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生物技术通报
BIOTECHNOLOGY BULLETIN 2012年第10期
近年来，植物生理活性物质的发现、合成及其
活性研究取得了一些有益的成果。许多试验证明，
外源多胺具有延缓黑暗中离体叶片衰老的作用，且
氨基数目越多，延缓衰老的活性越高［1-3］。Drolet 等［4］
证明外源多胺能有效地清除化学和酶系统中产生的
超氧物自由基 O-2，且清除效率为三胺、四胺大于二
收稿日期 : 2012-04-01
基金项目 : 山东省自然科学基金项目（ZR2009DL003）, 德州市科技计划项目基金项目（20090162-9）
作者简介 : 金桂芳 , 女 , 教授 , 研究方向 : 生理生态研究 ; E-mail: jinguifang8397@163.com
有机胺（PTMAC）对盐胁迫小麦幼苗抗氧化
能力的影响
金桂芳1 于海彬2
（1 德州学院农学系，德州 253023 ；2 黑龙江大学作物研究所，哈尔滨 150080）
摘 要： 旨在研究有机胺（PTMAC）对盐胁迫小麦幼苗叶片内源保护酶活性及叶绿素、可溶性蛋白含量的影响，采用不同
浓度的 PTMAC进行种子浸泡和叶面喷施处理，并在幼苗两心一叶时进行 100 mmol/L NaCl胁迫。结果表明，与未处理的样品相比，
不同浓度的 PTMAC均能显著提高盐胁迫下幼苗叶片中 SOD、POD和 CAT的活性，同时降低 MAD的含量。PTMAC为 10 mg/L时，
MDA降低了 12.21% ；PTMAC为 20 mg/L时，SOD、POD、CAT活性分别提高了 434.71%、194.49%和 227.27%，叶绿素含量提高
了 24.4% ；PTMAC为 50 mg/L时可溶性蛋白提高了 12.68%。结果显示，在试验浓度范围内（PTMAC为 20 mg/L），能大大地提高盐
胁迫小麦幼苗叶片中内源保护酶的活性，提高叶绿素和可溶性蛋白的含量，从而提高小麦的抗氧化能力，改善光合性能，促进其生长。
关键词： 小麦 PTMAC 盐胁迫 内源保护酶活性
Effects of Organic Amine（PTMAC）on the Antioxidant Activities of
Wheat Seedlings Under Salt-stressed
Jin Guifang1 Yu Haibin2
（1 Department of Agriculture，Dezhou University，Dezhou 253023；2Institute for Crop Research，
Heilongjiang University，Harbin 150080）
Abstract: In order to investigate the influence of PTMAC on the activity of internal source protective enzymes, chlorophyll and content of
soluble protein in wheat leaf, seeds, and leaves were treated with different concentrations of PTMAC, respectively, and seedlings were stressed
under 100 mmol/L NaCl. The results showed that compared with the untreated wheat, the inoculation with PTMAC greatly increased the activity
of SOD, POD, CAT, and decreased the content of MDA of wheat seedlings. When the concentration of PTMAC was 10 mg/L, the content of
MDA decreased by 12.21%. When the concentration of PTMAC was 20 mg/L, the activity of SOD, POD, and CAT were increased by 434.71%,
194.49%, and 227.27%, respectively, and the content of chlorophyll increased by 24.4%. When the concentration of PTMAC was 50 mg/L, the
content of soluble protein increased by 12.68%. Therefore, 20 mg/L concentration of PTMAC was effectively increased the activity of internal
source protective enzymes, the content of chlorophyll and soluble protein, which improved the oxidation resistance, photosynthetic and growth of
wheat.
