全 文 ：书犛犃、犎２犗２和６犅犃预处理对沟叶
结缕草耐寒性的影响
王艳１，李建龙１，姜涛２，邓蕾１
（１．南京大学生命科学院，江苏 南京２１００９３；２．连云港曲情生物科学技术有限公司，江苏 连云港２２２０００）
摘要：通过对沟叶结缕草进行叶面喷施信号化合物ＳＡ、Ｈ２Ｏ２ 和６ＢＡ，研究了预处理对沟叶结缕草耐寒性的影响。
结果表明，ＳＡ、Ｈ２Ｏ２ 和６ＢＡ预处理可以有效控制或者防止结缕草叶片中活性氧的积累和氧化伤害的发生，从而
提高其抗寒性；预处理植株中ＰＯＤ、ＣＡＴ和ＡＰＸ活性在胁迫过程中显著高于对照，冷胁迫本身可以诱导ＳＯＤ的
活性避免Ｏ２－的积累，ＧＲ在抗寒胁迫过程中可能起到负反馈的作用，抗氧化酶活性升高与沟叶结缕草耐寒性的获
得密切相关；在这３种信号化合物中，ＳＡ预处理植株中ＳＯＤ，ＣＡＴ和ＧＲ活性高于对照和其他化合物预处理植
株，并且具有最小的 ＭＤＡ浓度，因此，ＳＡ对于提高沟叶结缕草的耐寒性最有效。
关键词：暖季型草坪草；低温胁迫；信号化合物；氧化伤害；抗氧化酶
中图分类号：Ｑ９４５．７８；Ｓ６６８．４；Ｓ５４３＋．９０３．４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４５７５９（２０１０）０２００７６０６
沟叶结缕草（犣狅狔狊犻犪犿犪狋狉犲犾犾犪）是一种典型的暖季型草坪草，具有耐热、耐干旱、耐贫瘠等多种优良的坪用性
状，被广泛地用于庭院、公园、广场以及运动场所的绿化。它的最佳生长温度是２６～３２℃，在亚热带季风型气候
区冬季温度在１０℃以下，最低气温达到－７℃，因此沟叶结缕草耐寒性较差成为它在这一地区使用的限制因
子［１］。胁迫能引起活性氧的过量产生，另一方面，植物体内的超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）、过氧化物酶（ＰＯＤ）、过氧化
氢酶（ＣＡＴ）、抗坏血酸过氧化物酶（ＡＰＸ）和谷胱甘肽还原酶（ＧＲ）等抗氧化酶可以有效清除活性氧，只有当活性
氧的积累超出植物的清除能力时，氧化伤害才会形成［２］。
现有研究表明使用一些植物激素可以提高草坪草的抗逆性。水杨酸（ＳＡ）是一种重要的广普抗性内源信号
分子，能够使植物获得系统性抗性。ＳＡ预处理能上调香蕉（犕狌狊犪狊犪狆犻犲狀狋狌犿）苗、玉米（犣犲犪犿犪狔狊）、黄瓜（犆狌犮狌
犿犻狊狊犪狋犻狏狌狊）、水稻（犗狉狔狕犪狊犪狋犻狏犪）和冬小麦（犜狉犻狋犻犮狌犿犪犲狊狋犻狏狌犿）中的抗氧化酶活性，增强他们对低温胁迫的抵抗
能力［３５］。Ｈ２Ｏ２ 在环境胁迫防御反应中的信号作用也得到证实，过氧化氢（Ｈ２Ｏ２）预处理可以提高玉米幼苗的耐
寒性［６］；大麦（犜狉犻狋犻犮狌犿犪犲狊狋犻狏狌犿ｃｖ．ＭＨ９７）种子经过Ｈ２Ｏ２ 处理后提高了其幼苗的耐盐性［７］，并且抗性的获得
都与抗氧化酶活性的提高以及谷胱甘肽（ＧＳＨ）含量的变化相关。细胞分裂素（ｃｙｔｏｋｉｎｉｎ）水平直接与植物的抗
性相关，２００５年Ｈｕ等［８］将ｉｐｔ（细胞分裂素合成途径中的关键酶调节）基因导入高羊茅（犉犲狊狋狌犮犪犪狉狌狀犱犻狀犪犮犲犪），
发现转基因植株体内的细胞分裂素含量增加，同时耐寒性提高。然而，低浓度 Ｈ２Ｏ２ 或者细胞分裂素对暖季型草
