全 文 :硒对堇叶碎米荠 SOD活性等生理特性的影响
彭诚 , 丁 莉 (湖北民族学院生物科学与技术学院 ,湖北恩施 445000)
摘要 研究结果表明 ,在 20 ℃条件下 ,硒浓度≤24.0 mg/L时 ,SOD、CAT 、POD活性变化不大;晒浓度>24.0 mg/L时 , POD活性有所升高;
硒浓度为 30.0 mg/L时 ,SOD活性有较大幅度的下降。4 ℃条件下 , SOD、CAT 活性较 20 ℃时大幅下降;POD活性随硒浓度的增加而增加 ,
在 18.0 mg/L浓度时达到最大值。常温下适量的硒可提高 SOD 、POD及CAT 的活性 ,最适处理浓度为 18.0~ 24.0 mg/L。
关键词 堇叶碎米荠;POD;SOD;CAT
中图分类号 Q945.6 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2007)12-03502-01
Effect of Selenium on SOD Activity and Some Physiological Characteristics of Cardamine violifolia
PENG Cheng et al (Hubei Institute for Nationalities , Enshi , Hubei 445000)
Abstract The relation change between SOD , POD and CAT activities in leave of Cardamine violifolia was not obviouswhen the selenium content of 24.0
mg/L at 20 ℃ condition.ThePOD activity raisedwhen the selenium content of >24.0 mg/L ,but the SOD activity dropped at the content=30.0 mg/L.
At 4 ℃ condition , the SOD and CAT activity was degressive compared with 20 ℃.The POD activity increased with the increment of selenium content ,
reaching the most at selenium content=18.0 mg/L.Appropriate selenium can enhance activity of SOD ,PODand CAT at normal temperature and the best
chroma was 18.0~ 24.0 mg/L.
Key words Cardamine violifolia;SOD;POD;CAT
堇叶碎米荠(Cardamine violifolia)属十字花科碎米荠属植
物 ,是一种野生蔬菜 ,各营养成分含量丰富[ 1] ,风味独特。该
物种主要生活在海拔 800~ 1 000 m恩施渔塘坝高硒区[ 2] 。
硒在植物体内的生理功能还不完全清楚 ,硒元素在不同
植物中的表现及其对植物的影响存在差异。笔者以富硒地
区生长的十字花科植物堇叶碎米荠作为研究对象 ,就硒对堇
叶碎米荠叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过
氧化氢酶(CAT)的影响进行探讨 ,以期了解硒在聚硒植物中
其抗氧化作用与酶系统以及其他生理特性变化的关系 ,为更
好地开发堇叶碎米荠这一野生蔬菜提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料 堇叶碎米荠为无土栽培方式培养的幼苗。
1.2 方法 设置 0(CK)、6.0、12.0、18.0、24.0、30.0 mg/L 6个
硒浓度处理;将堇叶碎米荠幼苗分别放入 4和 20 ℃下光照
培养箱内处理 。光照强度 3 000 lx ,光暗比 12 h∶12 h , 3次重
