全 文 ：生态科学2006年2月第25卷第1期 ECOLOGICSC ENCEFeb．，2006，25(1)：21～24
芦笋在PEG模拟干旱条件下的生理生化变化
李志刚1，刘 威2，林彰文2，顾继光炉(1．内蒙古民族大学农学院，通辽028042；2．暨南大学生态学系，
广州510632)
【摘要】 用聚乙二醇(PEG．6000)胁迫处理芦笋幼苗，检测了幼苗的渗透调解物质含量、生物膜透性、抗氧化特性
等指标。结果表明：脯氨酸、可溶性糖含量随着处理时间的延长显著增加，且以20％的PEG浓度处理增加最明显；SOD、
POD、cAT活性在PEG处理后明显增强；相对电导率随着处理浓度的增大和时间的延长而增大；MDA含量随着处理
时间的延长明显增加，且以10％和20％浓度处理增加显著。由此表明，芦笋在干旱胁迫下通过增加渗透调解物质含量，
降低水势来提高其抗旱能力；通过增强抗氧化酶活性，提高抗氧化能力，来减轻干旱胁迫伤害。
关键词：芦笋；PEG胁迫：抗旱性
中图分类号：x173 文献标识码：A 文章编号：1008—8873(2006)01-02l-04
StudyonbioDhysical—chemicalchan2eofaspara2usunderPEGstress
LIZhi-guan91，LIUWei。，LINZhang·wen2，GUJj—guallg_’(1．CollegeofagricultIJreInnerMongoliaUniVersityForNationality
Tbngliao：2．DepartmentofecologyJinanu iversityGuangzhou510632，China)
AbstractInvestigationwascarriedoutonosmoticpernlea_bilityofbiomembraneaIlda tioxidizationch racteristicsof
asparagusunderPEGstresswiththeconcentrationsof10％，20％and30％．Ther sultshowedthatthecontemsof丘eePr0and
solublesucroseincreasedsignificantlywithhetestime，andreachedthemaXimumatthetreatmentof20％PEG．6000．The
activitiesofCAT。PoDandSODincrcasedwiththeconcentrationofPEG．6000，moreover，therclativeconductivityandMDA
increasedwiththetestjmeandtheconcentrationsofPEG．6000．Thisindicatedthat彳sp口豫g￡岱。舭删扭seedlingsadaptedo
droughtstressbyadjustingosmoticsubstance，decreasingwat rpotentialandimproVingpmtectiVeenzymesactiVit)r幻impmVe
antioxydizationabilityunderd oughtstress．
Keywords：彳s矽口，诅2淞D加加矗奢；PEGstress：Dmughtresis ance
芦笋鲫印口阳g凇卿西2凰)，又名石刁柏、龙须菜，
属百合科天门冬属多年生宿根草本植物。芦笋的嫩茎
可食用，纤维柔软，营养价值高。芦笋含有丰富的蛋
白质、不饱和脂肪酸、碳水化合物及维生素。近十多
年来，随着芦笋嫩茎药用成分的确定，显示出其对癌
症具有特殊疗效，使芦笋身价倍增⋯。芦笋在内蒙古
通辽地区引种种植，表现出耐干旱、耐瘠薄、抗寒等
一些优良特性。目前关于芦笋抗旱机理报道尚少，为
此，本文通过PEG胁迫芦笋幼苗，检测芦笋体内渗透
调解物质含量、生物膜伤害度、抗氧化特性，分析芦
笋幼苗抗旱机理，探讨芦笋适应干旱的生理生化机制，
为芦笋抗干旱品种的筛选及干旱地区大面积推广种植
提供理论依据。
l材料与方法
1．1供试材料
供试芦笋(彳印日，磁泓，锄钯加凰)品种为玛丽华盛顿。
1．2供试材料的培养和处理
于2003年6月在内蒙古民族大学农学院试验田种
植芦笋，2004年4月26日选取大小一致的芦笋幼苗，
置于花盆中加入蛭石培养，每隔三天浇一次Hoa91and
营养液，其余时问视水分情况补以水分。5月26日取
出芦笋幼苗，分别用10％、20％、30％的PEG胁迫幼
苗根系，O％为对照。胁迫时间为6h、12h、24h，24h
和36h，于各个时间测定生理指标变化。
1．3测定方法
脯氨酸含量的测定：茚三酮比色法12J。
可溶性糖的测定：采用恩酮乙酸乙脂比色法【21。
电导率的测定：电导仪法，用相对电导率表示pJ。
丙二醛含量的测定：硫代巴比妥酸显色法【3J。
soD活性测定：核黄素．NBT法，以抑制氯化硝基氮
蓝四唑mBT)光化还原50％为一个酶活性单位【2j。
PoD活性测定：愈创木酚比色法【4』。
cAT活性的测定：紫外分光光度法12j。
2结果与分析
2．1PEG渗透胁迫对芦笋幼苗渗透调节物质的影响
不同处理下，植物代谢反应的总趋势是一致的，
收稿日期：2005—1o-05，2006．01—20接受
基金项目：内蒙古自然科学基金项目：200508010416
作者简介：李志刚(1970一)，男，博士，副教授，长期从事作物生理教
学与研究工作
}诵讯作者
万方数据
万方数据
1期 李志刚，等：芦笋在PEG模拟干旱条件下的生理生化变化规律
+CK+10％+20％十30％
· 0h 6h 12h 24h 复水
时间time(h)
图3 PEG胁迫下芦笋幼苗相对电导率的变化