坪草抗寒性的影响还未见报道，ＳＡ预处理对抗氧化酶的影响研究不够全面。因此，本试验以沟叶结缕草为对
象，采用盆栽试验，分别外源喷施ＳＡ，Ｈ２Ｏ２ 和６苄基腺嘌呤（６ＢＡ），研究这些信号化合物预处理对沟叶结缕草
抗寒性的影响，及其与抗氧化酶系统的关系。
１ 材料与方法
１．１ 实验材料
试验用台湾沟叶结缕草（犣狅狔狊犻犪犿犪狋狉犲犾犾犪ｃｊ．Ｔａｉｗａｎ）由浙江省丽水市青青草业有限责任公司提供，２００６年
６月在南京大学浦口校区草坪实验田建植。２００７年５月将生长良好的沟叶结缕草连根系一并移栽到直径为１３
ｃｍ，高２４ｃｍ的塑料花盆中，盆土基质为细沙和壤土均匀混合（体积比为２∶１）。所有盆钵在室外自然光照下进
７６－８１
２０１０年４月
草 业 学 报
ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ
第１９卷 第２期
Ｖｏｌ．１９，Ｎｏ．２
收稿日期：２００９０３２３；改回日期：２００９０５０６
基金项目：国家高科技研究发展计划（８６３计划）项目（２００７ＡＡ１０Ｚ２３１）和中国博士后科学基金面上资助项目（２００９０４５０１０７７）资助。
作者简介：王艳（１９７８），女，山西襄汾人，博士。Ｅｍａｉｌ：ｗａｎｇｙａｎ７８２６＠１６３．ｃｏｍ
通讯作者。Ｅｍａｉｌ：ｊｌｉ２００８＠ｎｊｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
行培养。每天用自来水浇灌至盆钵底有水从小孔渗出，每周用 Ｈｏａｇｌａｎｄ营养液浇灌１次。３０ｄ后将所有盆钵
再移到人工气候箱培养１４ｄ，管理方式同上，人工气候箱被设置为１４ｈ的光周期，光照强度为４００μｍｏｌ／（ｍ
２·ｓ），
相对湿度为（６５±１０）％，温度为３２／２６℃ （昼／夜，对照温度）。盆钵在人工气候箱内随机摆放并定期交换以保证
每盆所受内部环境影响一致。
１．２ 处理方法
将预实验筛选出的最佳浓度的各种化合物溶液分别喷于待处理的结缕草叶片上，完全喷湿但不至于滴流。
各种预处理的最佳浓度分别为：０．５ｍｍｏｌ／ＬＳＡ，１０ｍｍｏｌ／ＬＨ２Ｏ２ 和３０μｍｏｌ／Ｌ６ＢＡ，对照为蒸馏水。然后将
其小心地放入培养箱中，注意不要使不同预处理植株相互接触。先在正常生长温度（３２／２６℃，昼／夜）下培养１２
ｈ使各种化合物得以充分吸收，然后转入７／２℃（昼／夜）的培养箱低温胁迫７ｄ。胁迫时的光照、相对湿度以及管
理方式均与常温时保持一致。在低温胁迫０，１，２，３，５，７ｄ分别取样测定不同化合物预处理的沟叶结缕草叶片中
ＳＯＤ、ＰＯＤ、ＣＡＴ、ＡＰＸ和 ＧＲ的活性，以及叶片的氧化伤害程度，包括丙二醛（ＭＤＡ）、Ｈ２Ｏ２ 和超氧阴离子
（Ｏ２－）的含量。
１．３ 氧化伤害指标的测定
ＭＤＡ采用硫代巴比妥酸（ＴＢＡ）显色法测定［９］。Ｏ２－根据Ｋｅ等［１０］采用比色法测定。Ｈ２Ｏ２ 采用硫酸钛显
色法测定［１１］。
１．４ 抗氧化酶的提取和活性测定
在不同的取样时间，用液氮收集约０．２ｇ叶片并贮藏在－８０℃冰箱中。取出样品后在液氮中保存，在５ｍＬ
预冷的磷酸钾缓冲液［ｐＨ值７．６，内含２％交联聚乙烯吡咯烷酮（ＰＶＰＰ）、１ｍｍｏｌ／Ｌ乙二胺四乙酸（ＥＤＴＡ）和
