全 文 ：第 52 卷 第 1 期
2 0 1 6 年 1 月
林 业 科 学
SCIENTIA SILVAE SINICAE
Vol. 52，No. 1
Jan．，2 0 1 6
doi:10．11707 / j．1001-7488．20160117
收稿日期: 2014 － 10 － 20; 修回日期: 2015 － 11 － 01。
基金项目: “十二五”国家科技支撑计划项目(2013BAD14B0102) ; 山东省果树研究所所长基金(2013KY05) ．
* 张美勇为通讯作者。
外源 NO对低温胁迫下核桃幼苗活性氧代谢的影响*
相 昆 徐 颖 李国田 王晓芳 张美勇
(山东省果树研究所 泰安 271000)
摘 要: 【目的】研究外源 NO 处理对低温胁迫下核桃幼苗活性氧代谢系统的影响，探讨其影响核桃抗寒性的可
能作用机制，寻找通过施加外源 NO 提高果树抗逆性的新方法，为外源 NO 在未来核桃抗逆生产中的广泛应用提供
理论基础。【方法】以抗寒性不同的‘香玲’、‘鲁果 12 号’核桃品种为材料，采用人工气候室模拟低温处理与叶片
喷施 SNP 相结合的方法，研究 SNP(200 μmol·L － 1 )对低温胁迫下核桃幼苗活性氧代谢的影响。【结果】1) 正常生
长条件下，喷施 SNP 对核桃幼苗叶片质膜透性、叶绿素含量、超氧阴离子( O·－2 )产生速率、过氧化氢(H2O2 )含量、
膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性影响
不大，显著提高了过氧化物酶(POD)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAＲ)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原
酶(GＲ)活性和抗坏血酸(AsA)、谷胱甘肽(GSH)含量以及 AsA /DHA 和 GSH /GSSG 比值，降低了氧化型抗坏血酸
(DHA)和还原型谷胱甘肽(GSH)含量，但 2 个品种的各项指标变化程度不同。2) 低温胁迫下，SNP 处理可显著提
高核桃幼苗叶片 POD，SOD，CAT，APX 和 GＲ 等抗氧化物酶活性，同时，提高叶绿素和 Pro，AsA，DHA，GSH，GSSG 含
量，减少 H2O2和 MDA 的积累，降低 O
·－
2 产生速率和细胞质膜相对透性，2 个品种的变化幅度不同。【结论】低温胁
迫下，外源 NO 处理可增强核桃幼苗叶片抗氧化物酶活性，提高抗氧化剂含量，维持抗坏血酸 － 谷胱甘肽 (AsA-
GSH)循环系统的稳定性，降低 H2O2、MDA 的积累及 O
·－
2 的产生速率，从而减轻活性氧对核桃叶片的伤害，保护细
胞膜结构的稳定性，增强抗寒性。
关键词: 核桃; 一氧化氮;低温胁迫;活性氧代谢
中图分类号:S718. 43 文献标识码:A 文章编号:1001 － 7488(2016)01 － 0143 － 07
Effects of Exogenous Nitric Oxide on Ｒeactive Oxygen Metabolism of
Walnut Seedlings under Low Temperature Stress
Xiang Kun Xu Ying Li Guotian Wang Xiaofang Zhang Meiyong
( Shandong Institute of Pomology Tai’an 271000)
Abstract: 【Objective】 Effects of exogenous nitric oxide ( NO ) on the active oxygen metabolism system of walnut
seedlings under low temperature stress were studied，in order to investigate the possible mechanism of exogenous NO on
the cold resistance of walnut． This study aimed at developing a new method for improving the resistance of fruit trees by
applying exogenous NO and providing a theoretical basis for the wide application of NO on walnut in the future． 【Method】
