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Physiological Mechanism of Exogenous Nitric Oxide on Alleviating Low Temperature Stress of Phalaenopsis spp.

外源NO缓解蝴蝶兰低温胁迫伤害的生理机制研究



全 文 :书西北植物学报!
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"
$
#$
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!"#$%&#%&()$*+,""-.)/#0-/
!!
文章编号$
#"""+*"!$
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#
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$
#",-"-
%
.
,/001,#"""+*"!$,!"#$,"$,"&(
收稿日期$
!"#*+##+!"
&修改稿收到日期$
!"#$+"%+##
基金项目$安徽科技学院青年科学研究基金项目"
234!"#%%**
#&安徽省科技攻关项目"
#%"#%"#"%"
#
作者简介$牟雪姣"
#&&)
#!女!硕士!助理实验师!主要从事植物生理生态方面的研究
5+67/8
$
9:8;1#&&
!
#-%,<;6
外源
$%
缓解蝴蝶兰低温胁迫
伤害的生理机制研究
牟雪姣!刘理想!孟鹏鹏!金克炳
"安徽科技学院 城建与环境学院!安徽蚌埠
!%*"""
#

!
要$以蝴蝶兰品种(台湾黄金)幼苗"苗龄
#$
个月#为试验材料!通过叶面喷施
!""
"
6;8
*
=
)#的
>?
供体硝普
钠"
@>A
#!低温胁迫"昼%夜$
#!B
%
B
#处理
$C

