全 文 ：23卷 8期 草　业　科　学 89　
Vol.23 , No.8 PRAT ACULT URA L SCIENCE 8/ 2006
磷钾肥和多效唑对高羊茅越夏性的影响研究
Ⅱ.高温对高羊茅叶片中膜系统和抗坏血酸含量的影响
王志勇1 , 2 ,廖丽1 , 王幸斌1 ,邹少丰2 ,余高镜2 ,孙小霞2 ,林文雄2
(1.景德镇高等专科学校生化系 ,江西 景德镇 333000;2.福建农林大学应用生态研究所 ,福建福州 350002)
摘要:研究采用了裂裂区设计 , 以耐热较强的冷季型草坪草高羊茅 Festuca arundinecea cv.Huntdog 5 为试
验材料 , 比较了不同磷钾肥施量和多效唑喷施浓度对高羊茅在夏季条件下的逆境生理的影响。研究表明:
丙二醛(MDA)含量的变化 、细胞膜透性(PMP)大小以及抗坏血酸(AsA)含量的变化均达到了极显著水平
(P<0.01), MDA 的含量和 PMP 大小与 AsA 含量呈负相关。以活性氧代谢指标与细胞膜透性为评判耐性
大小的依据 ,耐热性最强的组合为 A2B3C2(磷:60 kg/ hm2 , 钾:140 kg/hm2 , 多效唑:250 mg/ L), 此处理组
合能有效地延长高羊茅绿期 ,保证其安全越夏。
关键词:高羊茅;磷肥;钾肥;多效唑;越夏;抗坏血酸;膜系统
中图分类号:S543+.903.7　　　文献标识码:A　　　文章编号:1001-0629(2006)08-0089-04
　20世纪 80年代以后 ,草坪业进入了一个崭
新的发展阶段 ,人们对草坪的质量要求随之提
高[ 1-4] 。我国热带 、亚热带大部分地区都存在冷季
型草坪草难以越夏的问题 。这类草在夏季多数泛
黄 ,全年的绿期仅 250 d左右 ,远不能达到四季常
青的要求 。因此 ,运用肥料和生长调节剂来提高
该地区的草坪质量 ,解决夏季草坪泛黄现象 ,延长
绿期有着重要的意义 。
活性氧(AOS)产生于植物代谢过程中的需
氧组织。在正常情况下 ,植物体内的 AOS 含量
由抗氧化系统调控并保持在一定水平。抗氧化系
统分为酶促脱毒系统和非酶促脱毒系统 2类 。酶
促脱毒系统包括超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化
氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)等;非
酶类抗氧化剂包括抗坏血酸 (AsA)、还原型谷胱
甘肽(GSH)、甘露醇和类黄酮等。盐胁迫对植物
造成渗透胁迫和离子毒害 ,使植物生长受到抑制 、
叶片加速老化[ 5] 及体内 AOS 大量积累。AOS 的
积累引起蛋白质 、膜脂 、DNA 及其它细胞组分的
严重损伤[ 6 , 7] 。ASA 作为一种非酶促小分子抗氧
化剂 ,与其它小分子及同工酶抗氧化剂共同调节
着植物细胞内的 AOS ,保持细胞正常的分裂和生
长[ 7] 。同时 ASA 也是一些关键性酶的反应底
物。因而 ASA 在植物的生长发育及植物对环境
胁迫响应的过程中起着重要的生理作用 。
1　试验地自然概况
参见文献[ 8] 。
2　材料与方法
试验材料与方法同文献[ 8]中 2.1和 2.2。
2.1 质膜透性(PMP)的测定　参照上海植物
生理学会所编的《植物生理学实验手册》中质膜相
对透性的测定方法[ 9] 。称取 0.5 g 叶片加 20 mL
去离子水抽气至叶片下沉 ,放置 1 h后测电导率 ,
然后沸水浴 10 min ,再测其电导率 ,用相对电导
率表示质膜透性 ,相对电导率=(处理前电导率÷
煮沸电导率)×100%。
2.2 MDA 含量测定　取0.5 g叶片 ,加入 5 mL
预冷提取液(含 50 mmol/ L pH 值 7.0的磷酸缓
冲液和 1%PVP),在冰浴中研磨成匀浆 ,匀浆经
15 000×g 离心 10 min ,上清液用于测定 MDA含
量。参照朱广廉等[ 10] 的方法并略作修改。取 1.0
mL 提取液 ,加入1.5 mL 水和 2.5 mL 0.5%硫代