The effects of sodium nitroprusside (SNP with 200 μmol·L － 1 )，a NO donor，on the active oxygen metabolism of walnut
varieties‘Xiangling’and‘Luguo No． 12’，seedlings with different cold resistance were studied in a artificial climate
chamber． The seedling were subjected to low temperature treatments and the leaves were sprayed with SNP． 【Ｒesult】
1) Under normal growth conditions，the effects of spraying SNP on the membrane permeability，chlorophyll content，
production rate of superoxide anion radical(O·－2 )，H2O2，MDA and Pro content，and SOD and CAT activity in walnut
leaves were not obvious． POD，DHAＲ，APX and GＲ activity，AsA and GSH content，GSH /GSSG and AsA /DHA ratio
were significantly increased，while DHA and GSH content were reduced． The variation ranges of the two walnut varieties
were different． 2) Under low temperature stress，SNP treatment significantly increased the activity of POD，CAT，SOD，
APX and GＲ，increased the content of chlorophyll，Pro，AsA，DHA，GSH and GSSG，and decreased the accumulation of
MDA and H2O2，production rate of superoxide anion radical(O
·－
2 ) and relative permeability of plasma membrane． The
林 业 科 学 52 卷
variation ranges of the two walnut varieties were different． 【Conclusion】Under low temperature stress，exogenous NO
treatment could maintain the stability of AsA-GSH circulation system，decrease the accumulation of MDA and H2O2，
production rate of superoxide anion radical ( O·－2 ) and protect the stability of cell membrane structure by promoting
antioxidant enzyme activity and antioxidant content，and there by reduce the damage of the active oxygen to the walnut leaf
and enhance the cold resistance．
Key words: walnut; nitric oxide(NO); low temperature stress; active oxygen metabolism
植物在低温胁迫下生理功能会发生显著变
化，如细胞结构 (倪郁等，2014 )、膜脂过氧化 (岳
海等，2010; 刘慧英等，2003)、细胞膜透性(刘慧
英等，2003; 邓化冰等，2011)、渗透调节物质(可
溶性糖、可溶性蛋白和游离脯氨酸 ) (邓化冰等，
2011; 许楠等，2009)及保护酶活性( SOD、CAT 和
