全 文 :福建省科技重大专项专题二“ 名特优果树资源保护及应用研究( 2004NZ02—2)”资助
蔡英卿 男,1962年生,博士,副教授。研究方向:植物遗传资源与分子生物学
*通讯作者 男,1966年生,博士,研究员,博士生导师。研究方向:园艺植物生物技术与遗传育种。E-mail:Laizx01@163.com
收稿日期:2006-03-11 修回日期:2006-09-19
热 带 作 物 学 报
CHINESEJOURNALOFTROPICAL CROPS
Vol.27No.4
Dec.2006
第 27卷 第 4期
2006年 12月
余甘子各器官超氧化物歧化酶活性的测定
蔡英卿 1,2 赖钟雄 1* 沈金山 2 陈义挺 3 李国清 2 林玉玲 1 郑文炉 4
1福建农林大学园艺植物生物工程研究所 福州 350002
2泉 州 师 范 学 院 福建 泉州 362000
3福 建 省 农 业 科 学 院 果 树 研 究 所 福州 350013
4莆 田 市 荔 城 区 西 天 尾 镇 福建 莆田 351131
摘 要 分析比较了余甘子(PhylanthusemblicaL.)不同品种、不同器官的超氧化物歧化酶 SOD活性。结果表
明,粉甘各器官都表现出一定的 SOD活性,其中,鲜果肉的 SOD(200.00U/g,FW以上)活性最高,种子最低
(20.00U/g,FW以下),同一粉甘品种部分植株间茎与芽 SOD活性存在着差异,野生资源与粉甘之间鲜果肉或
茎的 SOD活性差异不显著。
关键词 余甘子 超氧化物歧化酶 活性
中图分类号 S667.901
余甘子(PhylanthusemblicaL.)是福建省的特色果树之一,主要分布在惠安、莆田、安溪、南安、晋江、
泉州、龙海、同安、长泰和云霄等县市的红壤丘陵、山地。余甘子全身是宝,具有良好的保健功能和开发
价值 [1~5]。近年来有关超氧化物歧化酶( SOD)与植物衰老和抗逆境的研究已有不少报道,而对余甘子
SOD活性的研究比较少,仅限于余甘子果实( 鲜果肉)、果汁中。余甘子具有抗衰老、抗突变、抗乙肝、降
血压等功能,可能与其所含的丰富的 SOD、多元酚类和鞣质化合物有关[6~17]。为此,利用邻苯三酚自氧化
法[18,19]对不同余甘子品种、不同器官的 SOD活性的测定分析,旨在为进一步开发利用余甘子的药用成
分提供依据。
1 材料与方法
1.1 材 料
采集惠安紫山蓝田村余甘子栽培品种和野生资源的根、茎、叶、芽、果实,分别装于保鲜膜中,并预
存于冰箱备用。
1.2方 法
1.2.1 仪 器 分光光度计(VIS-722型分光光度计),高速台式离心机(TGL-16G),恒温水浴锅( 上海
凯乐电子设备厂),电子分析天平( 上海天平仪器厂),研钵等。
1.2.2 药品与试剂 药品:二乙基三氨基五乙酸、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、邻苯三酚、Tris等药品均购
自中国医药上海化学试剂公司。粗酶液提取试剂:50mol/LTris-HCl缓冲液(内含 lmmol/L二乙基三氨
基五乙酸),pH8.2;0.1mol/LHCl;0.05mol/L磷酸钠缓冲液,pH7.8。邻苯三酚自氧化法试剂:6mmol/L邻
苯三酚,0.01mol/LHCl,双蒸水。
1.2.3 余甘子SOD的提取 将保鲜过的不同余甘子材料各称取2g,分别加 6mLpH7.8的 0.05mol/L
磷酸钠缓冲液,样品放在冰浴上研磨。同时加入少量石英砂,使样品能够研磨充分,经过四层纱布过滤
后,滤液于13000r/min离心20min,所得的上清液即为粗酶提液,于冰箱内保鲜备用。
1.2.4 余甘子SOD活性的测定 邻苯三酚自氧化速率的测定:取 4.5mL50mmol/L(pH8.2)的Tris-HCl
缓冲液、4.2mL双蒸水混合后,于25℃水浴恒温20min,取出后立即加人25℃预热的6mmol/L邻苯三
热 带 作 物 学 报 27卷
酚0.3mL,对照管用10mmol/LHCl代替邻苯三酚,迅速摇匀后倒入比色杯,每隔 60s测定l次A值,测
试波长为420nm,计算线性范围内每分钟A值的增加,即为邻苯三酚自氧化速率 ODA。
SOD活力测定方法与上相同,不同之处是加入双蒸水为 4.0mL,同时也加入粗酶提液0.2mL,反应
总体积不变,420nm处测自氧化速率(ODB)。
1.2.5 余甘子样品单位酶活力计算 SOD活性单位定义:在1mL反应液中,每分钟抑制邻苯三酚自氧
化速率达50%时的酶量定为一个活性单位。
余甘子样品单位酶活力(U/g,FW)=