硫酸钠(含 20%TCA),于沸水水浴中反应 20 min
(试管出气泡开始计时)冷却后于 3 000×g 离心
收稿日期:2005-10-17
基金项目:福建省重大科技专项(NZ 2004-01-4)
作者简介:王志勇(1979-),男 ,江西乐平人 ,助教 ,硕士 ,
从事作物生理生态学研究。
通讯作者:林文雄　E m ail:w enxiong181@163.com
90　 PRAT ACULT URAL SCIENCE(Vol.23 , No.8) 8/ 2006
15 min。上清液分别在 532 和 600 nm 处测定
OD值 。MDA 含量 C=■OD(532-600)/(ε·mg),
其中ε=155 mmo l/cm 表示三甲川在 532 nm 的
吸光系数;■OD(532-600)为 532 和 600 nm 的吸光
值之差(μmol/mg)。
2.3 AsA 含量的测定　取样0.5 g 加 5%三氯
乙酸于冰浴中研磨 ,经 12 000 ×g 离心 15 min
后 ,取 0.5 mL 酶液依次加入 1.5 mL 5%TCA 、
1.0 mL 0.4%纯酒精 、0.5 mL 0.4%的 H3 PO 4-
纯酒精 、1.0 mL 0.5 的啉啡罗呤(BP)、0.5 mL
0.2%FeCl3 -纯酒精 , 30 ℃下放置 90 min后 ,用
722分光光度计在 534 nm 下测定 OD 值。查标
准曲线(以 AsA 标准液绘制)计算样品 AsA
含量[ 11] 。
3　结果分析
从表 1看出 ,磷肥 、钾肥 、多效唑及磷肥与钾
肥 、磷肥与多效唑 、钾肥与多效唑两因素互作和磷
钾肥及多效唑三因素互作对叶片中的 PMP 、
AsA 、MDA 达极显著差异(P <0.01);从而说明
施肥与多效唑对 PMP 、A sA 、MDA 有重要影响。
表 1　PMP 、AsA、MDA的方差分析
变异来源 自由度 F 值
PM P AsA MDA
主区部分
区组 2
A 2 151.03 ＊＊ 382.90 ＊＊ 79.43 ＊＊
EA 4
总变异 8
副区部分
B 2 305.67 ＊＊ 140.00 ＊＊ 352.30＊＊
A×B 4 199.35 ＊＊ 589.40 ＊＊ 167.90＊＊
EB 12
总变异 26
副副区部分
C 2 12.00 ＊＊ 139.90 ＊＊ 42.32 ＊＊
A×C 4 72.34 ＊＊ 279.80 ＊＊ 112.8 ＊＊
B×C 4 14.78 ＊＊ 30.43 ＊＊ 20.06 ＊＊
A×B×C 8 69.10 ＊＊ 194.8 ＊＊ 70.65 ＊＊
EC 36
总变异 80
　注:＊＊表示 0.01 水平差异显著。
　　从表 2可以看出 ,磷肥 、钾肥和多效唑对叶片
中的 PMP 、AsA 、MDA 达到极显著差异(P <
0.01)。这说明叶片中 AsA 含量的多少随着施肥
量的增加呈现上升的趋势 ,随着多效唑浓度升高
一般呈现下降的趋势 ,而 PMP 、MDA正好与之相
反。说明施肥量的高低及多效唑浓度的大小对
AsA 、PMP 、MDA 的高低有重要的影响 。
　　两因子互作分析结果表明 ,在相同的磷肥水
平下 , 钾肥和多效唑对高羊茅叶片中 AsA 、
PMP 、MDA 的综合影响中 ,对于 AsA ,处理 B3C2
的含量较高(表 3);而在相同的钾肥水平下 ,钾肥
和多效唑对高羊茅叶片中 AsA 活性的影响中 ,处
理 A2C2 的含量最高(表 4)。对于 PMP 和
MDA ,其变化规律与 AsA 呈相反趋势。因此在
该处理水平下 ,高羊茅具有较强的抗氧化能力 ,使
植物体内含有较低的自由基含量。从而减少自由
基对膜的破坏 ,提高高羊茅的耐热性。
表 2　不同施肥量与不同多效唑处理浓度对高羊茅
的 PMP、AsA和 MDA含量的影响
处理 PMP(%)
AsA
(mg/ g)
MDA
(μmol/ mg)
主处理
A1 5.36aA 0.57cC 0.29aA
A2 5.15bA 0.62bB 0.28aA
A3 4.35cB 0.69aA 0.24bB
