全 文 ：植物生理学通讯 第 44 卷 第 1 期 , 20 0 8 年 2 月
外源壳聚糖对干旱胁迫下红掌苗的生理效应
从心黎 ‘ , 黄绵佳 , 冯妍, 杨意伯
华南热带农业大学园艺学院 , 海南檐州 5 7 17 3 7
提要 : 盆栽一年的红掌苗喷施 仓2 % 、 0. 4 % 和 0 . 6 % 壳聚糖(C T S) 溶液的结果表明 , 在干旱胁迫下 , 喷施 c T s 的红掌苗抗
旱能力明显提高, 其相对电导率 、 丙二醛(MD A) 含量都下降 , 而可溶性糖和脯氨酸含量以及超氧化物歧化酶(S O D) 活性均
增加 , 与正常浇水的差异不大 , 花青素含量也有提高 , 其中以喷施 0 . 6 % 的 C T S 的效果最显著 。
关键词 : 红掌 ; 壳聚糖 ; 干旱胁迫 ; 生理效应
Ph ysio lo g ic a l E fe
c ts o f E x o g e n o u s C h ito s a n o n S e e d lin g s o f A n th u r iu m
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K e y w o r d s : A n th u r iu m a n d ra ea n u m ; e hito san : d ro u g ht stre ss : Physio lo g iea l efe
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壳聚糖(ch it os an , C T S) 是天然甲壳素的脱乙
酞基产物 , 在医药 、 食品化工 、 生物化工 等工
业生产中己得到广泛应用(胡文玉和吴妓莲 19 94) 。
一般认为其对植物生长发育有调节作用(胡文玉和
吴妓莲 19 9 4 ; 师素云等 1 9 9 8) , 还可以提高植物
抗病性或 延 长水果的保鲜期 (胡文玉 和邹 良栋
1 9 9 8)
。 红掌是世界上的名贵花卉 , 喜高温高湿
(贾永芳和马玉坤 2 0 0 6) , 本文研究不同浓度 C T S
溶液对红掌苗抗旱性的影响 。
相对电导率 、 丙二醛(m alon di al deh yde , M D A)
含量、 超氧化物歧化酶(s u pe r o双de di smu tas e , so D)
活性 、 游离脯氨酸含量 、 可溶性糖含量的测定采
用李合生(2 0 0 0) 书中的方法 , 花青素含量测定用
华东师范大学生物系植物生理教研组主编(19 80 )的
书中的方 法 。
结果与讨论
材料与方法
红掌(A n th “ri “m a n d ra ea n “ m L )品种为 ‘亚利
桑娜 ’ 。 一年龄红掌苗购 自本校热带作物品种资
源研究所苗圃 。 C T S 购 自上海绿鸟科技发展有限
公司 , 用 1% 的醋酸溶解后分别配成 0. 2 % 、 0. 4 % 、
0
.
6 % 不同浓度的溶液 。
选取生长势相似的盆栽红掌苗 巧 盆 , 实验设
5 个处理 : 对照 l (保持充足供水 ) ; 对照 2 (不浇
水 , 不喷施CT S 溶液); 其他 3 个处理分别用 0. 2% 、
0
.
4 %
、
0
.
6 % 的 C T S 溶液直接喷施于红掌叶片的
叶面和叶背 , 每天喷 1 次 , 连续喷 Z d , 一直不
浇水 , 7 d 后检测各种 生理指标 。
1 干旱胁迫下不同浓度 C T S 对红掌叶细胞质膜透
性的影响
细胞膜透性是反映细胞膜损伤的主要指标之
一 。 干旱胁迫造成细胞膜系统损伤后 , 膜透性增
大 , 细胞相对电导率增加 。 从图 1 可以看出 , 干
旱胁迫下红掌叶片的相对电导率显著增加 , 而喷
施 C T S 的相对电导率增幅较小 ; 正常浇水管理的
对照 1 和喷施 0. 4 % 和 0. 6 % C T S 的红掌叶片之间
的相对电导率差别不显著 。 表明干旱胁迫下喷施
外源 C T S 可降低红掌幼苗的细胞膜透性 , 提高膜
系统的稳定性 , 因而提高红掌的抗旱能力 。
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对照 1 对照 2 0 . 2 % CTS 0 . 4% CTS 0 . 6% CTS
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图 l 干旱胁迫下 CT S 对红掌叶片相对电导率的影响
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A
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小写字母表示在 0 . 0 5 水平上差异显著 , 大写字母表示在
0
.
0 1 水平上差异极显著 。 图 2 一 6 同此 。
图 3 干旱胁迫下 CTS 对红掌叶中 SO D 活性的影响
Fig
.