Key words: Wheat PTMAC Salt-stressed Activity of internal source protective enzyme
胺。Borellet 等［5］研究表明，多胺具有稳定燕麦原
生质体膜和大麦、小麦等叶绿体类囊体膜的作用，
从而阻止叶绿素的损失。另外，氨酚、三氟吲哚丁
酸、TDZ 增产菊胺酯、植物细胞激动素 KT-30、2，4-
二氯苯氧基乙酸二乙胺、乙醇酯饱和五元杂环类化
合物、增产胺和腺嘌呤型衍生物等也均被证明具有
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2012年第10期84
一定的生理活性，其中一些已经用于农业生产［6-14］。
2008 年，使 PTMAC 生物学活性的发现（属国
际首先），该种有机胺可以作为一种高效的新的植物
生长调节剂。通过在黑龙江省 4 个积温带多点次进
行的涉及大豆、水稻和甜菜的田间小区试验，试验
结果［15］为有机胺作为高效的新的植物生长调节剂
的安全性、增产性、抗病性和效果稳定性以及应用
区域的广泛性提供了可靠的实用依据。该有机胺与
市场上近期推出的产品比较具有增产性高、抗逆性
较强，生产成本低的特点，表现了很强的市场竞争
优势和产业化前景。
PTMAC 在提高小麦苗期抗低温机理方面有研究
报道［16］，其在抗盐机理方面还没有研究报道，本试
验是在 PTMAC 提高小麦苗期抗盐性方面所做的研
究，以期为有机胺（PTMAC）作为一种高效新型植
物生长调节剂提供更可靠的理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
本试验在 2010 年和 2011 年在德州学院实验室
内进行。供试小麦品种为（Triticum aestivum L.）冬
小麦济麦 22，是山东省农业科学院作物研究所新育
成的超高产、多抗、优质中筋小麦新品种。
供试有机胺 ：苯基三甲基溴化铵（Phenyltrime-
thylammonium tribromide），分子式为 ：C9H14BrN。简
称 PTMAC。
1.2 方法
1.2.1 试验设计及幼苗培养 选择大小一致，饱满
的小麦种子用 1% 的次氯酸钠消毒 10 min，在 4℃
暗中分别用不同浓度的 PTMAC 溶液浸种 48 h。盆
内种植，盆高为 21 cm，上口径为 29 cm，每盆种 50
株，每个处理均设 3 个重复 ；培养土为腐殖土、蛭
石、珍珠岩比是 3 2 1。室内 18-22℃自然光照下
培养。小苗长出两叶一心时开始喷用PTMAC喷1次，
后隔 5 d 时再喷 1 次。同时进行盐处理，用 NaCl 连
续处理 7 d，7 d 后开始测定。有机胺（PTMAC）浓
度设 5 个分别为 10、20、50 和 100 mg/L，蒸馏水处
理为对照即 0 mg/L。盐（NaCl）浓度为 100 mmol/L。
这样组成 6 个处理分别编号为 ：T1（0 NaCl +0 mg/L
PTMAC）、T2（100 mmol/L NaCl +0 mg/L PTMAC）、
T3（100 mmol/L NaCl +10 mg/L PTMAC）、T4（100
mmol/L NaCl +20 mg/L PTMAC）、T5（100 mmol/L
NaCl +50 mg/L PTMAC）、T6（100 mmol/L NaCl +100
mg/L PTMAC）。
1.2.2 叶绿素、可溶性蛋白质和抗氧化能力指标的
测定 叶绿素总量（Tchl）用丙酮 -无水乙醇浸提，
用分光光度法测定［17］；可溶性蛋白的测定用考马斯
亮蓝比色法［18］；超氧化物歧化酶（SOD）活性测定
采用氮蓝四唑（NBT）光还原法［18］，以 1 min 抑制
NBT 光还原 50% 为一个酶活性单位 ；过氧化物酶
（POD）活性的测定用愈创木酚法［19］；过氧化氢酶
（CAT）活性的测定用紫外分光光法 ；用硫代巴比妥
酸比色法测定丙二醛 （MDA）含量。每处理重复3次，
结果取平均值［19］。
1.2.3 数据统计分析 采用 Microsoft office 2003 软
件对数据做预处理，用 SPSS 17.0 软件进行数据处理