POD 等) (李轶冰等，2009 )等的变化。一氧化氮
( nitric oxide，NO)是植物体内一种重要的氧化还
原信号分子，属于活性氮。近年来，NO 与环境胁
迫条件下植物抗性的关系受到研究者的广泛关
注。研究发现，0. 1 mmol·L － 1 SNP 处理能显著提高
小麦( Triticum aestivum)幼苗的 SOD 和 CAT 活性，
降低由 NaCl 处理引起的小麦叶片氧化损伤( Singh
et al．，2008) ; 适宜浓度的外源 NO 能够通过提高
平邑甜茶 ( Malus hupehensis) 体内的 SOD，POD，
CAT，APX 活性和 AsA 含量，有效缓解 20% PEG 渗
透胁迫对其造成的过氧化伤害 (曹慧等，2015 ) ;
SNP 处 理 可 以 进 一 步 提 高 Cu 胁 迫 下 番 茄
( Solanum lycopersicum)体内 γ －谷氨酰半胱氨酸合
成酶( γ － ECS)、谷胱甘肽合成酶 ( GS)活性，促进
GSH，PCs 的合成，增强清除过氧化物的能力，并螯
合过多的 Cu2 +，降低其生物毒性(王建等，2014) ;
外 源 NO 供 体 SNP 可 以 通 过 保 护 蝴 蝶 兰
(Phalaenopsis spp． )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
(牟雪娇等，2015) ; NO 可提高黑暗诱导的拟南芥
( Arabidopsis thaliana)叶片衰老过程中叶绿体和类
囊体膜结构的稳定性，并抑制叶绿素降解 ( Liu et
al．，2013) ; 低浓度外源 NO 能够有效缓解镉胁迫
对长春花 ( Catharanthus roseus)产生的毒害作用
(刘柿良等，2014)。目前有关外源 NO 提高植物
抗逆性的研究，主要集中在水分胁迫、盐胁迫和金
属离子胁迫等方面，研究对象也主要为小麦、玉米
(Zea mays)等草本植物，外源 NO 对低温胁迫下核
桃( Juglans regia)幼苗活性氧代谢机制影响的研
究鲜见报道。
核桃是喜温树种，为我国重要木本粮油战略树
种之一，是丘陵山区农民的重要经济来源。但是在
北方，核桃产区易遭受冻害和早春晚霜危害，核桃产
量降低，同时也影响核桃幼树期的整形修剪，制约了
核桃产业的健康、快速、可持续发展。因此，研究核
桃对低温的响应机制以及开展抗寒新品种选育，对
于保障核桃安全越冬、预防“倒春寒”都具有重要意
义。鉴于此，本研究针对核桃生产实践中存在的低
温逆境胁迫问题，在前期研究基础上，以抗寒性不同
的‘香玲’和‘鲁果 12 号’核桃品种为试材(相昆等，
2011)，研究外源 NO 处理对低温胁迫下核桃幼苗活
性氧代谢系统的影响，探讨对核桃抗寒性的可能作
用机制，以期找到通过施加外源 NO 提高果树抗逆
性的新方法，为外源 NO 在未来核桃抗逆生产中的
广泛应用提供理论基础。
1 材料与方法
1. 1 试验材料与处理 供试核桃品种为‘香玲’和
‘鲁果 12 号’，砧木为实生核桃苗。试验在山东农
业大学重点实验室进行。2013 年 3 月中旬，将 2 个
核桃品种试材移栽到盆中，每盆栽植 1 株，正常管
理。2014 年 5 月，选取生长一致的 2 个品种盆栽
苗，分成 4 组，每组 5 株，移至人工气候室(昼 /夜温
度为25 ℃ )。先预培养 15 天，然后 2 组喷蒸馏水、2
组喷 SNP，再用薄膜覆盖整个植株，保湿 1 h，连续喷
3 天，每天 1 次。
在预试验基础上，筛选出 SNP 的最适处理浓度
为 200 μmol·L － 1。试验设 4 个处理:1) 正常生长条
件 + 喷蒸馏水作为对照 (Control)，昼 /夜温度均为
25 ℃ ; 2) 低温处理 + 喷施蒸馏水(Cold)，昼 /夜温
度为 8 ℃ ; 3) 正常生长条件 + 喷施200 μmol·L － 1
SNP(SNP); 4)低温处理 + 喷施 200 μmol·L － 1 SNP
(Cold + SNP)。连续处理 3 天后，采取幼苗每枝条
的第 3 片叶片测定各项生理指标，每处理 3 次重复。
1. 2 测定指标及方法 质膜相对透性测定参照张
宪政等(1994)方法; O·
－
2 产生速率测定采用羟胺氧
化法(王爱国等，1990); H2O2，MDA 含量测定参照
Kramer 等(1991)方法; SOD 活性测定采用氯化硝