副处理
B1 5.50aA 0.56cC 0.31aA
B2 4.93bB 0.61bB 0.28bB
B3 4.42cC 0.71aA 0.24cC
副副处理
C1 4.88bB 0.64aA 0.27bB
C2 4.84bB 0.65aA 0.27bB
C3 5.13aA 0.59bB 0.29aA
　注:显著性比较限于同列同因素的不同处理。不同小
写字母表示 0.05 水平差异显著 , 不同大写字母表示 0.01
水平差异显著。下同。
表 3　钾肥和多效唑互作处理对高羊茅细胞
PMP 、AsA 和MDA含量的影响
处理 PMP(%)
AsA
(mg/g)
MDA
(μmo l/ mg)
B1C1 5.69aA 0.553efF 0.309bB
B1C2 5.26bcAB 0.590dDE 0.286cB
B1C3 5.56abAB 0.535 fF 0.336aA
B2C1 4.52dCD 0.657cC 0.255deC
B2C2 5.11cB 0.610dD 0.295bcB
B2C3 5.17cB 0.563eEF 0.290bcB
B3C1 4.45deCD 0.709bB 0.238e fCD
B3C2 4.16eD 0.747aA 0.221 fD
B3C3 4.65dC 0.667cC 0.257dC
8/2006 草　业　科　学(第 23卷 8期) 91　
表 4　磷肥和多效唑互作处理对高羊茅 PMP 、AsA
和MDA含量的影响含量的影响
处理 PMP(%)
AsA
(mg/g)
MDA
(μmo l/ mg)
A1C1 5.56bB 0.582dD 0.291bBC
A1C2 5.43bcB 0.562dD 0.310bB
A1C3 5.08cdBC 0.563dD 0.294bBC
A2C1 4.71deCD 0.643cC 0.265cCD
A2C2 4.57eDE 0.721aA 0.237deDE
A2C3 6.18aA 0.481eE 0.361aA
A3C1 4.39e fDE 0.693bAB 0.246cdeDE
A3C2 4.53eDE 0.664cBC 0.254cdDE
A3C3 4.12fE 0.721aA 0.227eE
　　在8月的高温(平均气温 30.7 ℃)下 ,综观三
因子互作处理对高羊茅叶片中的 PMP 值 、AsA
和 MDA 含量影响的多重比较(表 5),以 A2B3C2
的 AsA 含量最高 ,而 PMP 值和 MDA 含量都达
到最低值。高羊茅草坪草能维持较好的生长状
态 ,因而也表现出较强的适应高温逆境胁迫能力。
4　结论与讨论
植物在逆境胁迫下 ,体内产生大量的 AOS ,
AOS 攻击细胞原生质膜中的不饱和脂肪酸 ,通过
脂质过氧化作用形成脂氢过氧化物 (ROOH),
ROOH 可以分解产生 MDA[ 4] 。MDA 作为膜脂
过氧化的最终产物 ,能够抑制细胞保护酶活性和
降低抗氧化物的含量 , 从而加剧了膜脂过氧
化[ 12 , 13] 。试验的相关分析结果表明 ,在夏季高温
下 ,MDA 含量与 PMP 值均呈显著的正相关 ,可
见 , MDA 含量的增加 , 意味着膜脂过氧化的加
剧 ,导致大量活性氧累积并攻击细胞质膜 ,使细胞
膜脂结构和功能受到伤害 ,离子外渗增加。因此 ,
夏季高温度胁迫下的 MDA 含量与 PMP 值可做
为抗性的重要指标。同时由于细胞膜伤害的结果
是导致胞内物质外渗 ,通常用相对电导率来表示
膜内电解质渗漏程度[ 14] 。膜透性的大小 ,反映质
膜受伤害的程度 ,数值越大 ,质膜受伤害程度越
大[ 15 , 16] 。试验发现 ,在相同胁迫条件下 , A2B3C2
中 PMP 的大小及 MDA 含量均低于其它处理组
合(表 5),说明 A2B3C2 处理组合能快速有效地
清除体内产生的 AOS , 从而引起较低的膜脂过
氧化作用 。在越夏过程中 ,高羊茅受到氧化损伤;
而 A2B3C2内各抗氧化酶活性均升高 ,能及时清
除体内产生的 AOS ,保护植株免受 AOS 的氧化
损伤。这些结果表明 ,A sA 对植物细胞内抗氧化