和分析。
2 结果
2.1 PTMAC对盐胁迫小麦幼苗叶绿素含量和可溶
性蛋白含量的影响
2.1.1 PTMAC 对盐胁迫小麦幼苗叶绿素含量的影
响 由图 1 可知，PTMAC 处理均能够提高小麦幼
苗叶片叶绿素的含量，随 PTMAC 浓度的升高呈现
出先上升后下降的趋势，以 T3 处理的含量最高，极
显著增加了 24.4%，T6 增加最少 4.2%，单因子盐的
T2 处理叶绿素的含量比对照下降了 5.2%。说明适宜
浓度的 PTMAC 处理能促进小麦幼苗叶片叶绿素的
含量，而提高光合速率。
不同大写字母表示差异达到 5% 的显著水平
图 1 PTMAC对小麦苗期叶绿素含量的影响
2.1.2 PTMAC 对盐胁迫小麦幼苗可溶性蛋白含量的
影响 由图 2 可知，PTMAC 处理均能提高小麦幼苗
2012年第10期 85金桂芳等 ：有机胺（PTMAC）对盐胁迫小麦幼苗抗氧化能力的影响
可溶性蛋白质的含量。随 PTMAC 浓度的升高呈现出
先上升后下降的趋势。T5 处理可溶性蛋白含量最高，
比对照增加了 12.68%。T4、T5、T6 处理间差异不显著。
可溶性蛋白的增加可以提高小麦幼苗的抗逆性。
胁迫下 PTMAC 处理浓度为 20 mg/L 能极显著提高小
麦苗期体内 CAT 的活性，能够更有效清除植物体内
多余的 H2O2，保护膜结构。
图 2 PTMAC对小麦苗期可溶性蛋白质含量的影响
不同小写字母表示差异达到 5% 的显著水平
2.2 PTMAC对盐胁迫小麦幼苗氧化系统的影响
2.2.1 PTMAC 对盐胁迫小麦幼苗 SOD 活性的影
响 由图 3 可知，PTMAC 处理均能极显著提高小麦
幼苗叶片 SOD 的活性。随 PTMAC 浓度的增加呈现
出先升后降的趋势。T4 处理 SOD 活性最强，比对
照极显著增加了 434.71%，T6 增加最少为 84.08%、
但 T6 比单因子盐处理的 T2 却下降了 17.93%，因此
PTMAC 浓度为 100 mg/L 时对盐胁迫下的麦苗并没有
起到促进作用。说明 PTMAC 适宜浓度为 20 mg/L，
能使小麦幼苗清除体内自由基的能力显著提高。
图 3 PTMAC对小麦 SOD活性的影响
不同大写字母表示差异达到 1% 的显著水平（下同）
2.2.2 PTMAC 对盐胁迫小麦幼苗 CAT 活性的影
响 由图 4 可知，PTMAC 处理均能极显著提高小麦
幼苗叶片 CAT 的活性，随 PTMAC 浓度的增加呈现
出先上升后下降的趋势。T4 处理 CAT 活性最强比对
照增加了 227.27%，T6 处理增加的最少为 68.18%、
但比单因子盐处理的 T2 下降了 25.25%。说明在盐
图 4 PTMAC对小麦 CAT活性的影响
2.2.3 PTMAC 对盐胁迫小麦幼苗 POD 活性的影
响 由图 5 可知，PTMAC 处理均能极显著提高小麦
幼苗叶片 POD 的活性，随 PTMAC 浓度的增加呈现
出先上升后下降的趋势，T4 小麦幼苗 POD 的活性最
高，比对照提高了 194.49%，最少的 T6 处理也比对
照提高了 70.86%，T6 比单因子盐处理的 T2 也提高
了 45.51%。PTMAC 处理最好浓度为 20 mg/L，能更
有效清除植物体内在盐胁迫下产生的过氧化物。
图 5 PTMAC对小麦 POD活性的影响
2.3 PTMAC对盐胁迫小麦幼苗MDA含量的影响
植物器官在逆境条件下，往往发生膜脂过氧化
作用。丙二醛（MDA）即是膜脂过氧化的主要产
物之一，其含量常用于表示细胞膜脂过氧化程度和
植物对逆境条件反应的强弱。由图 6 可知，在单因
子盐胁迫下 MDA 含量明显增加，T2 比对照提高了
11.82%，说明在盐胁迫下加速了膜脂的过氧化反应。
在 PTMAC 处理条件下，MDA 含量明显降低。随着
PTMAC 浓度的增加呈现出先降后升的趋势。T3 处理
MDA 含量下降最大，比对照降低了 12.21%，降幅
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2012年第10期86
最少的是 T6 为 4.2%，说明 PTMAC 浓度过大（超过
