全 文 ：水分胁迫对佛甲草和银水苏保护酶活性的影响
王 丹 ,于 茜 ,骆建霞　(天津农学院园艺系,天津 300384)
摘要　[目的 ]研究水分胁迫对佛甲草和银水苏保护酶活性的影响。 [方法]采用盆栽试验法对佛甲草(Sedumlineare)和银水苏(Stachys
`SilverCarpet )2种地被植物进行水分胁迫处理 ,研究水分胁迫下 2种地被叶片内过氧化物酶(POD)及超氧化物歧化酶(SOD)活性的
变化。 [结果 ]水分胁迫下 ,参试植物叶片中POD活性上升 ,佛甲草表现出持续上升且升幅较大 ,银水苏则表现出先上升后下降的趋势 ,
且变化幅度较佛甲草小;叶片中SOD活性表现出先上升后下降的趋势 ,并且佛甲草变化幅度远大于银水苏。 [结论 ]水分胁迫下 , 抗旱
性较强的佛甲草叶片内保护酶活性增加幅度大于抗旱性较弱的银水苏。
关键词　地被植物;水分胁迫;保护酶活性
中图分类号　S688.4　　文献标识码　A　　文章编号　0517-6611(2010)16-08573-02
EffectofWaterStressonProtectiveEnzymeActivityofSedumLineareandStachys` SilverCarpet
WANGDanetal　(DepartmentofHorticulture, TianjinAgriculturalColege, Tianjin300384)
Abstract　[ Objective] TheaimwastostudytheefectofwaterstressonprotectiveenzymeactivityofSedumlineareandStachys`SilverCar-
pet .[ Method] TheprotectiveenzymesactivityofPODandSODinleavesofSedumlineareandStachys(`SliverCarpet )werestudiedun-
derthewaterstressbyusingpotedplants.[ Result] TheresultsshowedthatprotectiveenzymeactivityofPODintheleavesincreasedunder
thewaterstress.TheincreaserateofPODinStachys sleaveswasslowerthaninSedumlineare s, andincreasedatthebeginningbutde-
creasedafterwards, whilethatinSedumlinearekeptincreasingduringtheobservationandhadagreatervarietyrangethanStachys.SODactiv-
ityintheleavesappearedincreasingatfirstanddecreasingafterwards.SedumlinearehadmuchwiderchangerateofSODthanStachysas
well.[ Conclusion] SedumlinearewithhigherdroughtresistancehadagreaterincreasesofenzymeactivityfacingtowaterstressthanStachys
`SliverCarpet .
Keywords　Covergroundplants;Waterstress;Protectiveenzymeactivity
作者简介　王丹(1979-), 女 ,黑龙江海伦人 , 硕士 ,讲师 ,从事植物学
的教学及相关科研工作。
收稿日期　 2010-03-08
　　佛甲草(Sedumlineare)和银水苏 (Stachys`SliverCar-
pet )是天津农学院园艺系地被植物课题组近些年来引进的
新型地被植物 ,具有较高的适应性及观赏价值。经过初步观
察 , 2种植物均能适应天津的土壤及气候条件 ,但相互之间适
应性具有一定差异 [ 1] 。
保护酶活性是植物抗逆性研究工作中常涉及的研究内
容 ,特别是过氧化物酶(POD)和超氧化歧化酶(SOD)作为防
御细胞膜系受伤害的 2种保护酶的研究倍受重视。有关逆
境胁迫下植物体内保护酶活性测定分析的研究报道较
多 [ 2-5] ,而尚未见对这 2种地被植物在水分胁迫时其保护酶
活性方面的研究报道。笔者采用盆栽试验法 ,对佛甲草和银
水苏进行水分胁迫 ,进而对 2种植物受水分胁迫时叶片中
POD和 SOD保护酶活性变化进行测定分析 ,以期为不同地