酶可能具有调节作用 ,增强逆境胁迫下植物的抗
逆能力 ,保护植物抵制逆境胁迫损伤。AsA 是一
种小分子的抗氧化剂 ,在抵制植物体内活性氧的
损伤过程中起重要作用[ 7] 。磷钾肥施用量和多效
唑喷施浓度配比不合理 ,均会造成 A sA含量的偏
低。说明磷钾肥施用量和多效唑喷施浓度配比不
合理时 ,高羊茅植株的抗逆性减弱 ,生长过程中易
受到逆境的胁迫。而磷钾肥施用量和多效唑喷施
浓度配比在A2B3C2处理时高羊茅叶片中含有最
高的 A sA含量(表 5)。因此在该处理下高羊茅
草坪草具有较强的耐热性 ,有利于延缓植株衰老 ,
能使草坪草安全越夏 。
表 5　磷钾肥和多效唑互作处理对高羊茅
PMP值 、AsA和 MDA含量的影响
处理 M DA(μmol/ mg)
AsA
(mg/g)
PMP
(%)
A1B1C1 0.330cCD 0.478pO 6.21bB
A1B1C2 0.360bB 0.436qP 6.32bB
A1B1C3 0.325cdD 0.528oK 5.69cCD
A1B2C1 0.296efgEFG 0.590ijkHIJ 5.57cdCDE
A1B2C2 0.352bBC 0.510oK 6.26bB
A1B2C3 0.321cdeDE 0.443qP 5.82cBC
A1B3C1 0.247jkJK 0.679eEF 4.91fFG
A1B3C2 0.219lLM 0.741cC 3.71hiI
A1B3C3 0.263klKL 0.719cdCD 3.73hI
A2B1C1 0.287fghFGH 0.591hijHI 5.28defDEF
A2B1C2 0.266hijHIJ 0.652fgFG 4.95e fFG
A2B1C3 0.465aA 0.335qP 7.32aA
A2B2C1 0.235klKL 0.698deDE 3.75hI
A2B2C2 0.314cdeDEF 0.578jkIJ 5.62cdCDE
A2B2C3 0.361bB 0.440qP 6.27bB
A2B3C1 0.273hiGHIJ 0.641gGH 5.11e f EF
A2B3C2 0.133nN 0.934aA 3.12j J
A2B3C3 0.258i jIJK 0.667fEFG 4.94e fFG
A3B1C1 0.309deDEF 0.588ijkHIJ 5.58cdCDE
A3B1C2 0.232klKL 0.682eEF 4.50gGH
A3B1C3 0.217lLM 0.741cC 3.65hiI
A3B2C1 0.234klKL 0.683eEF 4.25gH
A3B2C2 0.218lLM 0.743cC 3.45hij IJ
A3B2C3 0.186mN 0.807bB 3.42hij IJ
A3B3C1 0.194mMN 0.807bB 3.34i jIJ
A3B3C2 0.313cdeDEF 0.566kJ 5.64cdCD
A3B3C3 0.277hiGHI 0.614hH 5.29deDEF
　　总之 ,由于 AsA 的缺乏 ,植物在遭受外界环
境胁迫时 ,体内的 AOS 不能及时清除 ,使植物易
受胁迫伤害。试验结果证实了 AsA 在增强植物
92　 PRAT ACULT URAL SCIENCE(Vol.23 , No.8) 8/ 2006
的抗性方面发挥着重要作用 ,也说明了 AsA 在植
物的正常生长及在植物抵制逆境胁迫保护植物免
受逆境伤害方面具有重要的生物学保护功能 。
参考文献:
[ 1] 　王代军 , 温洋.温度胁迫下几种冷季型草坪草抗性
机制的研究[ J].草业科学 , 1998 , 15(3):75-80.
[ 2] 　任世平 ,王君健 ,于志熙.8 种草坪草的抗逆性研究
[ J].武汉植物学研究 , 1995 , 13(1):78-80.
[ 3] 　杜峰.低温胁迫下草坪草 Perennial ry egrass 和
Meadow bluegrass 各抗性生理指标的变化[ J].四
川草原 , 1998 , (4):41-48.