#"C
!分别测定叶片电解质渗漏率+丙二醛"
DEF
#含量+
G
H
+渗
透调节物质含量及几种保护酶活性!探讨外源
>?
缓解蝴蝶兰低温胁迫伤害的生理机制结果表明$低温胁迫条
件下!预施
@>A
处理可以有效抑制蝴蝶兰叶片电解质渗漏率+
DEF
含量和
G
H
的上升!显著提高叶片可溶性糖+可
溶性蛋白及脯氨酸"
AI;
#含量!显著延缓超氧化物歧化酶"
@?E
#+过氧化物酶"
A?E
#+过氧化氢酶"
4FJ
#和抗坏血
酸过氧化物酶"
FAK
#等抗氧化酶活性的下降!增强多酚氧化酶"
AA?
#和苯丙氨酸解氨酶"
AF=
#的活性研究认
为!外源
>?
供体
@>A
可以通过保护蝴蝶兰幼苗的细胞膜系统!增加渗透调节物质含量!提高保护酶活性来减轻低
温胁迫对蝴蝶兰幼苗的伤害!提高其抗低温胁迫的能力
关键词$低温胁迫&蝴蝶兰&一氧化氮&膜脂过氧化&保护酶
中图分类号$
L&*$,(
文献标志码$
F
&
(
)#"*"
+
#,-*./,-0#)1"234"
+
/0"5)$#67#,%4#!/"08*/9#-6#0
+
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3
4-4)
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49/17
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J7/[71
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Q
7
Q
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#
[:I:N0:C70W9:0WNC
Y
67W:I/780,OW0
8:7X:0[:I:0
G
I7
Y
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"
6;8
*
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@>A
"
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71CW9:1
G
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%
B
"
C7
Y
%
1/
Q
9W
#
,J9::8:Y
W:8:7\7
Q
:I7W:
!
DEF<;1W:1W
!
G
H
!
;06;W/<7C
.
N0W6:1W0NU0W71<:0<;1W:1W071C
G
I;W:Y
6:0[:I:C:W:I6/1:C;1V/X:C7
Y
071CW:1C7
Y
07VW:I<;8CWI:7W6:1W,J9:I:0N8W009;[:CW97W
W9:@>AWI:7W6:1W<;N8CI:0WI7/1W9:/1G
H
!
:8:Y
W:8:7\7
Q
:I7W:71CDEF<;1W:1W:VV:Y
!
/1Q
7I
!
0;8NU8:
G
I;W:/171C
G
I;8/1:71CC:87
Y
W9:C:!
A?E
!
4FJ71CFAK7Q
1/V/<71W8
Y
!
:1971<:W9:7W9:@>AWI:7W6:1W<;N8CI:CN<:W9:C767
Q
:N1C:I8;[W:6
G
:I7WNI:
!
/6
G
I;X:W9:7U/8/W
Y
;VI:0/0W71<:W;8;[
W:6
G
:I7WNI:0WI:00/1!"#$#%&
(
)*)
G
871W0W9I;N
Q
9
G
I;W:Q
W9:<:86:6UI71:0
Y
0W:6
!
/1Q
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6;W/<7C
.
N0W6:1W0NU0W71<:<;1W:1W071C/6
G
I;X/1
Q
W9:7G
I;W:Y
6:0,
A/
(
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$
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G
:I7WNI:0WI:00
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(
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GG
,
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1/WI/<;P/C:
&
6:6UI71:8/
G
/C
G
:I;P/C7W/;1
&
G
I;W::1]
Y
6:0
!!
蝴蝶兰"
!"#$#%&
(
)*)0
GG
,
#又名蝶兰!兰科蝴
蝶兰属植物!有,洋兰皇后-之美誉!是目前国内外花
卉市场上最畅销的中高档花卉之一.#/蝴蝶兰喜暖
畏寒!冬季
#"B
以下就会停止生长!低于
$B
容易
死亡.!/蝴蝶兰在中国大部分地区均需在温室内种
植!且要在早春和秋冬季节加温!生产成本较高因
此!探索外源物质缓解蝴蝶兰低温胁迫伤害的生理
生化机制!提高蝴蝶兰对低温胁迫的适应性已成为
重要课题之一目前!国内外已对许多植物进行了
低温胁迫方面的研究!但研究对象主要集中在水
稻.%/+大豆.*/+黄瓜.$/+土豆.-/等粮食作物及蔬菜上!
而对蝴蝶兰等花卉类植物材料的研究相对较少
>?
为植物体内重要的信号分子!在植物逆境
条件下发挥信号传导作用!能够缓解逆境胁迫对植
物造成的伤害
>?
与植物抗逆性关系的研究已成
为近年来的研究热点焦娟等./研究发现!外源
>?
能够提高黄瓜叶片抗氧化酶的活性!缓解硝酸
盐胁迫对黄瓜幼苗的伤害&
@/1
Q
9
等.(/报道!外源
>?
能够降低
4C
诱导的氧化压力和膜脂质过氧化
作用!缓解
4C
对小麦根的毒害作用&
=/7;
等.&/研究
结果表明!外源
>?
处理能提高干旱胁迫下万寿菊
的叶绿素含量及下胚轴的可溶性糖和可溶性蛋白含
量!降低淀粉含量!促进不定根的生长另外!外源
>?
处理能够降低低温胁迫下番茄果实的冷损伤指
数!提高抗冷转录因子"
=:4Z^#
#基因的表达!改善
番茄果实的抗寒性.#"/&它也能够增强低温胁迫条件
下小麦幼苗叶片中果聚糖生物合成酶"
Z^50
#的活
性!提高叶片果聚糖的含量!从而降低低温胁迫对小
麦幼苗叶片的损伤.##/&它还可以通过保护光合系统
#
!提高叶片不饱和脂肪酸含量!降低活性氧损伤等
方面提高生姜幼苗的抗寒性.#!/
目前!有关
>?
与植物抗逆性关系的研究!大多
侧重于外源
>?
对植株抗氧化酶活性+膜脂过氧化
水平或渗透调节物质含量等生理指标的影响!且主
要集中在逆境胁迫中的盐胁迫+干旱胁迫或重金属
胁迫等方面!而针对外源
>?
缓解蝴蝶兰低温胁迫
伤害方面的生理机制研究目前鲜见报道因此!本
试验以蝴蝶兰幼苗为材料!研究外源
>?
对低温胁
迫条件下蝴蝶兰叶片细胞膜损伤及渗透调节物质含
量+抗氧化酶活性等抗逆指标的影响!旨在阐明外源
>?
缓解蝴蝶兰低温胁迫伤害的生理机制!为寻找
缓解蝴蝶兰低温逆境伤害的有效措施!指导其高产
栽培技术体系的建立提供理论依据
#
!
材料和方法
B,B
!
试验材料
试验所用蝴蝶兰幼苗品种为(台湾黄金)!苗龄
#$
个月左右!生长健壮!具有
*
$
$
片叶!由上海三
益农业生物技术有限公司提供
B,C
!
材料培养与处理
选用长势均一+无病虫害+健壮的蝴蝶兰幼苗!
先将其置于昼%夜温度为
! B
%
!! B
+相对湿度
"
+,
#
"_
$
("_
+光照时间昼%夜为
#"9
%
#*9
+白
天光强为
#("6;8
*
6
)!
*
0
)#的人工气候箱中预处