ODA-ODE
ODA
×100%
50% ×
v1
v2
×n×
原液的体积
余甘子样品鲜重
ODA—邻苯三酚的自氧化速率;ODB—样品光密度值变化速率;n—样品稀释倍数;v1—反应液总体
积,mL;v2—测定样品体积,mL。
1.3 统计软件处理数据
试验数据经国际通用统计软件SPSS12.0统计分析,并用邓肯多重极差测验法进行多重比较。
2 结果与分析
2.1 同一品种不同器官 SOD活性的比较
从表 1可以看出,以克鲜重计量 SOD活性时,紫
山主栽品种粉甘各器官中都存在有 SOD,且表现出
一定的活性,其活性变化范围是 15.56~202.33U/g,
FW。其活性的大小顺序为:鲜果肉>幼枝>茎>根>老
叶>芽>种子。经 Duncan多重极差测验发现:鲜果肉
与种子之间 SOD活性差异达极显著水平;鲜果肉、
种子、芽这 3个器官与其它 4个器官之间两两比较
的 SOD活性差异均达显著水平;对根、茎、老叶、幼
枝 4个器官两两之间 SOD活性的比较,两两之间
SOD的活性虽有差异,但均未达显著水平。
2.2 粉甘不同植株间 SOD活性的比较
粉甘品种不同植株间茎、芽、鲜果肉的SOD活性了比较结果见表2。由表2可以看出,茎SOD活性的
变化范围46.01~88.64U/g,FW。通过对粉甘不同植株两两之间茎的SOD活性的比较发现,植株1,3之
间及植株 2,4,5之间无显著差异;植株 1或 3与植株 4之间茎的 SOD活性有极显著差异;植株 1,3与
植株2,5之间,茎的SOD活性有显著差异。由表2还可以看出,粉甘不同植株间芽或鲜果肉SOD活性的
变化范围分别为 21.32~56.16U/g,FW和 184.74~210.45U/g,FW,粉甘的 5个植株间,其中鲜果肉的
测定值1测定值2测定值3 测定值1测定值2测定值3 测定值1测定值2测定值3 平均值
植株1 77.14 81.20 87.29 26.39 11.17 26.39 203.01 229.40 198.95 210.45aA
植株2 56.84 50.75 66.99 30.45 77.14 46.69 209.00 219.25 203.00 210.42aA
植株3 77.14 87.29 101.50 20.30 30.45 36.54 182.71 198.95 172.56 184.74aA
植株4 30.45 50.75 56.84 50.75 50.75 66.99
植株5 50.75 60.90 71.05 46.70 60.90 46.69
平均值
81.88aAB
58.19bAC
88.64aB
46.01bC
60.90bABC
平均值
21.32aA
51.43bcA
29.10abA
56.16cA
51.44bcA
植株
编号
茎 芽 鲜果肉
表 2 粉甘不同植株间 SOD活性的比较 /U·g-1,FW
茎 81.20 58.87 89.32 76.46aA
芽 56.84 50.75 28.42 45.33bAB
幼 枝 97.44 77.14 66.99 80.52aA
老 叶 77.14 66.99 77.14 73.75aA
鲜果肉 211.13 211.13 184.74 202.33cC
种 子 10.15 16.24 20.30 15.56dB
根 81.20 91.35 50.75 74.43aA
说明:表内同列数字后不同大小字母分别表示经邓肯多重极差
测验,差异达到P=0.01和0.05水平,下同。
器 官 测定值1 测定值2 测定值3 平均值
表 1 粉甘品种不同器官 SOD活性的比较 /U·g-1,FW
30
4期 蔡英卿等:余甘子各器官超氧化物歧化酶活性的测定
SOD活性虽然有大小之分,但两两之间SOD活性的差异都未达到显著水平。粉甘芽SOD活性的大小顺序
为:植株4>植株5>FW植株2>植株3>植株1。Duncan多重极差测验进行两两比较结果表明,植株2,4,5
之间芽的SOD活性无显著差异;植株 1,3之间无显著差异;植株 1与植株 2,4,5之间及植株 3,4之间,
芽的SOD活性有显著差异。
同一粉甘品种不同植株间茎或芽 SOD活性存在的这些差异,可能是栽培管理措施不同或是嫁接时
所用砧木不同的缘故。
2.3 不同品种(或单株)间同一器官 SOD活性的比较
选用6个不同的栽培品种( 或单株),对其芽或茎SOD活性进行比较,结果见表3。表3显示了所测的
6个余甘子品种( 或单株)芽的SOD活性范围为31.33~51.77U/g,FW,其大小顺序为:秋白>皇帝甘>粉甘>