基四氮唑蓝 ( NBT)光化还原法 ( Beauchamp et al．，
441
第 1 期 相 昆等: 外源 NO 对低温胁迫下核桃幼苗活性氧代谢的影响
1971); CAT 活性测定参照 Cakmak 等(1992)方法;
APX 和 GＲ 酶活性测定参照 Pinheiro 等 (2004 )方
法; DHAＲ 活性测定参照 Nakano 等 (1981)方法;
POD 活性测定参照张志良等(2009)方法; AsA 含量
测定参照 Law 等(1983)方法; GSH 和 GSSG 含量测
定参照 Anderson 等(1992)方法; 脯氨酸测定采用
茚三酮比色法(Bates et al．，1973); 酶提取液中可溶
性蛋白含量测定采用(Bradford，1976)。
1. 3 数据处理 采用 Microsoft Excel 软件进行数据
统计，通过 DPS 进行差异显著性分析。表中数值为
平均值 ±标准差(mead ± SD)。
2 结果与分析
2. 1 外源 NO 对低温胁迫下核桃幼苗叶片叶绿素
含量的影响 低温胁迫处理降低了核桃幼苗叶片
Chla，Chlb，Chl( a + b)和 Chla / b 含量; SNP 处理显
著提高了低温胁迫下核桃幼苗叶片 Chla，Chlb，Chl
( a + b)和 Chla / b 含量(P ＜ 0. 05)。由此可见，喷施
SNP 处理可减缓低温胁迫下核桃幼苗叶片叶绿素含
量的降低，保护光合色素免受胁迫的伤害，有利于维
持光合作用，促进幼苗生长;正常生长条件下，SNP
处理对叶绿素含量无显著影响(表 1)。
表 1 SNP 对低温胁迫下核桃幼苗叶片叶绿素含量的影响①
Tab. 1 Effect of SNP on chlorophyll contents in walnut seedlings leaves under low temperature stress
品种
Cultivars
处理
Treatment Chla /(mg·dm
－ 2 ) Chlb /(mg·dm － 2 ) Chl( a + b) /(mg·dm － 2 ) Chla / b
香玲
Xiangling
Concrol 2. 072 ± 0. 081a 0. 882 ± 0. 051a 2. 954 ± 0. 231a 2. 349 ± 0. 450b
SNP 2. 104 ± 0. 070a 0. 871 ± 0. 046a 2. 975 ± 0. 431a 2. 416 ± 0. 577b
Cold 1. 545 ± 0. 460c 0. 762 ± 0. 103c 2. 307 ± 0. 529b 2. 028 ± 0. 603c
SNP + Cold 1. 962 ± 0. 347b 0. 843 ± 0. 047b 2. 805 ± 0. 762a 3. 327 ± 0. 729a
鲁果 12 号
Luguo No． 12
Concrol 2. 157 ± 0. 260a 0. 925 ± 0. 047a 3. 082 ± 0. 804a 2. 332 ± 0. 771a
SNP 2. 194 ± 0. 166a 0. 917 ± 0. 043a 3. 111 ± 0. 973a 2. 393 ± 0. 466a
Cold 1. 644 ± 0. 174c 0. 756 ± 0. 055c 2. 400 ± 0. 666c 2. 175 ± 1. 457b
SNP + Cold 1. 986 ± 0. 202b 0. 859 ± 0. 063b 2. 845 ± 0. 389b 2. 312 ± 0. 623a
①同列数值后不同字母表示差异达显著水平(P ＜ 0. 05)。Different letters within the same column indicate siginificant difference at 5% level．
2. 2 外源 NO 对低温胁迫下核桃幼苗叶片质膜相
对透性的影响 低温胁迫下 2 个核桃品种幼苗叶片
的相对电导率均上升，与正常生长条件差异显著
(P ＜ 0. 05)。SNP 处理能够缓解低温胁迫对细胞膜
的伤害作用。正常生长条件下，SNP 处理对质膜相
对透性的缓解作用不明显(图 1)。
图 1 SNP 对低温胁迫下核桃幼苗叶片相对电导率的影响
Fig. 1 Effect of SNP on relative electrical conductivity in