０．５ｍｍｏｌ／Ｌ抗坏血酸］中冰浴研磨。混合液于１２０００ｇ，４℃离心２０ｍｉｎ，上清液即为酶粗提液，用于各种抗氧化
酶活性的测定。根据Ｌａｒｋｉｎｄａｌｅ和Ｈｕａｎｇ［１２］的方法，ＳＯＤ采用氮蓝四唑法测定、ＰＯＤ采用愈创木酚法显色法测
定、ＣＡＴ和 ＡＰＸ采用紫外分光光度法测定。ＧＲ活性根据Ｓｍｉｔｈ等［１３］的方法采用５巯基２硝基苯甲酸
（ＤＴＮＢ）显色法测定，可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝法测定［９］。
１．５ 数据统计与分析
实验采用随机区组设计（４个重复）。所有数据采用单因素方差分析，以平均值±正负标准误表示。采用狋
检验犘＝０．０５进行显著差异性检验，犘＜０．０５表示差异显著。
２ 结果与分析
２．１ 信号化合物预处理对沟叶结缕草氧化伤害的影响
ＭＤＡ是一种膜质过氧化的产物，可以用来指示膜的伤害程度［９］。在实验中发现随着冷胁迫的进行，处理和
对照中的 ＭＤＡ含量都不断增加。在胁迫前 Ｈ２Ｏ２ 预处理有１个较高的 ＭＤＡ值，而ＳＡ和６ＢＡ预处理 ＭＤＡ
含量较低（表１）。这可能由于外源Ｈ２Ｏ２ 造成了ＭＤＡ含量的增加，然而，在胁迫过程中所有处理植株中的ＭＤＡ
含量都低于对照，表明这些化合物预处理减轻了冷胁迫对膜的伤害。其中ＳＡ处理中的 ＭＤＡ含量最低，显著低
于对照和其他处理。
生物和非生物胁迫都能够诱导活性氧在植物细胞中的过量产生，直接引起细胞膜，蛋白和核酸的过氧化伤
害。实验结果发现在冷胁迫的前３ｄ，对照和各种处理植株中的Ｏ２－含量都略有降低，随后几天显著升高。但是
在整个胁迫过程中处理和对照中的Ｏ２－含量没有显著差异（犘＞０．０５）。这可能是与ＳＯＤ在处理和对照叶片中
都被升高有关。
然而，胁迫前３种预处理植株中的Ｈ２Ｏ２ 含量都显著增加（犘＜０．０５），分别高于对照１１６％，１１２％和１０８％。
然而在胁迫初期的３ｄ内这些预处理都降低了沟叶结缕草叶片中Ｈ２Ｏ２ 的含量，与ＭＤＡ的变化趋势一致。随着
胁迫的继续进行，处理和对照中的Ｈ２Ｏ２ 含量都急剧升高，表明此时 Ｈ２Ｏ２ 的生成量已经超出了抗氧化酶系统的
清除能力。可见ＳＡ，Ｈ２Ｏ２ 和６ＢＡ预处理都通过减少或者防止植株的氧化伤害。
７７第１９卷第２期 草业学报２０１０年
表１ 在冷胁迫０，１，３，５和７犱后犛犃，犎２犗２ 和６犅犃预处理对沟叶结缕草叶片中的 犕犇犃、犎２犗２ 和犗２－含量的影响
犜犪犫犾犲１ 犈犳犳犲犮狋狊狅犳狆狉犲狋狉犲犪狋犿犲狀狋狑犻狋犺犛犃，犎２犗２犪狀犱６犅犃狅狀犮狅狀狋犲狀狋狊狅犳犕犇犃、犗２－
犪狀犱犎２犗２犻狀犿犪狀犻犾犪犵狉犪狊狊犪狋０，１，３，５犪狀犱７犱狅犳犮犺犻犾犻狀犵
项目
Ｉｔｅｍ
胁迫时间
Ｔｈｅｔｉｍｅｏｆｃｈｉｌｉｎｇ（ｄ）
对照
Ｃｏｎｔｒｏｌ（蒸馏水Ｄｉｓｔｉｌｅｄｗａｔｅｒ）
水杨酸
ＳＡ（０．５ｍｍｏｌ／Ｌ）
过氧化氢
Ｈ２Ｏ２（１０ｍｍｏｌ／Ｌ）
一种细胞分裂素
６ＢＡ（３０μｍｏｌ／Ｌ）
０ ４．０８±０．３７ ２．１９±０．８４ ５．３８±０．６２ ３．３０±０．６５
ＭＤＡ浓度 １ ６．５２±０．３２ ２．０７±０．６８ ５．８５±０．３５ ４．６８±０．５１
