1次 。
1.3　测定方法
叶绿素 、类胡萝卜素和游离脯氨酸含量采用李
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① 收稿日期:2007-01-07
合生[ 1] 的方法测定 ,可溶性蛋白质含量测定参考张
宪政[ 2] 的方法 ,抗氧化酶 SOD 、POD 、CAT 活性按何
亚丽[ 3]的方法测定 。
2　结果与分析
2.1　水杨酸对杜松叶片光合色素含量的影响
从图 1可以看出 ,在水分胁迫下 ,杜松幼苗叶片
光合色素含量明显降低 ,且降低程度与土壤干旱持
续时间有关 ,干旱胁迫时间越长 , 光合色素含量越
低。PEG处理的叶片叶绿素含量在 24 、48 、72h 分别
比对照降低 11.58%、39.32%、54.35%。使用外源
水杨酸后 ,叶绿素含量先下降后上升 ,在 24 、48 、72h
分别比对照降低 5.26%、9.40%、10.87%。
PEG处理的类胡萝卜素在 48 、72h分别比对照
降低 49.66%、55.70%;而 PEG+SA处理则分别比
对照降低 19.73%、13.42%。可见 ,使用外源水杨酸
能改善水分胁迫对杜松幼苗光合作用的影响 。
水杨酸处理(SA)叶片的光合色素含量逐渐增
加(见图1),在 24h内增加最大 ,叶绿素和类胡萝卜
素分别比对照提高 21.05%和 12.10%。表明 SA处
理可提高苗木叶片的光合色素含量 ,促进苗木生长 。
图 1　不同处理对杜松幼苗叶片光合色素含量的影响
2.2　水杨酸对杜松叶片可溶性蛋白含量的影响
通过添加外源水杨酸(SA处理),杜松幼苗叶片
内可溶性蛋白质的含量明显提高 ,见图 2。与对照
相比 , 各处理时间分别提高了 46.97%、2.17%、
30.34%,72h时蛋白质含量最高 。其原因可能是一
方面水杨酸促进了氮代谢 ,加速了杜松叶片内蛋白
质的生物合成;另一方面较长时间的水杨酸处理诱
导合成了某些逆境蛋白 。
图 2　不同处理对杜松叶片可溶性蛋白质含量的影响
由图 2可见 ,干旱胁迫下可溶性蛋白质的含量
明显下降 。在相同胁迫条件下 ,加入水杨酸后 ,可溶
性蛋白质含量呈较大幅度提高 ,各处理时间与对照
相比分别提高了 25.76%、5.43%、26.97%,与 PEG
相比分别提高了 53.70%、56.45%、140.43%,表明
水杨酸有明显抑制可溶性蛋白质含量下降的作用。
2.3　水杨酸对游离脯氨酸含量的影响
图 3　不同处理对杜松叶片游离脯氨酸含量的影响
干旱胁迫 24 ～ 48h ,脯氨酸迅速累积 。由图3可
知 ,PEG 处理 48h 时 ,脯氨酸含量最高 ,而后下降 ,
72h时比对照下降了 36.38%。PEG +SA 处理脯氨
酸含量呈上升趋势 ,与对照相比增加了 121.78%、
59.40%、45.96%, 分别比 PEG 提高了 65.87%、
84.74%、146.31%。这可能是由于水杨酸干扰渗透
胁迫下杜松幼苗体内脯氨酸合成的反馈抑制机制 ,
从而导致幼苗内脯氨酸迅速累积。SA 处理呈相反
的趋势 ,即随处理时间延长 ,杜松幼苗内脯氨酸含量
下降 ,推测随着水杨酸的加入 ,加强了脯氨酸的氧化
反应或启动了杜松叶片蛋白质的某种合成机制 ,加
速了脯氨酸的消耗 。
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2.4　水杨酸对水分胁迫下杜松幼苗 3种抗氧化酶
活性的影响
渗透胁迫下 ,产生的自由基或活性氧可引发膜