walnut seedlings leaves under low temperature stress
2. 3 外源 NO 对低温胁迫下核桃幼苗叶片活性氧
水平及 MDA 含量的影响 由表 2 可知，正常生长条
件下，SNP 处理对核桃幼苗叶片的 O·
－
2 产生速率、
H2O2 及 MDA 含量均无明显影响。低温胁迫处理
后，2 个核桃品种叶片的 O·
－
2 产生速率、H2O2 及
MDA 含量分别较对照提高了 102. 9%，211. 2%，
82. 6%和 68. 4%，274. 0%，52. 1% ; SNP 处理显著
降低了 O·
－
2 产生速率和 H2O2 含量，抑制了膜脂过氧
化产物 MDA 含量的积累，从而缓解了低温胁迫对
核桃幼苗叶片细胞膜的伤害。
2. 4 外源 NO 对低温胁迫下核桃幼苗叶片抗氧化
物酶的影响 低温胁迫下，核桃幼苗叶片 SOD 和
GＲ 活性升高，POD，APX 和 DHAＲ 活性下降，CAT
活性变化在 2 个品种中表现不一致，‘香玲’叶片
CAT 活性下降，‘鲁果 12 号’叶片 CAT 活性上升;
SNP 处理显著提高了 SOD，POD，CAT，APX，DHAＲ
和 GＲ 活性。正常生长条件下，SNP 处理可显著提高
POD，APX，DHAＲ 和 GＲ 活性，而对 SOD 和 CAT 活
性无显著影响(表 3)。
2. 5 外源 NO 对低温胁迫下核桃幼苗叶片抗坏血
酸循环的影响 与对照相比，正常生长条件下，SNP
处理显著提高了核桃幼苗叶片 AsA 含量及 AsA /
DHA 比值，降低了 DHA 含量。低温胁迫下，AsA 含
量下降，DHA 含量升高，AsA /DHA 降低，SNP 处理
541
林 业 科 学 52 卷
后，2 个品种的 AsA、DHA 含量及 AsA /DHA 分别提
高了 58. 7%，10. 4%，30. 8% 和 52. 6%，13. 3%，
34. 6%，达显著水平(图 2)。
表 2 SNP 对低温胁迫下核桃叶片 O·－2 产生速率及 H2O2、MDA 含量的影响
Tab. 2 Effect of SNP on O· －2 producing rate and contents of H2O2，MDA in walnut leaves under low temperature stress
品种
Cultivars
处理
Treatment
O·－2 产生速率 /
( nmol·g － 1 min － 1 )
H2 O2 /
(OD410·g
－ 1 )
MDA /
(μmol·g － 1 )
香玲
Xiangling
Concrol 6. 533 ± 0. 231c 1. 753 ± 0. 076c 0. 046 ± 0. 001c
SNP 6. 933 ± 0. 231c 1. 813 ± 0. 040c 0. 042 ± 0. 001d
Cold 13. 500 ± 0. 529a 5. 553 ± 0. 230a 0. 084 ± 0. 003a
SNP + Cold 9. 367 ± 0. 462b 4. 487 ± 0. 110b 0. 063 ± 0. 002b
鲁果 12 号
Luguo No． 12
Concrol 7. 767 ± 0. 404c 1. 320 ± 0. 060c 0. 048 ± 0. 001c
SNP 7. 600 ± 0. 173c 1. 180 ± 0. 066c 0. 046 ± 0. 001c
Cold 12. 633 ± 0. 666a 4. 907 ± 0. 085a 0. 073 ± 0. 002a
SNP + Cold 8. 967 ± 0. 289b 3. 937 ± 0. 102b 0. 053 ± 0. 003b
表 3 SNP 对低温胁迫下核桃叶片 SOD，POD，CAT，APX，DHAＲ 和 GＲ 活性的影响
Tab. 3 Effect of SNP on activities of SOD，POD，CAT，APX，DHAＲ and GＲ in walnut leaves under low temperature stress
品种
Cultivars
处理
Treatment
SOD 活性
SOD activity /
(U·g － 1 FW)
POD 活性
POD activity /
(U·g － 1 FW)
CAT 活性
CAT activity /
(U·g － 1 FW)
APX 活性
APX activity /
( nmol·min － 1