3 E fe
e t o f CT S o n S OD a e tiv ity o f A
.
a n d ra e a n u m
le a v e s u n d e r dro u g h t stre
s s
2 干旱胁迫下不同浓度 C T S 对红掌叶中M D A 含
量和 SO D 活性的影响
从图 2 可以看出 , 不浇水的红掌叶中M D A 含
量最高 , 喷施 0. 4 % 和 0. 6 % C T S 与正常浇水管理
的红掌叶片中MD A 含量差异未达到极显著水平 ,
但与不浇水的红掌叶中的MD A 含量差异达到极显
著水平 。 从图 3 可以看出 , 在干旱胁迫下 , 红
掌叶中SO D 活性显著下降 , 并随着 CT S浓度的增
大而显著增加 , 正常浇水管理和喷施 0. 6% CT S 的
红掌叶中 SO D 活性较大 。
对照 l 对照2 0 . 2% CT S 0 . 4 % CTS 0 . 6% CTS
图 4 干旱胁迫下 CT S 对红掌叶中可溶性糖含量的影响
Fig
.
4 Efe c t o fCT S o n so lu ble s u g ar e o nte ni
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对照 1 对照2 0 . 2% CTS O. 4% CTS O . 6% CTS
处理
对照 1 对照2 0 . 2% CTS O . 4% CT S O. 6% CTS
图 2 干早胁迫下 CT S 对红掌叶中M D A 含量的影响
Fig
.
2 E fe e t o f CTS o n M D A e o n te n t o f A
.
a n d ra e a n u m
le a v e s u n de r d ro u g h t stre
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图 5 干早胁迫下 CT S 对红掌叶中脯氨酸含量的影响
Fig
.
5 E fe e t o f CT S o n Pr o e o n te n t o f A
.
a n d ra e an um
le a v e s u n de r d ro u gh t stre
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3 干旱胁迫下不同浓度 CT S 对红掌叶中可溶性糖
和游离脯氨酸含量的影响
从图 4 和图 5 可以看出 , 随着 C T S 浓度的增
加 , 可溶性糖 、 游离脯氨酸含量均逐渐增加 。 正
常浇水管理的和喷施 0. 6 % C T S 的红掌叶中可溶性
糖 、 游离脯氨酸含量均较高 , 未浇水的红掌叶中
植物生理学通讯 第 4 4 卷第 l期 , 20 0 8 年 2 月
可溶性糖和游离脯氨酸含量最低 , 且差异显著 。
4 干旱胁迫下不同浓度 C T S 对红掌叶中花青素含
量的影响
从图 6 可以看出 , 正常浇水的和喷施 0 . 6 %
C T S 的红掌佛焰苞片中花青素含量最高 , 未浇水
和喷施 0. 2% CT S 的红掌叶中花青素含量最低 , 喷
b e b c
施 0 . 4 % C T S 的红掌叶中花青素含量位于两者之
间 。 喷施 CT S 可在一定程度上缓解干旱胁迫对红
掌花青素的胁迫 , 从而提高其观赏价值 。
总之 , 干旱胁迫下喷施一定浓度的 CT S 可削
弱干旱对红掌苗的胁迫 , 相对电导率降低 , 细胞
膜的稳定性提高 , SO D 活性增强 , 膜脂过氧化产
物MD A 积累减少 , 可溶性糖和游离脯氨酸的含量
增高 , 细胞的渗透调节能力增强 , 花青素降解减
少 , 最终是红掌的抗旱能力和观赏价值都有提高 。
参考文献
华东师范大学生物系植物生理教研组主编(1 9 80) . 植物生理学实
验指导 . 上海: 人民教育出版社 , 1 6 8 一1 6 9
胡文玉 , 吴蛟莲(1 9 94) . 壳聚糖的性质和用途及其在农业上的应
用前景 . 植物生理学通讯 , 3 0 (4) : 2 9 4 ~ 2 9 6
胡文玉 , 邹 良栋(1 9 9 8) . 壳聚糖涂膜对苹果的保鲜效应 . 植物生理
学通讯 , 3 4 (l): 1 7一1 9
贾永芳 , 马玉坤(2 0 06) . 红掌的夏季养护 . 西南园艺 , 34 (3) : 67
李合生主编(2 0 00) . 植物生理生化实验原理和技术 . 北京: 高等教
育出版社 , 1 6 7一1 6 9 , 19 5一 19 7 , 2 5 8一2 6 3
师素云 , 薛启汉 , 刘蔼民, 练兴明(1 9 9 8) . 壳聚糖对玉米生长的调
节作用 . 天然产物研究与开发 , 1 1 (2) : 3 2 一35
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