脂过氧化 ,从而破坏膜的完整性。抗氧化物酶 SOD 、
POD 、CAT 的主要功能是通过清除逆境胁迫诱导产
生的细胞内自由基或活性氧来维持细胞质膜的完整
性 ,提高植物体对逆境的适应性。
由图 4可见 ,与对照相比 ,PEG处理后杜松幼苗
3 种抗氧化酶(SOD 、POD 、CAT)活性均明显下降 。
PEG处理 48 、72h 时 , SOD 、POD 、CAT 活性分别比对
照下降了 20.31%、9.20%、2.23%和 29.01%、
24.93%、8.39%。外源水杨酸(PEG+SA)处理后 3
种酶活性在 48 ～ 72h 一直高于 PEG 处理。与 PEG
相比 , SOD 活性分别提高了 7.87%、29.41%、
53.76%;POD分别提高 16.55%、29.58%、46.64%。
而CAT活性有较大幅度升高 ,且接近于对照水平 。
图 4　不同处理对杜松幼苗叶片 3 种抗氧化酶活性的影响
与 PEG相比 ,SA处理的 SOD 、CAT 活性下降幅
度减小 ,在处理时间内呈缓慢上升的趋势。POD活
性先降后升 , 48 、72h 分别高于对照和 PEG 处理
19.09%、10.89%和 29.58%、46.64%,表明 SA能提
高这 3种抗氧化酶活性。而 SOD 、POD 、CAT 活性的
高低 ,在一定程度上反映了植物抗旱性的强弱 ,说明
SA对干旱胁迫起到了明显的缓解作用。
3　结论与讨论
SA在植物体内有多种生理作用 ,曹翠玲[ 4] 等研
究表明 ,水杨酸对提高玉米幼苗抗旱性有明显效果 ,
这与增强了玉米幼苗积累可溶性糖和蛋白质 、光合
速率下降减缓 、叶片含水量增加有关。
试验表明 ,水分胁迫使杜松体内生理活动受到
干扰 ,光合色素含量降低 ,叶内 SOD 、POD 、CAT 活性
都明显下降 ,表明杜松幼苗的抗氧化酶体系受到了
破坏 。使用外源水杨酸后 ,杜松生理活动明显改善 ,
幼苗叶片光合色素含量比 PEG处理显著增多 ,减少
了水分胁迫对光合作用的影响。SA 作为一种诱导
物质 ,对干旱条件下膜脂过氧化作用的调控主要表
现在提高了 3种抗氧化酶的活性 ,有效延缓了可溶
性蛋白质和叶绿素含量的下降 ,增强了杜松对干旱
的适应 ,促进了逆境下各种生理功能的恢复和进行 ,
SA对积累光合色素和可溶性蛋白质含量的影响 ,有
利于杜松形成地下根系 ,增加根系吸水和向地上运
输的效率 ,减少了渗透调节的耗能 ,为杜松幼苗壮苗
的形成 ,克服干旱胁迫带来的次生伤害是极为必要
的。上述研究说明 ,外源水杨酸具有减轻或抵御杜
松因干旱引起的不利的生理变化 ,对提高杜松抗旱
能力方面具有保护作用 ,但这种保护作用对脂膜稳
定性的影响及非酶促抗氧化系统在此逆境下发挥的
作用还有待于进一步研究。
参 考 文 献:
[ 1] 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 , 2001.
[ 2] 张宪政.作物生理研究法[ M] .北京:农业出版社 , 1990.
[ 3] 何亚丽 , 留友良 , 陈权 , 等.水杨酸和热锻炼诱导的高羊
茅的耐热性与抗氧化的关系[ J] .植物生理与分子生物
学学报 , 2002 , 28(2):89-95.
[ 4] 曹翠玲 ,刘林丽 ,田强兵.水杨酸对玉米幼苗抗旱性的影
响[ J] .玉米科学 , 2004 ,(12):103-104.
(责任编辑:张素清)
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