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壳聚糖对低温胁迫下辣椒幼苗活性氧产生和保护酶活性的影响



全 文 :植物生理学通讯 第 43卷 第 4期,2007年 8月 725
壳聚糖对低温胁迫下辣椒幼苗活性氧产生和保护酶活性的影响
郁继华 *,闫晓花,张洁宝,雍山玉
甘肃农业大学农学院,兰州 730070
收稿 2007-04-13 修定 2007-05-17
资助 甘肃省科技攻关项目(2GS052-A41-007-05)和甘肃省自
然基金(3ZS061-A25-075)。
* E-mail:yujihua@gsau.edu.cn;Tel:0931-7631234
本文以辣椒(Capsicum annuum L.)品种‘陇
椒 2 号’为试材,于本校日光温室中育苗,无
土栽培(蛭石与珍珠盐比例为 3:1),按常规方法管
理。实验用不同浓度壳聚糖(chitosan,CS)溶液
处理辣椒幼苗后再进行低温处理,5 d后根据幼苗
的生长和生理指标,筛选出合适的可增强辣椒幼
苗抗冷性的壳聚糖浓度(50 mg·L-1)。辣椒幼苗长
到 6~7片叶时,选取形态和长势基本一致的苗用
50 mg·L-1壳聚糖喷施,以喷蒸馏水为对照,连续
喷施 5 d,每天 1次。处理后放入 RZX型人工智
能气候箱中进行低温处理。设 5个处理:(1)正常
光温:26 ℃/18 ℃ (昼 /夜),最大光照度为 600
µmol·m-2·s-1 (对照 1) ;(2)常温弱光:26 ℃/18 ℃
(昼 /夜),最大光照度为 100 µmol·m-2·s-1 (对照 2) ;
(3)温度19 ℃/12 ℃ (昼 /夜),光照度为100 µmol·m-2·s-1;
(4)温度15 ℃/8 ℃ (昼 /夜),光照度为100 µmol·m-2·s-1;
(5)温度10 ℃/5 ℃ (昼 /夜),光照度为100 µmol·m-2·s-1;
各种处理的光周期为 12 h/12 h,空气相对湿度保
持在 75%~80%,土壤湿度均一致,处理 5 d后,
随机取样,每次取 10株,重复 3次。按王爱国
和罗广华(1990)的方法测定O2-· 产生速率;按林植
芳等(1988)的方法测定H2O2含量;超氧化物歧化
表 1 壳聚糖对低温胁迫下辣椒叶片O2-· 生成
速率和H2O2含量的影响
处理 O2
-· 生成速率 / H2O2含量 /
nmol·min-1·g-1 (FW) µmol·g-1 (FW)
对照 26 ℃/18 ℃, 1.41BC 1.43BC
600 µmol·m-2·s-1
26 ℃/18 ℃, 1.42BC 1.46BC
100 µmol·m-2·s-1
未作 CS 19 ℃/12 ℃ 1.65AB 1.84AB
处理 15 ℃/8 ℃ 1.82A 2.03A
10 ℃/5 ℃ 2.13A 2.19A
CS处理 19 ℃/12 ℃ 1.24CD 1.29CD
15 ℃/8 ℃ 1.13CD 1.19CD
10 ℃ /5 ℃ 0.89D 0.98D
  方差分析中大写字母表示 1 % 极显著水平,下表同此。
表 2 壳聚糖对低温胁迫下辣椒叶片 SOD、POD、CAT活性和MDA含量的影响

处理 SOD活性 / POD活性 / CAT活性 / MDA含量 /
U·g-1 (FW)·min-1 U·g-1 (FW)·min-1 U·g-1 (FW)·min-1 U·g-1 (FW)·min-1
对照 26 ℃/18 ℃, 518.72B 43.06D 23.38BC 2.75CD
600 µmol·m-2·s-1
26 ℃/18 ℃, 519.95B 45.63CD 23.59BC 2.84CD
100 µmol·m-2·s-1
未作 CS处理 19 ℃/12 ℃ 464.74BC 65.90CD 21.48BCD 3.42BC
15 ℃/8 ℃ 425.0CD 73.71ABCD 18.07CD 3.96AB
10 ℃/5 ℃ 407.22D 80.78ABC 14.23D 4.43A
CS处理 19 ℃/12 ℃ 580.41A 87.86AB 27.28AB 2.67CD
15 ℃/8 ℃ 595.08A 98.37AB 29.10AB 2.43D
10 ℃/5 ℃ 622.47A 108.95A 32.98A 2.08D
酶(superoxide dismutase,SOD)活性、过氧化物酶
(peroxidase,POD)活性和丙二醛(malondialdehyde,
MDA)含量的测定按照李合生(2001)书中的方法;
过氧化氢酶(catalase,CAT)活性的测定按照邹琦
植物生理学通讯 第 43卷 第 4期,2007年 8月726
(2001)书中的方法。得到如下结果:
1. 正常光温下,辣椒叶中活性氧O2-· 生产速
率和 H2O2含量变化很小。低温胁迫下,辣椒叶
中活性氧O2-· 和H2O2含量生成速率呈上升趋势。随
着胁迫时间的延长,活性氧O2-· 生成速率和H2O2
含量上升,而且不同温度的活性氧O2-· 生成速率和
H2O2含量依序为:10 ℃/5 ℃>15 ℃/8 ℃>19 ℃/12 ℃,
壳聚糖可削弱低温对辣椒幼苗的伤害(表 1)。
2. 低温胁迫下,经壳聚糖处理的辣椒的SOD、
POD和 CAT活性都提高(表 2)。
3. 低温胁迫下,辣椒叶中MDA含量呈先下
降后上升趋势,且随胁迫时间的延长,MDA积
累量增加,经壳聚糖处理的幼苗叶中MDA含量升
高较少(表 2)。
参考文献
李合生(2001). 植物生理学实验技术指导. 北京: 高等教育出版
社. 160~161, 167~169, 195~198
林植芳, 李双顺, 林桂珠, 郭俊彦(1988). H2O2含量的测定. 植物
生理学报, 14 (1): 16~22
王爱国, 罗广华(1990). 植物产生 O2-· 速率的测定. 植物生理学通
讯, 26 (6): 55~57
邹琦(2001). 植物生理学实验指导. 北京: 中国农业出版社. 168~169