%C
!并保证基质湿润+含水量均匀!使各植株生长
一致本实验共设置
*
组处理$对照组"
4T
#!蒸馏

`
常温&常温
>?
处理组"
>?
#!
@>A`
常温&低温
胁迫处理组"
=
#!蒸馏水
`
低温&低温
>?
处理组"
=
`>?
#!
@>A`
低温预处理结束后!在前期试验的
基础上将幼苗随机分成
*
组!每组
%"
盆&两组用浓
度为
!""
"
6;8
*
=
)#的硝普钠"
@>A
#溶液进行叶面
喷施!两组用蒸馏水进行叶面喷施!每天早晨喷施
#
次!连喷
!C
&喷药结束
!*9
后!按设计要求分别置
于常温"昼%夜$
!B
%
!!B
#和低温"昼%夜$
#!B
%
B
#的人工气候箱内进行培养!光照强度+光照时
间及湿度同预处理&分别在培养
$C

#"C
后剪取
每株顶端第
#
枚成熟叶片!用蒸馏水冲洗!干净纱布
擦干!进行生理指标分析
B,D
!
测定指标及方法
B?D?B
!
=
E

!
叶片
G
H
的测定参照
TNU;W7
等.#%/
的方法在蝴蝶兰上位第
!
片叶上取面积
#<6
! 的
叶片组织放入具塞刻度试管内!加入
%6=
蒸馏水!
微波加热
!6/1
!冷却至室温后用蒸馏水补足至
#$
6=
!用精密
G
H
计"
A90+%4
#测定稀释液的
G
H

B,D,C
!
电解质渗漏率和丙二醛含量
!
质膜透性和
膜质过氧化水平参照
D/<97:8
等.#*/的方法进行测
定!质膜透性以相对电解质渗漏率"
_
#表示!膜质过
氧化水平以丙二醛"
DEF
#含量进行衡量
B,D,D
!
渗透调节物质含量
!
可溶性糖含量测定采
用蒽酮比色法+可溶性蛋白质含量测定采用考马斯
亮蓝
R+!$"
染色法+脯氨酸含量的测定采用酸性茚
三酮比色法!具体参照李合生等.#$/的方法
B,D,F
!
酶活性
!
超氧化物歧化酶"
@?E
&
54#,#$,
#,#
#活性测定参照氯化硝基四氮唑蓝"
>ZJ
#还原
法.#-/&过氧化物酶"
A?E
&
54#,##,#,
#活性测定采
用愈创木酚比色法.#/&过氧化氢酶"
4FJ
&
54#,##,
#,-
#活性测定采用
H
!
?
!
紫外吸收法.#/&抗坏血酸
过氧化物酶"
FAK
&
54#,##,#,##
#活性测定采用抗
坏血酸比色法.#-/&多酚氧化酶"
AA?
&
54#,#",%,#
#
活性测定采用儿茶酚比色法.#(/&苯丙氨酸解氨酶
"
AF=
&
54*,%,#,$
#活性参照
a7;
等.#&/的方法进行
测定
&&
$

!!!!!!!!!!!
牟雪姣!等$外源
>?
缓解蝴蝶兰低温胁迫伤害的生理机制研究
B,F
!
数据分析
结果为
%
次重复的平均值!数据用
EA@,"$
软件处理!多重比较用
EN1<71
新复极差法!用
?3+
ORO>(,$
绘图
!
!
结果与分析
C?B
!
外源
$%
对低温胁迫下蝴蝶兰叶片质膜透性
和膜脂过氧化水平的影响
由图
#
!
F
可知!与
4T
相比!
=
处理组"蒸馏水
`
低温#蝴蝶兰叶片的电解质渗漏率显著增加"
!
"
","$
#!其在处理
$C

#"C
的电解质渗漏率分别为
4T
"蒸馏水
`
常温#的
#,("
倍和
%,&*
倍!同期
=`
>?
处理组"
@>A`
低温#的蝴蝶兰叶片电解质渗漏
率分别比
=
处理组显著下降了
!%,!-_

!&,*-_
!