Fig．3Thechangeofthemembranepe etrabilityinAsparagus
officinlisatPEGstress
+CK+10％+20％十30％
言一12
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时[h司time(h)
图4 PEG胁迫下芦笋幼苗MDA含量的变化
Fig．4ThechangeofthecontentofMDAinAsparagusofficinlis
seedlingsatPEGstress
2．3PEG渗透胁迫对芦笋幼苗抗氧化物质的影响
正常情况下，由于植物体内存在着活性氧清除系
统细胞内活性氧含量处于动态平衡的状态，因此不会
引起对植物的伤害。植物细胞中活性氧的清除主要是
通过有关酶和一些抗氧化物质。细胞的保护酶主要有
超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过
氧化氢酶(CAT)等，其中以SOD最为重要。非酶类
的活性氧清除剂，包括类胡萝卜素、Vc、Vc等[101。
2．3．1SOD活性变化SOD作为植物的一种抗氧化保护
酶，能够减少氧自由基对植物的伤害。从图5看出在
PEG渗透胁迫下，芦笋幼苗的SOD活性变化不十分
剧烈，但可以看出芦笋幼苗体内的SOD活性随着PEG
浓度的增加和时间的延长而呈上升趋势。6h后三种胁
迫浓度SOD活性分别增加了9．44％、15．23％和
25．04％。12h后为12．5％、22．18％、23．18％，24h后
为26．82％、31．63％、29．58％。芦笋幼苗在短时间胁迫
时SOD活性的增加可以有效地消除自由基，使植物免
受过度的伤害。
—◆一CK—卜10％—■一20％—■一30％
36h
时间time(h)
图5 PEG胁迫下芦笋幼苗SOD活性的变化
Fig．5ThechangeoftheactivityofSODinasparagusofficinlis
seedlingsatPEGstress
2．3．2POD活性变化从图6可知，低度、中度胁迫在
开始时有明显变化，到12h后变化趋于缓和，而高度
胁迫下，开始时无明显变化，而12h后发生剧烈变化，
而后又趋于缓和。所以轻度短期胁迫能促进POD活性
增高，但随着胁迫强度的增大和胁迫时间的延长，酶
活性变化趋于缓和，但与对照相比，差异仍十分显著。
140
三拿120
=：100
童莒80
耋喜60
嚣蚤40
暑星20
oL
0
+CK+10％+20％+30％
0h 6h 12h 24h 36h
时间time(h)
图6 PEG胁迫下芦笋幼苗POD活性的变化
Fig．6ThechangeoftheactivityofPODinasparagusofficinlis
seedlingsatPEGstress
2．3．3CAT活性变化从图7中可以看出三种浓度处理
CAT活性变化的高峰晚于SOD，POD：在最初时均低于
对照，分别低于对照10．01％、26．54％、18．08％。12h
后均高于对照，其中中度胁迫下变化较剧烈，高于对
照104．35％，低度、高度胁迫分别高于对照36．26％、
15．77％。而24h后，中度胁迫低于对照7．46％，而低
度、高度胁迫分别高于对照83．14％、59．02％。从图7
可以看出，芦笋幼苗在胁迫了36h后，三种胁迫强度
下CAT的活性均明显下降，但仍高于对照。
从SOD、POD和CAT三种酶活性的变化可以看
O
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万方数据
24 生态科学 25卷
出，随着胁迫时间的延长三种酶活性的都有增加的趋
势。由此说明芦笋幼苗在PEG渗透胁迫下能提高保护
酶活性从而有效消除自由基和活性氧，从而减轻其受
伤害程度。
+CK+10％+20％十30％
时间time(h)
图7 PEG胁迫下芦笋幼苗CAT活性的变化
Fig．7ThechangeoftheactivityofCATinasparagusofficlnlis
seedlingsatPEGstress
3结论
芦笋在PEG胁迫下提高了脯氨酸、可溶性糖等渗
透调解物质含量，降低水势，提高保水力，增强抗旱
能力。芦笋抗氧化能力较强，SOD、POD、CAT．三种
酶配合较好，能有效的保护芦笋幼苗，免受过于强烈
的伤害。
芦笋幼苗体内与抗旱性有关的一些生理指标，如
(上接第20页)
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脯氨酸、可溶性糖含量比一些沙生植物高很多，这两
种物质属于植物体内的渗透调节物质。本试验结果表
明，PEG胁迫后的芦笋幼苗的脯氨酸的含量显著增加。
由此说明，当植物受干旱胁迫时，脯氨酸的累积是一
种保护作用，芦笋主要是通过渗透调节来提高抗旱性。
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万方数据
芦笋在PEG模拟干旱条件下的生理生化变化
作者： 李志刚， 刘威， 林彰文， 顾继光， LI Zhi-guang， LIU Wei， LIN Zhang-wen， GU
Ji-guang
作者单位： 李志刚,LI Zhi-guang(内蒙古民族大学农学院,通辽,028042)， 刘威,林彰文,顾继光,LIU
Wei,LIN Zhang-wen,GU Ji-guang(暨南大学生态学系,广州,510632)
刊名： 生态科学
英文刊名： ECOLOGIC SCIENCE
年，卷(期)： 2006,25(1)
被引用次数： 4次

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