ＭＤＡｃｏｎｔｅｎｔ ３ ７．９３±０．７９ ２．２４±０．８３ ５．８９±０．２３ ４．３２±０．５７
（μｍｏｌ／ｇＦＷ） ５ １３．３５±０．８８ ９．７２±０．４５ １２．２８±０．６０ １０．４６±０．４５
７ ２０．５２±０．３８ １３．７２±０．８６ １５．３３±０．６７ １４．１９±０．８１
０ ０．３９±０．０３４ ０．３９±０．０４５ ０．３８±０．０１５ ０．３６±０．０２７
超氧阴离子浓度 １ ０．２４±０．０４１ ０．２８±０．０１９ ０．２２±０．０１４ ０．１９±０．０１６
Ｏ２－ｃｏｎｔｅｎｔ ３ ０．２５±０．０４２ ０．２６±０．０３７ ０．２６±０．０２７ ０．２３±０．０１３
（μｍｏｌ／ｇＦＷ） ５ ０．５２±０．０３６ ０．５８±０．０２３ ０．６０±０．０３７ ０．５９±０．０２１
７ ０．８６±０．０２１ ０．８９±０．０２６ ０．８７±０．０２６ ０．８４±０．０１６
０ １．２７±０．２７ ２．７４±０．２２ ２．６８±０．０２ ２．６４±０．０５
过氧化氢浓度 １ １．２２±０．１４ １．９８±０．３９ １．３４±０．３７ ２．１９±０．１４
Ｈ２Ｏ２ｃｏｎｔｅｎｔ ３ １．２６±０．３６ １．６７±０．３４ １．１７±０．２８ ２．１８±０．４５
（μｍｏｌ／ｇＦＷ） ５ ３．８０±０．３１ ３．３４±０．２７ ３．５２±０．１６ ３．１７±０．３７
７ ４．８５±０．１８ ４．７１±０．２６ ４．５５±０．３４ ４．６０±０．２８
注：表示单一处理与对照相比在同一测定时间上呈现显著差异（犘＜０．０５）。下同。
Ｎｏｔｅ：Ｖａｌｕｅｓｍａｒｋｅｄｂｙｄｉｆｆｅｒｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙａｔ犘＜０．０５ｆｒｏｍｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｏｎｅｓｍｅａｓｕｒｅｄｏｎｃｏｎｔｒｏｌｐｌａｎｔｓ．Ｔｈｅｓａｍｅｂｅｌｏｗ．
２．２ 信号化合物预处理对沟叶结缕草抗氧化酶ＰＯＤ、ＣＡＴ、ＡＰＸ、ＳＯＤ和ＧＲ活性的影响
植物获得抗寒性与其体内抗氧化酶活性的升高密切相关。对照植株中的ＰＯＤ，ＣＡＴ和ＡＰＸ活性在冷胁迫
过程中变化很小，说明冷胁迫本身不能诱导这些抗氧化酶活性的增加。但是化学预处理在协迫开始前就已经显
著增加了结缕草叶片中的ＰＯＤ、ＣＡＴ和ＡＰＸ的活性，ＰＯＤ、ＣＡＴ活性是对照的０．５～１．５倍，ＡＰＸ活性是对照
的２～５倍（表２）。表明化学预处理起到一个中等胁迫的作用，可以代替耐寒锻炼提高植株抗性从而抵抗随后发
生的冷胁迫［１４］。在冷胁迫的前３ｄ所有的预处理植株叶片中的ＰＯＤ、ＣＡＴ和ＡＰＸ活性显著高于对照１倍以上
（犘＜０．０５），随着胁迫的继续他们都开始下降，但其活性仍然高于对照。可见，这３种抗氧化酶对于化学预处理
提高结缕草的抗寒性起到了关键作用。
在本实验中处理和对照叶片中的ＳＯＤ活性都呈上升趋势，冷胁迫３ｄ后，ＳＡ预处理植株中的ＳＯＤ活性增
加了３倍，而对照只增加了８０％。Ｈ２Ｏ２ 和６ＢＡ预处理和对照相比没有显著增加沟叶结缕草中的ＳＯＤ（犘＞
０．０５），可见冷胁迫本身可以诱导沟叶结缕草体内的ＳＯＤ活性，抵御低温胁迫对植株的伤害。