复。15 d后进行各项指标的测定 ,计其平均值 。
测定方法[ 3] :①POD活性的测定用愈创木酚法;②超氧
化物歧化酶(SOD)活性的测定用氮蓝四唑(NBT)法;③过氧
化氢酶(CAT)活性的测定用高锰酸钾滴定法 。
2 结果与分析
2.1 硒对POD活性的影响 由图 1可知 ,在 20 ℃条件下 ,
不同硒浓度处理后植株体内POD活性变化不大 ,总体表现为
逐渐升高的趋势 ,但都未达到显著变化;4 ℃条件下 ,各处理
植株体内POD活性均比对照高 ,随着硒浓度的升高 , POD活
性变化呈现先升高再降低的趋势 ,在硒处理 18.0 mg/L时达
到最大值 ,较CK高 26.53%。2种不同温度下 ,植株体内POD
活性差异显著 ,低温条件下的 POD活性高于高温。
2.2 硒对 SOD活性的影响 SOD广泛存在于一切好气生物
中 ,是防御自由基对细胞伤害的抗氧化酶 ,主要是将超氧自
由基歧化为无毒的 O2 和毒性较低的 H2O2。由图 2 可知 ,
基金项目 湖北民族学院青年资助项目;湖北省科技厅优秀中青年团队
项目。
作者简介 彭诚(1975-),女 ,土家族 ,湖北恩施人 ,硕士 ,讲师,从事植
物学方面的教研工作。
收稿日期 2007-01-24
图 1 不同硒浓度对POD活性影响
20 ℃条件下 SOD活性明显高于 4 ℃条件下的。20 ℃条件
下 ,在硒浓度 6.0 ~ 24.0 mg/L时 ,随硒浓度升高植株体内
SOD的活性变化不大 ,差异不显著;但在 30.0 mg/L处理时 ,
SOD活性大幅下降 。4 ℃条件下 ,随着硒浓度的升高 ,SOD的
活性变化不明显 ,各处理与对照均无显著差异。
图 2 不同硒浓度对 SOD活性的影响
2.3 硒对 CAT活性的影响 图 3显示 ,各处理在 20 ℃条件
下 ,植株体内CAT 活性高于 4 ℃的;随着硒浓度的升高 ,植株
体内 CAT 活性有逐步降低的趋势;4 ℃条件下 ,当硒浓度 6 ~
24 mg/L时 CAT 活性逐渐升高 ,30.0 mg/L时CAT 活性下降。
3 结论
生理代谢条件下产生的活性氧 ,可在体内相互转化 , 各
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安徽农业科学 , Journal of Anhui Agri.Sci.2007 , 35(12):3502 ,3504 责任编辑 罗芸 责任校对 李菲菲
3.4 精细整地 做到“三旱整地 、水找平” ,即旱平地 、旱耙
地 、旱作埂 ,边泡田 、边平地 、边插秧 ,提倡旋耕整地。
3.5 本田移栽 栽插适宜基本苗是无公害栽培的关键。栽
插适宜的基本苗 ,可以充分利用有效分蘖 ,提高成穗率 ,形成
穗足 、粒多 、粒重的产量结构 ,并创造良好的田间环境 ,降低
病虫害的发生 ,提高植株抗逆机能。根据品种特性 、土壤肥
力 、秧苗素质 、插秧方法及栽培管理水平确定适宜的稀植[ 30
cm×(13~ 20)cm]栽培管理技术。在栽插行向上 ,宜尽量采
用东西行向 ,以利其充分合理利用光能 。
3.6 科学施肥 按照平衡施肥技术要求 ,有机肥和无机肥
结合。降低总施氮量 ,增加有机肥和生物钾肥 ,推广测土施
肥。提倡秸秆还田 ,施用经高温腐熟处理的农家肥料 、生物
微肥等。严格按照《绿色食品:肥料使用准则》(NY/T394-
2000)使用肥料。 ①基肥 。施腐熟有机肥 3万 kg/hm2 ,硫铵
450~ 600 kg/hm2 ,二铵 120 ~ 150 kg/hm2 ,硫酸钾 120 ~ 150
kg/hm2 ,适量配合施用硅镁肥。②追肥。移栽后 7~ 15 d追
施蘖肥 ,硫铵 120 ~ 150 kg/hm2 或尿素 60 ~ 75 kg/hm2 ;幼穗分
化期追施保蘖攻穗肥 ,硫铵 120 ~ 150 kg/hm2 或尿素 60 ~ 75
kg/hm2 ;抽穗前 15~ 20 d追施粒肥 ,硫铵 60~ 75 kg/hm2 或尿
素 30~ 37.5kg/hm2 ;后期视水稻长势适时适量喷施磷酸二氢