>?
处理组"
@>A`
常温#对质膜透性无显著影
响同时!图
#
!
Z
显示!
=
处理组的蝴蝶兰叶片
DEF
含量显著高于
4T
!说明低温胁迫后造成膜脂
过氧化加速!过氧化产物
DEF
含量显著增加&
=`
>?
处理组在
$C

#"C
时的
DEF
含量分别比
=
处理组显著下降了
#%,($_

%$,#_
!而单一
>?
处理对叶片
DEF
含量无显著影响以上结果说明
喷施外源
>?
供体
@>A
能够使低温胁迫下蝴蝶兰
叶片膜脂过氧化程度显著降低!缓解低温胁迫对细
胞膜的伤害!保护细胞膜的完整性!显著降低低温胁
迫对蝴蝶兰生长的抑制
C?C
!
外源
$%
对低温胁迫下蝴蝶兰叶片
=
E
及渗
透调节物质含量的影响
由图
!
!
F
可知!蝴蝶兰叶片的
G
H

>?
处理
组+
=
处理组和
=`>?
处理组均比
4T
组显著升
高!而
=`>?
处理组又比
=
处理组显著降低!说明
低温胁迫和外源
>?
处理都能调节蝴蝶兰体内的生
理生化变化!从而影响叶片的
G
H

!
!
Z
显示!与
4T
相比!
=
处理+
>?
处理和
=`>?
处理都能够显
著诱导蝴蝶兰叶片中脯氨酸"
AI;
#含量增加!并以
=
`>?
处理组增加幅度最大!在处理
$C

#"C

AI;
含量分别比对照组增加了
(*,_

#$$,"&_
!
表明外源
>?
处理可以通过显著提高蝴蝶兰叶片中
AI;
含量来减缓胁迫对其造成的伤害
其次!与
4T
组相比!
>?
处理组的蝴蝶兰叶片
可溶性糖含量在处理
$C

#"C
时均显著提高!同

=

=`>?
处理组可溶性糖含量则均显著降
低!但
=`>?
组均显著高于
=
组!能够显著抑制因
低温引起的蝴蝶兰叶片中可溶性糖含量下降!即外

>?
处理能够通过提高蝴蝶兰叶片中可溶性糖含
量来提升植株对低温胁迫的抗性"图
!
!
4
#
另外!处理
$C
时!
=`>?
处理组蝴蝶兰叶片中
可溶性蛋白含量最高!其次为
=
处理组!再次为
>?
处理组和对照组!且各组间的可溶性蛋白含量差异
显著&处理
#"C
时!与
4T
相比!蝴蝶兰叶片中可溶
性蛋白含量在
>?
处理组变化不大!在
=
处理组和
=`>?
处理组显著下降!但
=`>?
处理组显著高

=
处理组!抑制了低温胁迫导致的可溶性蛋白含
量降低!说明外源
>?
处理可促进可溶性蛋白在植
物体内的积累!是提高植株对低温胁迫适应性的另
一重要因素"图
!
!
E
#

#
!
外源
>?
对低温胁迫下蝴蝶兰叶片电解质渗漏率和
DEF
含量的影响
4T
+
>?,
叶面分别喷施蒸馏水和
!""
"
6;8
*
=
)#
@>A
后常温"昼%夜$
!B
%
!!B
#培养&
=
+
=`>?,
叶面分别喷施蒸馏水和
!""
"
6;8
*
=
)#
@>A
后低温"昼%夜$
#!B
%
B
#培养&
数据为平均值
b
标准差&不同小写字母表示同期处理间差异达
","$
显著水平下同
/^
Q
,#
!
5VV:?;1:8:Y
W:8:7\7
Q
:71CDEF<;1W:1W/18:7X:0;V!"#$#%&
(
)*)0
GG
,N1C:I8;[W:6
G
:I7WNI:0WI:00
4T
!
>?,4N8WNI:C/1;IC/17I
Y
W:6
G
:I7WNI:
"
C7
Y
%
1/
Q
9W
$
!B
%
!!B
#
7VW:I0
G
I7
Y
:C[/W9[7W:I71C!""
"
6;8
*
=
)#
@>A
!
I:0
G
:Y
&
=
!
=`>?,4N8WNI:C/18;[W:6
G
:I7WNI:
"
C7
Y
%
1/
Q
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$
#!B
%
B
#
7VW:I0
G
I7
Y
:C[/W9[7W:I71C!""
"
6;8
*
=
)#
@>A
!
I:0
G
:Y
&
E7W:7I:W9:6:710b@E
&
E/VV:I:1W1;I6788:WW:I0/1C/<7W:0/
Q
1/V/<71WC/VV:I:1<:0
U:W[::1WI:7W6:1W07WW9:076:W/6:7W","$8:X:8,J9:076:70V;8;[/1
Q
"(&
西
!