ＧＲ具有调节细胞中氧化还原状态的作用。在对照植株中，ＧＲ活性在胁迫１ｄ后降低到一个稳定水平。ＳＡ
预处理植株中的ＧＲ活性在冷胁迫２４ｈ后被显著升高，Ｈ２Ｏ２和６ＢＡ预处理植株中的ＧＲ活性在冷胁迫的前２４
ｈ与对照没有明显区别，但是１ｄ后大幅增加，并在协迫的第２天处表现为最高值。因此ＧＲ对低温的响应迟于
ＰＯＤ、ＣＡＴ和ＡＰＸ，可能起到负反馈的作用。
３ 讨论
冷害作为环境胁迫的一个重要因子，直接影响植物的生长和发育。冷害首先改变膜特性，随后引起各种生理
生化伤害，这些伤害与活性氧的过量积累密切相关。在长期的进化过程中植株也形成了完善的自我防御体系，众
所周知，抗氧化酶活性的高低可以直接影响植株的耐寒性［１５］。ＭＤＡ作为膜质过氧化的主要产物，近年来已经广
泛的被用于指示膜系统的伤害程度。本实验结果表明这些化合物预处理显著地降低了沟叶结缕草叶片中的
８７ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１０） Ｖｏｌ．１９，Ｎｏ．２
表２ 在冷胁迫０，１，２，３，５和７犱后犛犃，犎２犗２ 和６犅犃预处理对沟叶结缕草
叶片中犘犗犇，犆犃犜，犃犘犡，犛犗犇和犌犚活性的影响
犜犪犫犾犲２ 犈犳犳犲犮狋狊狅犳狆狉犲狋狉犲犪狋犿犲狀狋狑犻狋犺犛犃，犎２犗２犪狀犱６犅犃狅狀犪犮狋犻狏犻狋犻犲狊狅犳犛犗犇，犘犗犇，犆犃犜，
犃犘犡犪狀犱犌犚犻狀犿犪狀犻犾犪犵狉犪狊狊犪狋０，１，２，３，５犪狀犱７犱狅犳犮犺犻犾犻狀犵
项目
Ｉｔｅｍ
胁迫时间
Ｔｈｅｔｉｍｅｏｆｃｈｉｌｉｎｇ（ｄ）
对照
Ｃｏｎｔｒｏｌ（蒸馏水Ｄｉｓｔｉｌｅｄｗａｔｅｒ）
水杨酸
ＳＡ（０．５ｍｍｏｌ／Ｌ）
过氧化氢
Ｈ２Ｏ２（１０ｍｍｏｌ／Ｌ）
一种细胞分裂素
６ＢＡ（３０μｍｏｌ／Ｌ）
０ １５５．３８±２４．２３ １７６．７８±１９．５９ １７７．４９±２９．７６ ２５６．１８±２２．５２
ＰＯＤ活性 １ １８２．０４±２８．４７ ２５２．６３±２０．３０ ３２４．０３±３２．０９ ２９９．８６±２９．６１
ＰＯＤａｃｔｉｖｉｔｙ ２ １５０．４３±２６．１７ ４５８．９８±３８．４９ ３８４．２７±２１．４１ ２５９．４２±３３．４２
（Ｕ／ｍｇ蛋白Ｐｒｏｔｅｉｎ·ｍｉｎ） ３ １５３．５９±１７．０２ ４４７．７８±２８．１７ ３１６．８１±３２．８７ ３３２．２６±１９．７２
５ １６４．５０±７．８５ ２０６．４６±１８．２５ １８５．３６±３５．１１ １６０．７４±２８．３７
７ １３３．９６±２９．０４ １６１．３８±２０．６８ １６１．４０±２８．３０ １４９．５０±１４．３５
０ ６．７４±２．１７ １３．４５±１．２４ １０．２７±２．１４ １３．５３±２．３９
ＣＡＴ活性 １ ７．２５±１．９３ ３３．３６±１．７２ １７．８９±１．４０ １１．８５±０．３１
ＣＡＴａｃｔｉｖｉｔｙ ２ ５．８０±１．０２ ５０．６３±２．１７ １８．６６±１．２６ １１．８６±１．４３
（Ｕ／ｍｇ蛋白Ｐｒｏｔｅｉｎ·ｍｉｎ） ３ ７．２５±１．６０ ４１．３２±２．４９ １３．７２±１．６１ １３．０９±２．７０
５ ７．８２±０．５１ １１．１５±０．１０ ８．８３±０．７３ ７．５８±０．４４