[ 4] 　何亚丽 ,沈剑.冷地型草坪草耐热机理初探.Ⅰ 草
地早熟禾在热境胁迫下叶绿素含量和 POD酶活性
的变化[ J].草业科学 , 1997 , 14(2):128-132.
[ 5] 　Viljo vic-Jovanov ic S D , Pignocchic , Nocto r G , et al.
Low asco rbicacd in the vk-1 mutant of Arabidopsis
is asso ciated w ith decreased g row th and intracellular
red strbution of the antio xidant sy stem[ J] .P lant
Phy siol , 2001 , 127:426-435.
[ 6] 　Becana M , Moran J F , I tu rbe-o rmae txe I.Ir on de-
pendent oxygen free radical genera tion in plants sub-
jected to environment stress to xicity and anto xidant
pro tection[ J].Plant Siol., 1998 , 201:137-147.
[ 7] 　Nocto r G , Foyerc H.Ascorb and gluta thione keeping
activ e oxygen under control [ J] . Plant Physio l ,
1998 , 49:249-279.
[ 8] 　王志勇 , 叶水英 ,廖丽 , 等.磷钾肥和多效唑对高羊
茅越夏性的影响研究Ⅰ.高温对高羊茅叶片中保护
酶的影响[ J].草业科学 , 2006 , 23(7):85-89.
[ 9] 　薛应龙.植物生理学实验手册[ M].上海:上海科
学技术出版社 , 1985.
[ 10] 　朱广廉.植物生理学实验[ M].北京:北京大学出
版社 , 1990.
[ 11] 　施木田.苦瓜锌及其与钼硼不同配比的营养生理
研究[ D].福建农林大学博士论文 , 2004.
[ 12] 　陈少裕.膜脂过氧化对植物细胞的伤害[ J].植物
生理学报 , 1991 , 27(2):84-90.
[ 13] 　谭常 , 杨惠东 ,余叔文.植物细胞质膜差别透性的
测定[ A].植物生理学实验手册[ M].上海:上海
科技出版社 , 1985.
[ 14] 　林玉海 ,赵刚.利用相对电导率和茎尖水势预报
落叶松苗木生活力的研究[ J].吉林林业科技 ,
2002 , 31(3):15-17.
[ 15] 　韩瑞宏 ,毛凯.干旱对草坪草的影响[ J].草原与
草坪 , 2003 ,(5):8-10.
[ 16] 　籍越.不同品种草坪草抗旱性的初步研究[ J].草
原与草坪 , 2000 ,(4):412-414.
The effects of different phosphorus 、potassium and plant growth retardant
application rates on the heat-resistance of Festuca arundinacea
Ⅱ.High tempe rature s ef fects on membrane system and A sA in leaves of Festuca arundinacea
WANG Zhi-yong1 , 2 , LIAO Li1 , WANG Xing-bin1 ,ZO U Shao-feng2 ,
YU Gao-jing 2 ,SUN Xiao-xia2 , LIN Wen-xiong2
(1.Depar tment of Bio-Chemist ry , Jingdezhen College , Jingdezhen 333000 , China;
2.Agroecolog ical Institute ,Fujian Ag riculture and Fo rest ry Univer sity , Fuzhou 350002 , China)
Abstract:A coo l-season turfgrass(Festuca arundinecea cv.Huntdog 5), which has heat-to lerance and
high quali ty ,was int roduced to study heat-resistance in the pot experiment.The spli t-spli t plo t design
wi th three facto rs and three levels w as employed to study the ef fect o f dif ferent treatments w ith differ-
ent pho spho rus , po tassium ,plant g row th retardant(PP333)applicat ion rates on the stress physio logy
of tall fescue. The result show ed that the contents of malondialdehyde (MDA)and asco rbic acid
(AsA)we re co rrelated significant ly w ith the changes of permeabi li ty of plasma membrane(PMP),neg-
a tive correlation w as focused on the content of AsA , PMP and content o f MDA.Based on the index of
active oxygen and PMP , the best t rea tment for heat tolerance is A 2B3C2 , as is expected to ex tend the
green time of F.arundinacea and ove raestivate rationally in the t ransit ional region.
Key words:F.arundinacea;phosphorus;po tassium ;PP333;overaestiva tion;AsA;membrane sy stem