!

!

!

!

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
%$


!
!
外源
>?
对低温胁迫下蝴蝶兰叶片
G
H
及渗透调节物质含量的影响
/^
Q
,!
!
5VV:?;1
G
H71C;06;W/<7C
.
N0W6:1W0NU0W71<:<;1W:1W0/1
8:7X:0;V!"#$#%&
(
)*)0
GG
,N1C:I8;[W:6
G
:I7WNI:0WI:00

%
!
外源
>?
对低温胁迫下蝴蝶兰叶片抗氧化酶活性的影响
/^
Q
,%
!
5VV:?;1W9:7Y
6:0/18:7X:0;V!"#$#%&
(
)*)0
GG
,N1C:I8;[W:6
G
:I7WNI:0WI:00
C?D
!
外源
$%
对低温胁迫下蝴蝶兰叶片抗氧化酶
活性的影响
在处理
$C

#"C
时!蝴蝶兰叶片的
@?E
活性

=
处理组分别比
4T
显著下降了
#$,*$_

$*,%_
!在
=`>?
处理组则比对照组分别显著下
降了
(,&%_

!(,!-_
!而在同期
>?
处理组与对
照组差异不显著"图
%
!
F
#说明低温胁迫使蝴蝶兰
幼苗受到伤害!胁迫前预施
@>A
处理能够通过抑制
@?E
活性的降低来缓解低温胁迫的伤害
同时!与
4T
相比较!蝴蝶兰叶片的
A?E
活性
在常温下单独
>?
处理组显著升高!而在
=
处理组

=`>?
处理组均显著降低其中!
=
处理组幼苗
A?E
活性在处理
$C

#"C
时分别比对照组下降

#*,!(_

*(,(*_
!
=`>?
处理组则比对照组
分别下降了
-,(_

!%,(!_
!
>?
处理组却分别
显著增加
%,"$_

#",*!_
"图
%
!
Z
#以上结果说
明!外源
>?
处理能够提高蝴蝶兰幼苗叶片的
A?E
活性!抑制低温胁迫条件下叶片
A?E
活性的降低!
使蝴蝶兰幼苗具有更强清除
H
!
?
!
的能力!能极大
地降低活性氧对细胞的毒害作用
#(&
$

!!!!!!!!!!!
牟雪姣!等$外源
>?
缓解蝴蝶兰低温胁迫伤害的生理机制研究

*
!
外源
>?
对低温胁迫下蝴蝶兰叶片
AA?

AF=
活性的影响
/^
Q
,*
!
5VV:?;1W9:7(
)*)0
GG
,N1C:I8;[W:6
G
:I7WNI:0WI:00
!!
另外!蝴蝶兰幼苗叶片的
4FJ
活性在
=
处理
组处理
$C

#"C
时均比
4T
显著下降"
!
"
","$
#!在
=`>?
处理组处理
$C

#"C
时也呈下
降趋势!但活性均显著高于
=
处理组!而常温下单

>?
处理组则与对照组差异不显著"图
%
!
4
#!表
明低温胁迫能够对蝴蝶兰生理造成部分影响!预施
@>A
能够抑制低温胁迫导致的
4FJ
活性下降!减
轻低温胁迫对蝴蝶兰造成的伤害此外!由图
%
!
E
可知!各处理蝴蝶兰幼苗叶片
FAK
活性在
$C

#"
C
时的变化趋势与
@?E

4FJ
活性相似!即
=

理组的
FAK
活性显著降低!但
=`>?
处理能够显
著抑制
FAK
活性的降低!而常温下单独
>?
处理对
FAK
活性无显著影响!表明低温胁迫前预施
@>A
处理对低温胁迫造成的蝴蝶兰叶片的过氧化伤害具
有明显缓解作用
C?F
!
外源
$%
对低温胁迫下蝴蝶兰叶片
&&%