区条件下选择不同植物类型 ,制定相关的栽培管理措施以及
对其进行系统的抗逆性机理研究提供理论依据 。
1　材料与方法
1.1　材料　佛甲草 ,为 1年生扦插苗;银水苏 ,为 1年生种
播苗(均来源于天津农学院)。将 2种苗木移至盆中进行栽
植 ,放于温室缓苗 2周 ,正常管理 ,选取生长较为一致的进行
水分胁迫处理 。
1.2　试验方案　采用完全随机设计 ,单盆小区 , 4次重复 。
试验期间 ,对照植株正常浇水 ,使土壤相对含水量保持在
70%以上 。处理植株则持续不浇水 ,进行水分胁迫 ,设置土
壤相对含水量为 50%、40%、30%、20% 4个处理。
1.3　指标测定
1.3.1　取样。当土壤相对含水量达到试验方案要求时进行
取样测定。取对照与处理植株有代表性的成熟叶片 ,每盆取
1个样品 ,以 4次重复的平均值作分析。
1.3.2　POD活性测定 。称取植物材料 1g,剪碎并置于冰冻
研钵中 ,加入 0.2mol/LpH值 6.0的磷酸缓冲液 5ml研磨成
匀浆 ,倒入离心管离心 15 min,取上清液移入 50 ml容量瓶
中。再将残渣加入 5ml相同磷酸缓冲液移入研钵进行二次
研磨 ,并倒入离心管二次离心 ,同样取上清液倒入相同容量
瓶定容 ,此为备用酶液。活性测定参照张志安等 [ 6]方法 。
1.3.3　SOD活性的测定。取 0.5g植物材料 ,剪碎并置于预
先冷冻的研钵中 ,加 0.05 mol/LpH值 7.8的磷酸缓冲液 1
ml研磨成匀浆 ,加缓冲液使终体积为 5ml,移入离心管 ,在 4
℃条件下 10 000r/min离心 20 min,待离心完毕后取上清液
即为 SOD粗提取液 。活性测定参照张志安等 [ 6]方法。
2　结果与分析
2.1　水分胁迫对佛甲草和银水苏叶片内 POD活性的影响
　由表 1可知 ,在水分胁迫下 2种参试植物叶片中 POD活性
均增加 ,但 2种抗旱性不同的植物在变化幅度上和变化趋势
上有较大不同。佛甲草随土壤相对含水量的下降 POD活性
持续增加 ,且增加幅度越来越大 ,当相对含水量为 50% ～
40%时有一个较大的升幅 ,从 2.646%的增幅(与对照相比)
骤升到 95.431%;而后随着土壤相对含水量的持续下降仍继
续缓慢的增加 ,虽变化幅度不大 ,但仍能保持较高的 POD活
性。银水苏随水分胁迫处理程度的加深 ,其叶片中 POD活
性呈现出先上升后下降的趋势。在土壤相对含水量为 50%
时 ,其叶片中 POD活性与对照相差不大;当土壤相对含水量
降至 40%时 POD活性达到最高值 ,比对照增加了 84.762%;
而后其活性大幅度下降 ,当土壤相对含水量降至 20%时其
POD活性低于对照。
2.2　水分胁迫对佛甲草和银水苏叶片内 SOD活性的影响
　由表 2可知 ,在水分胁迫下 2种植物叶片中 SOD活性变化
趋势基本相同 ,但佛甲草的变化幅度远大于银水苏。当土壤
安徽农业科学 , JournalofAnhuiAgri.Sci.2010, 38(16):8573-8574 责任编辑　马树梅　责任校对　卢瑶
DOI :10.13989/j.cnki.0517-6611.2010.16.127
表 1　水分胁迫对佛甲草和银水苏POD活性的影响
Table1　EffectsofwaterstressonPODactivityofSedumlineareand
Stachys`SliverCarpet U/(g· min)
植物
Plants
处理
Treatment
测定时间 Determinationtime
第 1次
Firsttime
第 2次
Secondtime
第 3次
Thirdtime
第 4次
Forthtime
佛甲草 CK 5.103 7.660 8.900 10.970
处理 5.238 14.970 18.470 23.000
比CK增加(%) 2.646 95.431 107.528 110.046
银水苏 CK 32.470 43.260 46.098 47.750
处理 34.070 79.928 49.500 35.900
比CK增加(%) 4.900 84.762 7.380 -
　注:第 1、2、3、4次测定时间分别表示土壤相对含水量分别为 50%、
40%、30%、20%。下同。
　Note:Therelativewatercontentinsoilatthefirsttime, thesecondtime,
thethirdtimeandthefourthtimewas50%, 40%, 30%and20%
respectively.Thesameasbelow.