50 mg/L）作用就不明显，PTMAC 浓度为 10-20 mg/L
可以有效地降低盐对细胞膜系统的破坏。
功能伤害加强。所以防御逆境胁迫对作物引起伤害
的办法之一就是提高内源保护酶的活性。研究结果
表明，适宜浓度的 PTMAC 能有效提高盐胁迫下小
麦幼苗叶片中内源保护酶的活性，从而削弱了脂质
过氧化作用，减轻了膜伤害 ；浓度高时作用效果减
弱。PTMAC 在 20 mg/L 时，SOD 活性提高 434.71%，
CAT 活性提高 227.27%，POD 活性提高 194.49%。
SOD 能催化超氧阴离子 O2-的歧化反应，从而清除超
氧阴离子 O2-，减少其对膜结构和功能的破坏 ［23， 24］；
CAT 是含 Fe 的蛋白酶，能将 SOD 的歧化产物 H2O2
分解成水，达到清除体内多余 H2O2 的目的，避免了
H2O2 对组织的伤害［25］。CAT 可与 SOD 偶联，彻底
清除体内超氧阴离子 O2-及H2O2 等氧自由基［26］。研
究结果还显示，盐胁迫幼苗的 CAT 活性提高的幅度
不如SOD大。这可能说明小麦幼苗在遭受盐胁迫后，
活性氧代谢系统失调的主要产物是超氧阴离子 O2-而
非 H2O2［27］；POD 是一种活性较高的适应酶。在盐
胁迫下产生的过氧化物被 POD 氧化分解以维持自身
的正常代谢。从而诱导了 POD 活性的增加［28］。
MDA 是活性氧启动膜脂过氧化过程中的主要产
物之一，其含量高低是用来衡量植物在逆境胁迫下
活性氧伤害程度大小的常用指标［29，30］，研究结果表
明，适宜浓度的 PTMAC 能有效提高内源保护酶的
活性，使 MDA 的含量降低，也降低了盐胁迫对细胞
膜脂的伤害作用。
4 结论
盐胁迫条件下，有机胺（PTMAC）处理适宜浓
度为 20 mg/L，PTMAC 浓度过高时促进效果不明显
甚至有抑制作用。因此，适宜浓度的 PTMAC 一方
面可以加速细胞内活性氧的代谢，使膜脂过氧化程
度处于较低水平 ；另一方面可以增强幼苗对逆境的
抵抗能力，间接提高光合效率，促进小麦幼苗的生
长。但对于不同小麦品种及不同盐处理条件下最适
的 PTMAC 浸种浓度及该浓度是否能对小麦整个生
长发育周期起到积极的促进作用，还需要进行更深
入的研究。
参 考 文 献
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的影响 . 植物生理学报 , 1993, 19（4）：367-371.
图 6 PTMAC对小麦MDA含量的影响
3 讨论
盐胁迫会导致作物叶片叶绿素含量下降、MDA
含量水平显著上升，植物体内抗氧化系统失衡，自
由基活性氧浓度等在体内的累积量提高，从而对植
物造成了一定程度的氧化伤害。本研究结果表明，
适宜浓度的 PTMAC 对小麦进行种子处理和苗期叶
喷，能有效的改善上述生理指标而提高其抗性，减
少盐胁迫伤害。
适宜浓度的 PTMAC 能提高盐胁迫小麦幼苗
叶片叶绿素的含量。试验结果表明，PTMAC 为 20
mg/L 处理效果最显著，可提高 24.4%。盐胁迫能够
导致叶绿素的合成受到抑制，并提高叶绿素酶的活
性，加速叶绿素降解［20，21］。而适宜浓度的 PTMAC
能促进叶绿素的生物合成，并能抑制其降解，从而
提高叶绿素的含量，提高光合速率。
盐胁迫抑制植物生长发育的原因之一是对植物
产生渗透胁迫。可溶性蛋白能降低细胞的渗透势，
提高植物的保水能力［22］。研究结果表明，适宜浓度
的 PTMAC 能提高盐胁迫小麦幼苗叶片可溶性蛋白
的含量，PTMAC 为 50 mg/L 处理效果最显著，可提
高 12.68%。PTMAC 可能在盐胁迫下会诱导更多对
盐害更稳定、活性更强的同工酶的产生，而提高可
溶性蛋白的含量，可溶性蛋白的增加可以提高小麦
苗抗渗透胁迫的能力［22］。
盐胁迫会使植物体内源保护酶（SOD、CAT 和
POD）活性降低，从而使 O2-、H2O2 等产生与消除间
的平衡破坏，自由基活性氧浓度增大，对膜结构和
2012年第10期 87金桂芳等 ：有机胺（PTMAC）对盐胁迫小麦幼苗抗氧化能力的影响
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（责任编辑 狄艳红）