&8:
活性的影响
处理
$C
时!各处理组蝴蝶兰叶片的
AA?
活性
表现为$
=`>?
#
=
#
>?
#
4T
"图
*
!
F
#其中!
>?
+
=

=`>?
处理组的
AA?
活性分别比对照组
"
4T
#显著高出
!$,-#_
+
(,("_

#$%,--_
!且各
处理组间均差异显著性&处理
#"C
时!各处理组蝴
蝶兰叶片
AA?
活性仍均显著高于同期对照!其在
=
`>?
处理组和
=
处理组均较
$C
时有所下降!但
=
`>?
处理组仍显著高于
=
处理组这表明低温胁
迫时间超过一定的期限会对蝴蝶兰叶片的
AA?

生破坏作用!但外源
>?
处理对蝴蝶兰幼苗叶片
AA?
活性具有促进作用!能通过提升
AA?
活性以
减轻低温胁迫对蝴蝶兰造成的伤害
另外!各处理蝴蝶兰叶片
AF=
活性的变化趋势

AA?
相似"图
*
!
Z
#在处理
$C
时!
>?
处理组+
=
处理组和
=`>?
处理组
AF=
活性均较
4T
组显
著提高!并以
=`>?
处理组
AF=
活性最高!它比
对照组显著增加了
-#,-#_
!且各处理间差异均达
到显著水平处理
#"C
时!各处理组的
AF=
活性
仍显著高于对照组!只是增幅均比处理
$C
时减小&
=`>?
处理组和
=
处理组的
AF=
活性均较
$C

有所下降!但
=`>?
处理组的
AF=
活性仍显著高

=
处理组!表明外源
>?
处理可通过提高蝴蝶兰
幼苗叶片中
AF=
的活性!从而增强其对低温胁迫的
抗性!减缓低温胁迫对蝴蝶兰植株的伤害
%
!

!

目前普遍认为冷害会导致植物细胞膜系统受
损!而
DEF
的大量积累以及质膜透性的不断增大
是细胞损坏的重要标志!二者可一同作为评价膜脂
过氧化程度和细胞膜透性的重要指标.!"/已有研
究结果表明!外源
>?
可抑制低温胁迫下玉米幼苗
叶片
DEF
含量的上升!降低叶片质膜相对透性!提
高植物抗低温胁迫的能力.!#/&外源
>?
可以显著降
低低温胁迫下香蕉幼苗叶片的质膜相对透性及丙二
醛含量!缓解其遭受的冷胁迫损伤.!!/&叶面喷施外

>?
供体
@>A
能显著缓解低温对黄瓜幼苗生长
的抑制作用!膜透性和
DEF
含量显著降低.!%/本
研究结果与前人研究结果大体相同!即低温胁迫会
对蝴蝶兰叶片细胞膜的结构和功能造成伤害!具体
表现为
DEF
积累!电解质渗漏率增加&喷施外源
>?
供体
@>A
可明显延缓蝴蝶兰叶片的电解质渗
漏率和
DEF
含量的上升!缓解低温对蝴蝶兰叶片
细胞膜的伤害!说明外源
>?
处理确实可在一定程
度上提高植物对低温胁迫的适应性
蝴蝶兰是具有景天酸代谢途径的植物!该类植
物在逆境胁迫条件下通常体内
G
H
会发生变化所
以!叶片
G
H
值的变化可以反映出蝴蝶兰对胁迫的
响应特征.!*/本研究中蝴蝶兰幼苗在低温胁迫和
外源
>?
供体
@>A
处理后
G
H
值都有所升高!
=`
!(&
西
!

!

!

!

!

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%$

>?
处理能够抑制低温胁迫下蝴蝶兰叶片
G
H
值的
显著升高!这很可能与低温胁迫和外源
@>A
处理后
植物体内的一些代谢中间物及信号调节物质等的积
累有关植物叶片
G
H
值的变化会受到多种因素的
影响!对不同品种+不同生长发育时期的蝴蝶兰来
说!叶片
G
H
值的变化与低温胁迫的相关性仍有待
进一步研究同时!增强细胞内的渗透调节能力对
植物抵御逆境胁迫具有重要作用脯氨酸+可溶性
糖和可溶性蛋白均是植物细胞内重要的渗透调节物
质.!$/许多研究表明$低温胁迫下!很多植物体内
会累积脯氨酸+可溶性糖和可溶性蛋白等渗透调节
物质以适应寒冷!保护体内组织免受冻害.!-+!(/可
溶性蛋白等渗透调节物质含量变化反映了植物细胞
内物质合成+代谢和抵御逆境胁迫调控的能力.!"/
本研究中!低温胁迫条件下!
=
处理组和
=`>?