g － 1 FW)
DHAＲ 活性
DHAＲ activity /
( nmol·min － 1
g － 1 FW)
GＲ 活性
GＲ activity /
( nmol·min － 1
g － 1 FW)
香玲
Xiangling
Concrol 117. 500 ± 4． 276c 52. 267 ± 1. 464b 1. 620 ± 0. 089a 1. 623 ± 0. 081c 4. 823 ± 0. 198c 3. 670 ± 0. 108d
SNP 122. 467 ± 4． 665c 70. 967 ± 1. 457a 1. 680 ± 0. 035a 2. 240 ± 0. 072b 6. 211 ± 0. 244a 3. 963 ± 0. 110c
Cold 161. 000 ± 6． 413b 41. 033 ± 1. 270c 1. 013 ± 0. 035c 1. 277 ± 0. 051d 3. 757 ± 0. 308d 6. 340 ± 0. 128b
SNP + Cold 229. 800 ± 5． 164a 51. 500 ± 0. 794b 1. 263 ± 0. 061b 3. 747 ± 0. 123a 5. 124 ± 0. 266b 7. 783 ± 0. 227a
鲁果
12 号
Luguo
No． 12
Concrol 126. 667 ± 3． 060c 58. 700 ± 0. 954b 1. 787 ± 0. 031c 1. 450 ± 0. 052c 4. 978 ± 0. 289c 3. 897 ± 0. 081d
SNP 137. 300 ± 2． 512c 81. 600 ± 1. 082a 1. 840 ± 0. 053c 2. 117 ± 0. 040b 6. 574 ± 0. 174a 4. 690 ± 0. 177c
Cold 199. 600 ± 6． 955b 45. 367 ± 1. 943c 1. 970 ± 0. 046b 1. 140 ± 0. 050d 4. 121 ± 0. 342d 6. 640 ± 0. 121b
SNP + Cold 278. 333 ± 10． 110a 56. 600 ± 1. 852b 2. 253 ± 0. 035a 4. 253 ± 0. 091a 5. 444 ± 0. 158b 8. 530 ± 0. 211a
图 2 SNP 对低温胁迫下核桃幼苗叶片抗坏血酸循环的影响
Fig. 2 Effect of SNP on ascorbic acid cycle in walnut seedlmgs leaves under low temperature stress
2. 6 外源 NO 对低温胁迫下核桃幼苗叶片谷胱甘
肽循环的影响 与对照相比，正常生长条件下，SNP
处理的核桃叶片 GSH 含量及 GSH /GSSG 显著增加。
低温胁迫下，GSH 含量下降，GSSG 含量升高，GSH /
GSSG 降低，SNP 处理后，2 个品种的 GSH、GSSG 含
量及 GSH /GSSG 分别提高了 39. 8%，3. 6%，40. 2%
和 55. 6%，7. 0%，39. 8%，达显著水平(图 3)。
2. 7 外源 NO 对低温胁迫下核桃幼苗叶片脯氨酸
含量的影响 低温胁迫下，2 个品种核桃幼苗叶片
的 Pro 含量显著高于对照; SNP 处理促进了 Pro 的
积累，表明外源 NO 处理对低温胁迫下核桃幼苗叶
片游离 Pro 积累量的增加具有促进作用;正常生长
条件下，喷施 SNP 对 Pro 含量无明显影响(图 4)。
641
第 1 期 相 昆等: 外源 NO 对低温胁迫下核桃幼苗活性氧代谢的影响
图 3 SNP 对低温胁迫下核桃叶片谷胱甘肽循环的影响
Fig. 3 Effect of SNP on glutathione cycle in walnut leaves under low temperature stress
图 4 SNP 对低温胁迫下核桃叶片脯氨酸含量的影响
Fig. 4 Effect of SNP on contents of Pro in walnut
leaves under low temperature stress
3 结论与讨论
一般认为，冷害胁迫可改变植物叶绿体类囊体
膜的膜质组分和膜蛋白，破坏类囊体内膜的超微结
构，引起膜质过氧化，进一步影响光能的吸收和传
递，引起光合速率下降(许楠等，2009)。本研究发