７ ５．６０±０．９３ ８．８９±０．７８ ６．４５±０．３１ ６．３１±０．１６
０ ２．９８±０．８７ ８．７６±０．４８ ４．２３±０．８４ １３．３４±０．８９
ＡＰＸ活性 １ ４．４５±０．７０ ７．６０±０．３６ ５．７７±１．２８ ８．４３±０．６６
ＡＰＸａｃｔｉｖｉｔｙ ２ ３．２７±１．１４ ８．８５±０．８９ ８．０７±１．２３ ８．５４±０．５３
（ｍｍｏｌＡｓＡ／ｍｇ蛋白
Ｐｒｏｔｅｉｎ·ｍｉｎ）
３ ３．６２±０．８９ ８．７４±１．１５ ５．７８±０．９９ ９．６１±０．７６
５ ３．２２±０．２９ ４．２９±０．１３ ３．２６±０．１３ ２．８４±０．０８
７ ２．４４±０．３８ ２．６６±０．０６ ２．５８±０．０９ ４．０１±０．７１
０ ０．３８±０．０８３ １．７３±０．０３１ ０．５１±０．０２４ ０．５５±０．０６４
ＳＯＤ活性 １ ０．７５±０．０３２ １．９３±０．０３７ ０．９９±０．０３３ ０．８９±０．０１３
ＳＯＤａｃｔｉｖｉｔｙ ２ １．７３±０．０４６ ３．８７±０．０１５ １．２３±０．０３７ ０．８０±０．０３１
（Ｕ／ｍｇ蛋白Ｐｒｏｔｅｉｎ·ｍｉｎ） ３ ２．３９±０．０３８ ３．９２±０．０２９ １．２８±０．０２９ ０．６３±０．０２３
５ ２．０６±０．０３１ ２．８４±０．０１６ ２．０６±０．０１３ ２．７４±０．０２０
７ ３．５０±０．０７９ ３．８５±０．０１５ ３．９７±０．０８７ ４．３７±０．０３６
０ ４．８２±０．５２ ３．３７±０．４５ ２．８２±０．３７ ５．０７±０．３５
ＧＲ活性 １ ４．９８±０．５１ ５．６９±０．４６ ４．８３±０．３２ ５．２４±０．３８
ＧＲａｃｔｉｖｉｔｙ ２ ３．６０±０．４１ ８．１０±０．５０ ５．７１±０．１５ ４．９２±０．４４
（Ｕ／ｍｇ蛋白Ｐｒｏｔｅｉｎ·ｍｉｎ） ３ ３．３９±０．３６ ７．２８±０．３２ ４．４１±０．３７ ４．９８±０．３４
５ ３．２７±０．３３ ３．５４±０．３６ ４．７８±０．１６ ４．２１±０．３３
７ ４．０４±０．０７ ４．７０±０．０６ ４．４９±０．０６ ５．６９±０．０４
ＭＤＡ含量，可见预处理降低了冷胁迫对膜系统的伤害，这与化学预处理增强了植株中抗氧化酶活性密切相关。
当植物受到逆境胁迫时Ｏ２－首先在叶绿体和线粒体中产生，通过ＳＯＤ的催化，被歧化为 Ｈ２Ｏ２ 和Ｏ２。Ｈ２Ｏ２ 则
在抗氧化酶ＰＯＤ和ＣＡＴ以及ＡｓＡＧＳＨ循环的作用下被还原为Ｈ２Ｏ，ＡＰＸ和ＧＲ都属于这一循环。在研究中
对照和各处理植株中的Ｏ２－的含量呈现逐渐升高的趋势，并且处理和对照之间无显著差异，同时ＳＯＤ活性表现
出相似的变化规律。冷胁迫可以诱导ＳＯＤ活性的增加在很多物种中都已经被证明［１６，１７］，沟叶结缕草叶片中的
ＳＯＤ本身的活性可能已经足够将Ｏ２－转化为 Ｈ２Ｏ２。另一方面，胁迫初期由于 ＡＰＸ、ＣＡＴ和ＰＯＤ活性较高，
Ｈ２Ｏ２ 很快被还原，也促进了Ｏ２－的转化。随着胁迫的发展，ＡＰＸ、ＣＡＴ和ＰＯＤ活性降低，Ｈ２Ｏ２ 被积累，相应的
９７第１９卷第２期 草业学报２０１０年