六月白>玻璃甘>蓝丰。经 Duncan多重极差测验进行两两比较,发现仅SOD活性较高的秋白或皇帝甘
与SOD活性较低的蓝丰或玻璃甘之间差异达到显著水平,其余各品种( 或单株)间差异不显著。上述这
些情况反映了不同品种( 或单株)芽的抗寒性的强弱,这可为抗性育种选择杂交亲本提供了科学依据。
由表 3可以看出,所测的 7 个余甘子品种( 或单株)茎的 SOD活性情况( 粉甘、蓝丰、秋白、云南余甘、
玻璃甘>六月白、皇帝甘)。经过统计软件SPSS12.0的分析结果表明,其中前5个余甘子品种( 或单株)
茎的SOD活性较高、大小接近,差异不显著;后2个较低,两者之间SOD活性差异也不显著;然而前5个
余甘品种( 或单株)与后 2个余甘品种( 或单株)两两之间 SOD活性的差异却达显著水平。这反映了所
测的 7 个余甘子品种( 或单株)的
抗逆性存在着大小的差异,也体现
了惠安余甘子遗传资源的丰富多样
性。此外,还发现不同品种不同器官
之间 SOD活性表现情况较为复杂
多样( 见表 3),如粉甘与蓝丰品种
其 SOD的活性,都是茎大于芽;而
皇帝甘与六月白品种其 SOD活性,
却是芽大于茎。这也在一定程度上体
现了惠安余甘子品种的遗传多样性。
2.5 野生资源不同单株各器官间 SOD活性的比较
惠安的野生资源相当丰富,本试验对野生资源5个单株的茎与鲜果肉 SOD活性进行了比较,其结
果见表4。从表4可以看出,野生资源不同单株茎及鲜果肉中 SOD都具有一定的活性,鲜果肉的SOD活
性变化范围为159.70~217.22U/g,FW,而茎的 SOD活性变化范围为56.16~71.05U/g,FW。在对野生资
源不同单株鲜果肉 SOD活性的比较时,发现除了野生植株 2与野生植株 4之间存在显著差异外,其余
各株之间两两比较不存在着显著差异。在对野生资源茎的SOD活性比较时,发现不同野生单株虽有大小
之分,也无显著差异。此外,发现野
生余甘资源5个植株鲜果肉的SOD
活性较高,且都大于茎,其差异达到
极显著水平,这与栽培品种粉甘中
的表现一致。笔者观察到,许多上1年
秋天成熟的果实,在第 2年春天仍
然牢牢挂在树上、不自然脱落,这可
能与余甘果实中 SOD活性高、具有
较高的抗衰老能力和抗逆能力有关。
测定值1测定值2测定值3 测定值1测定值2测定值3 平均值
野生1 46.69 91.35 71.05 203.00 148.20 182.71 177.97bcB
野生2 30.45 66.99 77.14 213.15 239.55 198.95 217.20cB
野生3 97.44 60.90 46.69 203.00 198.95 162.41 188.12bcB
野生4 50.75 66.99 50.75 131.95 148.20 198.95 159.70bB
野生5 50.75 81.20 81.20 203.00 203.00 182.71 196.24bcB
平均值
69.70aA
58.19aA
68.34aA
56.16aA
71.05aA
植株
编号
茎 鲜果肉
表 4 野生资源不同单株各器官间 SOD活性的比较 /U·g-1,FW
芽 芽 芽 芽 茎
粉 甘 34.92 46.08 44.66 41.89abAB 76.47aA
皇帝甘 40.60 46.69 56.84 48.04aAB 21.00bB
蓝丰芽 20.81 31.47 41.11 31.33bB 72.41aA
秋 白 46.69 51.77 56.84 51.77aA 63.61aAC
六月白 40.60 36.54 46.69 41.28abAB 30.45bBC
玻璃甘 31.47 41.62 26.39 33.16bAB 62.93aAC
云南余甘 62.93aAC
植株编号
测定值1 测定值2 测定值3 平均值
表 3 不同品种(或单株)间芽、茎的 SOD活性的比较 /U·g-1,FW
茎
81.20
26.39
63.95
52.78
10.15
56.84
56.84
茎
58.87
10.15
74.10
56.84
20.30
60.90
71.05
茎
89.32
26.39
79.17
81.20
60.90
71.05
60.90
31
热 带 作 物 学 报 27卷
经Duncan多重极差测验进行两两比较,发现野生资源与主栽品种粉甘之间鲜果肉或茎的 SOD活
性差异不显著。这表明野生资源与栽培品种茎的抗逆能力相近,野生资源也应作为重要的余甘育种资
源加以保护和开发利用。
3 讨 论
3.1 粉甘各器官中都存在有 SOD