理组蝴蝶兰叶片的脯氨酸含量呈上升趋势!可溶性
糖含量呈下降趋势!可溶性蛋白含量呈前期上升后
期下降趋势!但
=`>?
处理组的脯氨酸+可溶性糖
和可溶性蛋白等渗透调节物质的含量在
!
个不同处
理时间均显著高于
=
处理组据此!我们推测脯氨
酸+可溶性糖和可溶性蛋白等渗透调节物质含量的
变化是蝴蝶兰叶片细胞在冷胁迫下的一种生理反
应!这些物质含量的高低及变化趋势与低温胁迫强
度和时间密切相关!外源
>?
供体
@>A
处理能够提
升常温及低温胁迫条件下蝴蝶兰叶片内的渗透调节
物质含量!从而进一步提高蝴蝶兰叶片细胞渗透调
节能力!更有利于蝴蝶兰在低温胁迫下维持细胞的
结构和功能
@?E
+
A?E
+
4FJ
等是植物细胞中内源抗氧化
酶系统的重要组成部分!其活性水平在一定程度上
代表了细胞清除活性氧自由基的能力!也间接反映
了植物对逆境胁迫的适应能力.!&/本试验结果表
明!低温胁迫处理使得蝴蝶兰叶片的几种抗氧化酶
活性均呈显著下降趋势!这可能是由于胁迫强度超
出蝴蝶兰植株的耐受能力!活性氧"
3?@
#大量生成!
进而使细胞抗氧化酶系统明显受到了抑制和破坏!
这与田丹青等.%"/的研究结果相一致&低温胁迫前预

@>A
处理蝴蝶兰叶片各种抗氧化酶活性相对于
对照组也有小幅度的下降!但其变化幅度远远小于
低温胁迫处理组究其原因!可能是本实验
@>A

度下的
>?
有类似抗氧化剂的作用!对低温胁迫产
生的
3?@
具有一定的清除作用!从而缓解低温胁迫
导致的
3?@

@?E
+
A?E
+
4FJ
+
FAK
等抗氧化酶
系统的破坏!提高了蝴蝶兰幼苗对寒冷的适应性
另外!
AA?
+
AF=
作为植物体内重要的抗逆相
关的防御性酶!在植物的胁迫防御过程中也起着重
要的保护作用.$!%#/
AA?
是引起植物组织褐变的
主要因素!在植物抗逆反应中发挥着重要作用&
AF=
是苯丙烷类物质代谢途径的第一关键酶和限速酶!
与木质素+植保素+黄酮类及酚类化合物等抗性物质
的形成密切相关.%!/本试验结果表明!低温胁迫后
蝴蝶兰幼苗叶片
AA?
+
AF=
活性随处理时间的延长
呈先上升后下降的趋势!外源
>?
处理不仅能诱导
常温下
AA?
+
AF=
活性增加!也能提高低温胁迫条
件下
AA?
+
AF=
的活性可见!在抵御低温胁迫过
程中
AA?

AF=
发挥了重要作用!外源
>?
处理
能够缓解蝴蝶兰的低温胁迫伤害!可能在一定程度
上是通过诱导蝴蝶兰幼苗叶片中
AA?

AF=
活性
增强来实现的
综上所述!外源
>?
处理可抑制低温胁迫条件
下蝴蝶兰叶片相对电解质渗漏率和
DEF
含量的上
升!保护蝴蝶兰幼苗的细胞膜系统!增加渗透调节物
质含量!延缓低温胁迫对抗氧化酶防御系统的破坏!
提高叶片抗逆相关酶的活性!从而缓解低温胁迫对
蝴蝶兰幼苗造成的伤害
>?
作为一种信号分子在
植物体内发挥作用是一个非常复杂的生理过程!可
能会涉及许多信号转导途径和一系列复杂的生理生
化过程!单一测定某一个或几个方面的生理指标!仍
不能正确反映其提高植物抗寒性的实质!因此!今后
应对其缓解低温胁迫的机理在分子水平上作进一步
的研究
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