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温度对堇叶碎米荠生理特性的影响



全 文 :基金项目 湖北省科技厅优秀中青年团队项目。
作者简介 彭诚(1975-),女,湖北恩施人,硕士,讲师,从事植物学专
业相关研究工作。
收稿日期 2006!05!14
堇叶碎米荠(Cardamineviolifolia),十字花科碎米荠属
植物,是一种野生蔬菜,风味独特,各营养成分含量丰富[1]。
堇叶碎米荠主要分布在海拔800~1000m的恩施渔塘坝高
硒区[2]。在原产区,堇叶碎米荠为多年生草本,夏天开花结实
后,由茎基产生不定芽,秋季以不定芽长成的幼苗越冬。
当植物处于逆境时,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[3]。H2O2是
活性氧的一种,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,其存
在能避免H2O2在植物体内积累而造成的伤害。当植物处于
逆境时,POD活性增强;同时丙二醛(MDA)、可溶性糖和可
溶性蛋白等反映植物生理代谢的重要物质也都发生变化。
温度是植物生理代谢中重要的影响因子。为此,笔者研究温
度对堇叶碎米荠叶片MDA、可溶性糖和可溶性蛋白含量及
POD活性的影响,以期为大规模栽培堇叶碎米荠提供依据。
1 材料与方法
1.1 材料 供试堇叶碎米荠为基质相同,长势基本一致的
无土栽培幼苗。
1.2 方法
1.2.1 试验设计。试验设6个处理:①10℃;②15℃;③20℃;
④25℃;⑤30℃;⑥35℃。将堇叶碎米荠幼苗分别放入光照
培养箱内培养,各处理光照强度均为3000lx,光暗比为12h:
12h。每处理3次重复,5d后进行各项指标的测定,取平均值。
1.2.2 测定方法[4]。POD活性采用愈创木酚法测定;MDA采
用硫代巴比妥酸(TBA)法测定;可溶性糖采用蒽酮比色法
测定;可溶性蛋白采用考马斯亮蓝G-250染色法测定。
2 结果与分析
2.1 温度对 POD活性的影响 图 1表明,不同温度下
POD活性的变化较大。10℃时,POD活性较高;15~25℃时
POD活性较低,20℃时最低;30℃时,POD活性迅速升高;
35℃时POD活性又下降。低温(10℃)时,堇叶碎米荠处于
逆境状态,植株体内膜系统逐渐受到破坏,活性氧物质不断
积累,POD活性较高。15~25℃时,植株处于正常生境条件,
POD活性较低。30℃时,植株受高温胁迫,代谢系统紊乱,
POD活性迅速升高。35℃时,植株已不能正常生长,POD活
性下降,说明此时堇叶碎米荠忍受高温胁迫的能力丧失。
2.2 温度对MDA含量的影响 图2表明,MDA的变化趋
势与POD基本相似,只是在35℃时其含量继续增加。在
15~25℃时堇叶碎米荠生长良好,体内MDA含量很低;30℃
时,MDA含量迅速增加,植株体内积累的过氧化物次生物
增多,植株受到明显伤害;35℃时,有害物质继续积累,植株
表现为枯黄萎蔫。就MDA含量变化而言,低温(10℃)造成
的伤害小于高温(>30℃),说明堇叶碎米荠对低温胁迫的忍
受能力高于高温胁迫。
温度对堇叶碎米荠生理特性的影响
彭诚,丁莉 (湖北民族学院生命科学学院,湖北恩施445000)
摘要 研究了10、15、20、25、30、35℃6个温度下堇叶碎米荠生理参数变化。结果表明:POD活性和MDA含量的变化大致呈V型,20℃
时最低;可溶性蛋白含量变化呈M型,20℃时含量最高;可溶性糖含量变化呈W型。表明堇叶碎米荠最适生长温度为20℃。
关键词 堇叶碎米荠;POD;MDA;可溶性蛋白;可溶性糖
中图分类号 Q946 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2006)12-2631-01
EfectofTemperaturesonPODActivityandSomePhysiologicalCharacteristicsofCardamineviolifolia
PENGChengetal(HubeiInstituteforNationalities,Enshi,Hubei445000)
Abstract TherelationbetweenPODactivityandMDAcontentinleavesofCardamineviolifoliashowed“V”shape,withthebotomat20℃,
whilethechangeinsolubleproteinappeared“M”shape,withthepeakat20℃,andsolublesugarcontentappeared“W”shape.Theresultsshowed
thatCardamineviolifoliacouldgrowwelwiththenormalmetabolistmat15~25℃,PODactivityandMDAcontentalreachedlowerlevel,and
keepedhigherlevelat10℃.Whenthetemperaturereached30℃,itsPODactivityandMDAcontentincreaseddrasticaly.At35℃,thePOD
activitydescendedbutMDAcontentraised.Thepresentstudyindicatedthat20℃istheoptimaltemperatureforthegrowthofCardamineviolifolia.
Keywords Cardamineviolifolia;POD;MDA;Solubleprotein;Solublesugar
安徽农业科学,JournalofAnhuiAgri.Sci.2006,34(12):2631,2637 责任编辑 陈 娟 责任校对 范世群
(下转第2637页)
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2006.12.005
(上接第2631页)
2.3 温度对可溶性蛋白和可溶性糖含量的影响 图 3、4
表明,10℃时,可溶性蛋白、可溶性糖的含量都处于较低水
平,这是由于低温时堇叶碎米荠生长发育迟缓,物质代谢较
弱造成的。15~35℃时,可溶性蛋白含量变化呈现M型,而
可溶性糖含量变化则呈现出相对应的 W型。15~20℃和
25~30℃时可溶性蛋白含量增加而可溶性糖含量下降,20~
25℃和30~35℃时则刚好相反。15~25℃条件下植株正常生
长,15~20℃时,蛋白质合成能力旺盛,消耗大量的能源物质
如糖;20~25℃时,蛋白质达到一定量,合成能力减弱,含量
下降,糖类物质增加。30℃时,植株产生适应性反应,消耗能
源性物质合成蛋白质;35℃时,植株不能正常生长,蛋白质
合成能力急剧下降,而淀粉水解能力加强,糖含量增加。
3 小结与讨论
利容千等研究表明,植物在逆境下合成能力下降,水解
能力加强,淀粉、蛋白质等大分子化合物降解成可溶性糖、
氨基酸等物质[3],与该试验高温对可溶性蛋白和可溶性糖含
量影响的结果一致。
试验表明,堇叶碎米荠在 15~25℃时,POD活性和
MDA、可溶性蛋白、可溶性糖含量变化不大,植株体内生理
代谢处于相对平衡的状态,为其适合生长的温度范围。20℃
时,可溶性蛋白含量高,POD活性、MDA含量最低,为最适
生长温度。试验结果还表明,堇叶碎米荠对低温有一定的忍
受能力,不耐高温。进行人工栽培时,应避免30℃高温对其
危害,温室大棚栽培温度应控制在15~25℃。
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