钾等叶面肥 ,促进灌浆成熟 ,提高品质。
3.7 水浆管理 水浆管理应符合《无公害稻米生产地灌溉
水质量标准》(GB3838-2000)和《农田灌溉水质标准》(GB5084-
1992)。
在水浆管理上 ,总的原则是“浅水勤灌 、干干湿湿” 。浅
水插秧 ,移栽至返青期以(3~ 5 cm)浅水灌溉为主 ,返青后水
层控制在 3 cm以下 ,以利提高地温 ,促根快发;封行前以浅湿
交替歇灌为主;有效分蘖终止期应适当晒田 ,控制无效分蘖;
拔节期要求浅湿间歇灌溉;抽穗开花期要求有 3 cm 以下水
层;灌浆至成熟期实行浅湿干交替间歇灌溉;收割前 10 d左
右可断水落干 。
3.8 病虫草害防治 病虫草害防治要实行“预防为主 ,综合
防治”的原则 ,以生物防治为重点的综合防治策略。 ①减少
病虫草害来源 。采用深翻晒土 、春耕除草 、清洁田园 、轮作倒
茬 、间作套种等一系列措施防治病虫草害。②积极开展生物
防治 。创造不利于病虫草害滋生并有利于各类病虫草天敌
繁衍的环境条件。运用抗性基因 、昆虫毒素 、信息素 、昆虫天
敌等生态防治方法 ,综合控制病虫的发生。③化学防治病虫
草。应掌握安全 、有效 ,做到用药量小 ,用药次数少 ,尽量达
到减轻污染的目的。严格禁止高残留农药的使用。选择高
效 、低毒 、低残留农药 ,以达到既有效控制病虫草害 ,又最大
限度地减少农药污染 。④积极采取物理防治措施。如采用
黑光灯或高压汞灯方法诱杀害虫。
3.9 适时收获 成熟后应及时收割 ,早收影响产量和稻米
成熟度 ,迟收则稻米光泽度差 ,碎米率高;过早和过迟都会增
加裂纹米和心白米。稻谷含水量降至 19%~ 21%的黄熟期
收割 ,出米率和精米率较高。
参考文献
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[ 2] 黄季煜.中国的食物安全问题[ J] .中国农村经济 ,2004(10):4-10.
[ 3] 张益彬.无公害优质稻米生产[M] .上海:上海科学技术出版社 ,2003.
(上接第 3502页)
图 3 不同硒浓度对 CAT活性影响
抗氧化系统的作用对象之间存在动态平衡。SOD是目前已
知的清除 O2-的唯一酶类 ,主要是将 O2-歧化生成无毒的
O2 和毒性较低的 H2O2 ,CAT和 POD是清除 H2O2 的主要酶
类 ,可以将H2O2 变成H2O。某一抗氧化系统的改变就有可
能影响到其他抗氧化系统 ,不同抗氧化系统在植物体内相
互影响 ,共同调节体内的抗氧化作用。
试验结果表明 ,在 20 ℃条件下 ,硒处理≤24.0 mg/L
时 , SOD活性变化不大 ,与 CK 无显著差异;硒处理 30.0
mg/L时 , SOD 活性有较大幅度的下降 ,CAT活性无明显差
异;高硒处理(≥24.0 mg/L)时POD活性较 CK有所升高 ,而
低硒时变化不大 。4 ℃条件下 , SOD活性较 20 ℃时大幅下
降 ,各处理对其活性均无明显影响;CAT活性表现出与 SOD
相同的变化 ,各处理间无显著差异;POD活性在 4 ℃条件下
随硒浓度的增加而增加 ,各处理均大于 CK ,且在 18.0 mg/L
时达到最大值 。可能是因为在不同温度下堇叶碎米荠植株
中参与抗氧化的酶的种类不同 ,或者说起关键作用的酶不
同 ,温度高时 ,起关键作用的主要是 CAT和 SOD ,而低温时
主要是POD的作用 。常温下适量的硒可提高 SOD 、POD及
CAT的活性 ,最适处理浓度为 18.0~ 24.0 mg/L。
参考文献
[ 1] 丁莉 ,彭诚.堇叶碎米荠营养成分分析与评价[ J] .湖北民族学院学报:
自然科学版, 2005 ,23(4):293-296.
[ 2] 朱建明 ,郑宝山,王中良,等.渔塘坝微地域高硒环境中土壤硒的分布
规律及其影响因素[ J] .环境科学 ,1998, 19(6):33-36.
[ 3] 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 ,
2000.
3504 安徽农业科学 2007年