余甘子果实SOD活性的测定已有文献报道。但对余甘其它器官 SOD活性的测定在国内尚未见报
道。本试验在国内率先对余甘子果实之外其它器官的SOD活性进行了测定分析。结果表明,粉甘各器官
中都存在有 SOD,且表现出一定的活性,其活性变化范围是15.56~202.33U/g,FW。粉甘各器官中 SOD
活性的大小顺序为:鲜果肉>幼枝>茎>根>老叶>芽>种子。其中,SOD活性最高部位为鲜果肉,幼枝、茎、
根、老叶均>70.00U/g,FW,芽较低,而种子最低。这为进一步开发利用余甘子的药用成分奠定了基础。
3.2 余甘不同品种不同器官之间 SOD活性呈现多样化
对余甘子各品种( 或单株)间芽或茎SOD活性进行了比较分析。结果表明,不同品种之间同一器官
SOD活性表现情况较为复杂多样,在芽的SOD活性比较时,发现仅秋白或皇帝甘与蓝丰或玻璃甘之间
差异显著,而在茎的 SOD活性比较上,六月白或皇帝甘表现较特别,它们与其它余甘品种( 或单株)间
差异达显著水平。此外,还发现茎的 SOD活性变幅大于芽。这都在一定程度上体现了惠安余甘子品种的
遗传多样性。同时,发现同一品种内芽与茎 SOD活性大小排序也不同,如粉甘与南丰品种是茎大于芽;
而皇帝甘与六月白则是芽大于茎。这也反映了余甘子种质资源在遗传上的差异。
3.4 野生资源应作为重要的余甘育种资源加以保护和开发利用
通过对栽培品种与野生资源间各器官( 鲜果肉、茎)SOD活性的分析比较,发现野生余甘资源 5个
植株鲜果肉的 SOD活性较高,且都大于茎,其差异达到极显著水平,这与主栽品种粉甘中的表现一致。
此外,野生资源与主栽品种粉甘之间鲜果肉或茎的SOD活性差异不显著。这表明野生资源与栽培品种
鲜果肉或茎的抗逆能力相近,野生资源也应作为重要的余甘育种资源加以保护和开发利用。
致谢:感谢泉州师范学院生物系葛清秀副教授、许延宗农艺师、张青山、陈怀宇、龚丽芬等老师、惠安县紫山镇蓝田村
原村书记苏水法的支持和帮助。
参 考 文 献
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DetectionofSuperoxideDismutaseActivitiesinDiferent
OrgansinPhylanthusemblicaL.
CaiYingqing1,2 LaiZhongxiong1 ShenJinshan2 ChenYiting3 LiGuoqing2 LinYuling1 ZhengWenlu4
1InstituteofHorticulturalBiotechnology,FujianAgricultureandForestryUniversity Fuzhou Fujian 350002
2BiologyDepartment,QuanzhouNormalUniversity Quanzhou Fujian 362000
3InstituteofPomology,FujianAcademyofAgriculturalSciences Fuzhou Fujian 350013
4XitianweiTownofLichengDistrict Putian Fujian 351131 China
Abstract Thesuperoxidedismutase(SOD)activitiesofdiferentorgansindiferentcultivarsandwildtreesof
PhylanthusemblicaLweremeasuredandcompared.TheresultsshowedthattheactivitiesofSODexistedinal
theorgansoftheplant,andthattheSODactivitieswerethehighestinthefruitbutthelowestintheseedamong
altheorgansoftheplant.ThediferencesoftheSODactivitiesinthebudsandshootsofcultivarFenganwere
remarkable.ThediferenceoftheSODactivitiesinthefleshandshootsofthewildtreesandFenganwerenot
significant.
Keywords PhylanthusemblicaL. superoxidedismutase activity
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