相对含水量降至 40%时 ,佛甲草比对照 SOD活性增加了
167.182%,土壤相对含水量降至 30%时比对照增加了
361.087%,至土壤相对含水量降至 20%时 SOD活性下降 ,但
仍比对照高 35.945%。银水苏在土壤相对含水量为 40%时
比对照增加了 51.636%,土壤相对含水量降至 30%时比对照
增加了 115.098%,至 20%时 SOD活性也下降至与对照基本
一致。从 SOD活性的变化来看 ,在水分胁迫下佛甲草叶片
中的 SOD活性增加的幅度远大于银水苏 ,在深度水分胁迫
下仍能保持较高的 SOD活性。
表 2　水分胁迫对佛甲草和银水苏 SOD活性的影响
Table2　TheefectsofwaterstressonSODactivityofSedumlineare
andStachys`SliverCarpet U/g(FW)
植物
Plants
处理
Treatment
测定时间 Determinationtime
第 1次
Firsttime
第 2次
Secondtime
第 3次
Thirdtime
第 4次
Forthtime
佛甲草 CK 22.363 30.645 41.105 47.595
处理 34.425 81.878 189.530 64.723
比CK增加(%) 53.394 167.182 361.087 35.945
银水苏 CK 45.840 55.355 61.695 69.178
处理 48.000 89.938 132.705 68.205
比CK增加(%) 4.712 51.636 115.098 -
　　从上述 2种保护酶活性在水分胁迫下的变化趋势和变
化幅度来看 ,抗旱性较强的佛甲草在土壤干旱时能够大幅度
稳定地增加 POD和 SOD活性 ,以降低水分胁迫对其细胞膜
的伤害 ,较银水苏具有更强的抗旱能力。
2.3　佛甲草和银水苏植物外部形态观察　在水分胁迫初期
(土壤相对含水量 50%以上), 2种地被植物在植株外部形态
上未表现出明显的胁迫症状 ,均能正常生长 。随着胁迫程度
的加深 ,当土壤相对含水量为 40% ～ 30%时 ,植株表现出轻
度的胁迫症状 ,叶片萎蔫 ,生长量减少 ,叶片较小 ,其中银水
苏现象较为明显。至土壤相对含水量为 20%时 , 2种植物叶
片失水萎蔫症状加深且银水苏叶片萎蔫现象更加明显 ,由外
部形态观察来看 ,银水苏较佛甲草对干旱更加敏感。另外 ,
最后 1次取样 24 h后 ,给银水苏复水 ,其植株能在 2 d内恢
复 ,并开始生长;而在最后一次取样后第 5天再给佛甲草复
水(此期间持续不给水),此时佛甲草地上部分植株已表现极
度萎蔫 ,甚至枯死 ,但在复水后的 3 d左右又开始长出新叶 ,
逐渐恢复生长 , 2种植物表现出的这种抗旱力差异 ,与前人的
研究结果一致 [ 1] 。
3　结论与讨论
关于植物在水分胁迫下酶活性变化的研究是一个较为
复杂的问题 ,也是一个热点研究内容。其中有关 POD和
SOD活性变化与植物抗逆性的关系也多有报道 ,并且结果不
同 [ 2-5] 。该研究选取抗旱性有差异的 2种地被植物为试材 ,
研究其在水分胁迫下保护细胞膜 、减轻逆境对膜伤害的能
力。结果显示:在水分胁迫初期(土壤相对含水量为 50%)2
植物 POD活性均与 CK相差不大 ,而当水分胁迫程度加深时
其活性也均有所增长 ,但佛甲草 POD活性始终保持稳步增
长趋势;至 20%时有大幅增长且为对照的 110.046%,随后稳
步增长始终保持较高的 POD活性。银水苏则在土壤相对含
水量 50% ～ 40%时有大幅增长 ,而至 30%时就有较大程度
下降趋势 ,对水分胁迫十分敏感 ,最终达 20%时活性低于对
照。由此可见 ,佛甲草 POD活性较强 ,而银水苏对水分胁迫
则较为敏感 , POD活性较佛甲草弱 。 2种植物的 SOD活性变
化趋势较为一致 ,均表现为先上升后下降的趋势 ,在土壤相
对含水量由 30%降至 20%时有较大幅度下降。但当 2种试
材 SOD活性达最高峰时 ,佛甲草 SOD活性为其对照的
361.087%,而银水苏为对照的 115.098%。随后降至最底值
时 ,佛甲草 SOD活性仍高于对照 ,而银水苏 SOD活性基本与
对照持平。由此可见 ,抗旱性较强的植物其叶片内保护酶活
性也较强。
试验结果表明 ,在水分胁迫初期 , POD和 SOD活性均大
幅上升 ,同时对细胞膜起到保护作用 ,而在干旱后期 , 2种植
物 SOD活性均有所下降;但佛甲草 POD活性仍持续上升 ,银
水苏 POD活性有所下降但幅度较小 ,由此可以推测 ,在水分
胁迫不同时期 ,可能起主导作用的保护酶不同 ,有关此类分
析已有报道 [ 7] 。探讨植物抗旱机理 ,力求认识植物抗旱的本
质 ,提高水分利用率是抗旱性研究工作的重要方面 ,今后尚
需进一步对参试植物抗旱性机理方面进行系统研究。
参考文献
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