Ｏ２－浓度也升高。Ｈ２Ｏ２ 目前已经被证明可能直接充当信号分子调节抗氧化基因的表达，或者在Ｃａ２＋、ＡＢＡ、ＳＡ
信号分子的传导过程中起中介信号的作用［１８］。研究发现ＳＡ，Ｈ２Ｏ２ 和６ＢＡ预处理植株中的Ｈ２Ｏ２ 含量在胁迫
前显著高于对照，可能与它的信号调节作用有关。随着胁迫的进行，Ｈ２Ｏ２ 含量在前３ｄ未积累，胁迫５ｄ后开始
积累。同时各种与Ｈ２Ｏ２ 相关的抗氧化酶ＡＰＸ、ＣＡＴ和ＰＯＤ活性也在胁迫第５天显著降低，表明此时冷胁迫造
成的氧化伤害已经超出了植株的自我调节能力。但是处理植株中的活性氧含量和 ＭＤＡ含量始终低于对照，而
抗氧化酶活性高于对照，可见ＳＡ，Ｈ２Ｏ２ 和６ＢＡ预处理通过升高抗氧化酶活性，降低氧化伤害提高了沟叶结缕
草的抗寒性。
ＧＲ的作用是将氧化型谷胱甘肽（ＧＳＳＧ）还原为还原型谷胱甘肽（ＧＳＨ），从而改变细胞中的ＧＳＨ／ＧＳＳＧ，
ＧＳＨ／ＧＳＳＧ的改变可能比ＧＳＨ含量的变化更能反应植物抵御各种胁迫的能力［１９］。一些研究表明低温可以直
接通过Ｈ２Ｏ２ 浓度和ＧＳＨ／ＧＳＳＧ的改变激活下细胞中的氧化还原信号传导途径，也可以间接的先影响ＡＢＡ，
Ｃａ２＋或者ＳＡ的浓度，再通过他们改变ＧＳＨ／ＧＳＳＧ来传导氧化还原信号［２０］。实验结果表明ＧＲ对低温的响应
迟于ＰＯＤ、ＣＡＴ和ＡＰＸ，可以推测沟叶结缕草叶片中的ＧＳＨ／ＧＳＳＧ可能以负反馈的形式参与了这些预处理植
物的压力信号传导。
另外，ＳＡ预处理样品中的ＣＡＴ和ＧＲ活性显著高于其他处理，并且在２ｄ时达到最高值，分别高于对照和
其他预处理３或２倍。而ＳＡ预处理植株中的ＳＯＤ活性在胁迫３ｄ后增加了３倍，显著高于其他处理和对照。
因此，推测在这３种化合物中，ＳＡ对于提高沟叶结缕草的耐寒性可能是最有效的。
４ 结论
ＳＡ、Ｈ２Ｏ２ 和６ＢＡ预处理都可以提高沟叶结缕草的耐寒性，他们可能起到了传递抗寒信号的作用，从而有
效控制或者防止了结缕草叶片中活性氧的积累和氧化伤害的发生。
预处理植株中ＰＯＤ、ＣＡＴ和ＡＰＸ活性在胁迫发生前显著增加，并且在胁迫过程中显著高于对照，对提高沟
叶结缕草的抗寒性起主要作用；冷胁迫本身可以诱导ＳＯＤ的活性避免Ｏ２－的积累；ＧＲ在抗寒胁迫过程中可能
起到负反馈的作用。
在这３种信号化合物中，ＳＡ对于提高沟叶结缕草的耐寒性可能是最有效的。因为ＳＡ诱导了被检测的所有
酶活性的升高，其中ＳＯＤ，ＣＡＴ和ＧＲ活性高于对照和其他的化合物预处理植株，另外ＳＡ预处理植株也具有
最小的 ＭＤＡ浓度。
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ＷＡＮＧＹａｎ１，ＬＩＪｉａｎｌｏｎｇ１，ＪＩＡＮＧＴａｏ２，ＤＥＮＧＬｅｉ１
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犓犲狔狑狅狉犱狊：ｗａｒｍｔｕｒｆｇｒａｓｓ；ｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｔｒｅｓｓ；ｓｉｇｎａｌｉｎｇｃｏｍｐｏｕｎｄｓ；ｏｘｉｄａｔｉｖｅｄａｍａｇｅ；ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔｅｎ
ｚｙｍｅｓ
１８第１９卷第２期 草业学报２０１０年