现，低温胁迫降低了核桃幼苗叶片色素含量，但外源
NO 处理可维持色素含量在较高水平，参与调节植
物的光合作用，缓解低温胁迫对核桃幼苗叶片光合
作用的破坏。同时，NO 是具有强氧化性的活性氮，
可作为抗氧化剂直接与 O·
－
2 反应，清除活性氧
(Laspina et al．，2005)。本研究的低温胁迫下，细胞
自身的活性氧清除系统遭受破坏，不能清除过量的
活性氧，O·
－
2 和 H2O2 含量升高，加速了 MDA 的积
累; 外源 NO 处理降低了核桃幼苗叶片的活性氧水
平，减少了膜脂过氧化产物 MDA 的积累，降低了与
膜结合的酶的结构改变，保护膜结构免遭破坏，提高
了核桃幼苗抗低温能力，维持了植物细胞内的正常
代谢。
SOD，POD，CAT，APX，DHAＲ 和 GＲ 等抗氧化
酶构成植物体内主要的活性氧清除系统 (杨美森
等，2012; 李凯龙等，2013)。本研究的低温胁迫
下，SOD 和 GＲ 活性升高，POD，DHAＲ 和 APX 活性
下降，而‘香玲’的 CAT 活性下降，‘鲁果 12 号’的
CAT 活性升高。虽然 SOD，GＲ 活性有一定的提高，
但 POD，DHAＲ 和 APX 活性下降，细胞内活性氧自
由基的产生与清除之间失衡，体内 H2O2 含量和 O
·－
2
产生速率显著上升，细胞自身清除活性氧自由基的
能力降低，导致 ＲOS 积累，活性氧代谢严重失衡，加
速了膜脂过氧化作用，致使机体受到伤害。‘香玲’
CAT 活性下降而‘鲁果 12 号’CAT 活性升高，可能
是因为‘鲁果 12 号’更抗寒的原因，与笔者前期研
究结果一致(相昆等，2011)。
大量研究表明，低浓度 NO 不仅可作为抗氧化
剂迅速清除活性氧，而且能诱导抗氧化酶基因的表
达，提高酶活性 (杨美森等，2012; Uchida et al．，
2002)。本研究中，SNP 处理显著提高了低温胁迫
下核桃幼苗叶片 SOD 活性，有利于促进 O·
－
2 歧化生
成 H2O2，而 H2O2 主要通过 POD，CAT 和 APX 得以
清除。本研究结果亦表明，正常生长条件下，外源
NO 处理提高了 APX 和 POD 活性，抑制了低温胁迫
对 APX，POD 和 CAT 活性的破坏作用，维持 SOD，
POD，CAT，APX，DHAＲ 和 GＲ 等抗氧化物酶活性在
较高水平，减轻了活性氧自由基的破坏作用。AsA
和 GSH 是植物细胞内主要的抗氧化剂，可直接与活
性氧反应，生成氧化态的 DHA 和 GSSG，DHA 和
GSSG 再在 DHAＲ 和 GＲ 的还原作用下生成 AsA 和
GSH(李秀等，2014)。但是，低温胁迫使核桃幼苗
叶片细胞活性氧自由基的产生与清除系统遭受破
坏，活性氧积累导致叶绿体膜结构损伤，破坏 AsA-
GSH 循环系统，阻碍 AsA 和 GSH 的再生。外源 NO
处理可维持低温胁迫下核桃幼苗叶片的 AsA-GSH
循环，提高循环中 GＲ，DHAＲ 酶活性，增强抗氧化物
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林 业 科 学 52 卷
酶活性，促进抗氧化剂 AsA 和 GSH 的再生，提高其
还原态 /氧化态比例，降低 O·
－
2 产生速率和 H2O2 含
量，抑制膜脂过氧化产物 MDA 的积累，缓解低温胁
迫对核桃幼苗细胞膜的伤害，从而维护细胞结构的
稳定性。
脯氨酸不仅可以作为生物体内有效的渗透调节
物质，而且在消除 ＲOS、提高抗氧化能力、稳定大分
子结构、降低细胞酸性以及解除氨毒等方面也具有
重要 作 用 ( Hayat et al．， 2012; Szabados et al．，
2010)。研究表明，植物抗逆性与 Pro 含量呈正相关
(Hayat et al．，2012)。杨美森等(2012)研究发现，外
源 NO 处理能够提高冷害胁迫下棉花 ( Gossypium
hirsutum)幼苗植株体内 Pro 含量，保护细胞结构的
完整性; 马金虎等(2015)研究发现，外源 NO 可提
高玉米种胚中 Pro 含量。与其他植物相同，本研究
中，外源 NO 可显著提高低温胁迫下核桃幼苗叶片
Pro 含量，参与渗透调节，维持细胞正常代谢，使植
物具有一定抗寒性。
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(责任编辑 王艳娜)
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