全 文 ：园 　艺 　学 　报 　2005, 32 (5) : 911～913
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2004 - 12 - 11; 修回日期 : 2005 - 06 - 28
基金项目 : 武汉市科技攻关项目 (20015007090)3 通讯作者 Author for correspondence ( E2mail: yiding@whu1edu1cn)
低温胁迫下长豇豆幼苗可溶性蛋白质和细胞保护酶
活性的变化
陈禅友 1, 2 　汪汇东 2 　丁　毅 13
(1 武汉大学教育部植物发育生物学重点实验室 , 武汉大学生命科学学院 , 武汉 430072; 2 江汉大学医学与生命科学学
院 , 武汉 430056)
摘 　要 : 对 12个长豇豆品种幼苗进行 10℃低温胁迫处理 , 室温 (20 ±3) ℃作对照 , 5 d后测定叶片可
溶性蛋白质含量和 4种细胞保护酶活性。结果表明 : 低温胁迫下 , 6个早熟品种可溶性蛋白质含量较相应
对照显著升高 213% ～811% , 3个晚熟品种显著降低 ; 8个品种 SOD活性显著升高 27182% ～128152% ; 4
个早熟品种 APX活性显著升高 10153% ～39136% , 3个中晚熟品种略有降低。这 3项指标能反映豇豆品种
耐寒性 , 耐寒性品种 3项指标升高 , 以 SOD活性变化最剧烈。CAT和 POD活性变化不适合作为长豇豆耐
寒性鉴定指标。
关键词 : 豇豆 ; 长豇豆 ; 低温胁迫 ; 可溶性蛋白质 ; 细胞保护酶活性
中图分类号 : S 64313; Q 94511　　文献标识码 : A　　文章编号 : 05132353X (2005) 0520911203
Changes of Soluble Prote in Con ten t and Activ ities of Cell Protective Enzym es
under Ch illing Stress in A sparagus Bean Seedlings
Chen Chanyou1, 2 , W ang Huidong2 , and D ing Yi13
(1 Key Labora tory of MO E for Plant D evelopm enta l B iology, College of L ife Sciences, W uhan U niversity, W uhan 430072,
China; 2 School of M edicine and L ife Sciences, J ianghan U niversity, W uhan 430056, Ch ina)
Abstract: The soluble p rotein content ( SPC) and activities of 4 cell p rotective enzymes ( SOD, CAT,
POD and APX) of 12 asparagus bean cultivars under 10℃chilling stress for 5 days with the control of (20 ±
3) ℃ were tested. The results showed that the SPC of leaves of seedlings raised significantly by 213% - 811%
in 6 early maturing cultivars under chilling stress compared with that of relative control, whereas 3 late matu2
ring cultivars inversed, so did the activities of SOD and APX by 27182% - 128152% and 10153% - 39136%
in 8 cultivars and 4 early maturing cultivars respectively. The three indiceswere sensitive to chilling stress and
were suitable to identify the cold resistance of asparagus bean genotypes. The cold resistant cultivars exerted
their SPC and activities of SOD and APX to acclimate chilling stress. The changes of activities of CAT and
POD could hardly reflect cold resistance of asparagus bean cultivars.
Key words: V igna; Asparagus bean; Chilling stress; Soluble p rotein; Activities of cell p rotective enzyme
1　目的、材料与方法
低温是影响早春豇豆生长发育和产量品质形成的主要因子 , 品种的耐寒性在遗传改良和栽培利用
上都备受关注。作者研究低温胁迫下豇豆幼苗叶片可溶性蛋白含量和 4种保护酶活性变化及其与品种
耐寒性的关系 , 旨在通过生理指标体系早期鉴定豇豆基因型的耐寒性。
供试的 12个长豇豆品种见表 1, 2004年 3月 1日播种到营养钵中 , 置于人工气候箱 (25℃, RH
85% ) 中培养。3月 20日第 1片复叶展开时 , 各品种处理组作 10℃低温处理 , 对照组移至 ( 20 ±
园 　　艺 　　学 　　报 32卷
3) ℃室温下 , 每组 10株。至 3月 25日 , 分别采集各处理幼苗全部叶片 , 混匀后随机取样 , 测定可溶
性蛋白质含量 (考马斯亮蓝 G2250染色法 ) , 超氧化物歧化酶 ( SOD) 活性 (氮蓝四唑光化还原法 ) ,
过氧化氢酶 (CAT) 和过氧化物酶 ( POD ) 活性 (愈创木酚法 ) , 抗坏血酸过氧化物酶 (APX) 活
性〔1〕。各项指标测定时每处理重复 3次 , 数据进行方差分析和 t测验 (显著水平 P≤0105)。
2　结果分析与讨论
211　低温胁迫对长豇豆幼苗叶片中可溶性蛋白质含量的影响
低温胁迫下 , 长豇豆品种幼苗叶片可溶性蛋白质含量与相应对照有显著变化 (表 1) , 6个早熟
品种升高 310% ～811% , 而 3个晚熟品种 J、K和 L显著下降。形态观察结果是 H、 I、J、K和 L等 5
个品种在低温胁迫后幼苗明显萎蔫 , 叶色发黄 , 叶片容易脱落 , 其它品种无此表现或不明显。一般认
为可溶性蛋白质含量变化与植物的抗寒性有关〔2〕, 其积累可作为渗透调节物质和防脱水剂而利于作
物抗寒〔3〕。本试验表明 , 低温胁迫后可溶性蛋白质含量显著升高的品种形态表现较正常。因此 , 长
豇豆幼苗叶片可溶性蛋白质含量变化可反映基因型的耐寒性。
表 1　低温胁迫处理对可溶性蛋白质含量和 SOD、CAT、POD及 APX活性的影响
Table 1　Changes of soluble prote in con ten t and activ ities of SOD, CAT, POD and APX after ch illing stress
品种 Cultivar
类型 Type 名称 Name 来源 Source 代号Code
处理
Treatment
(℃)
可溶性蛋白质
Soluble p rotein
(μg·g - 1 FM)
活性 Activities(U·m in - 1 ·g - 1 FM)
SOD CAT POD APX
蔓生早熟 Climbing, 早翠 江汉大学 A 低温 LT 0135a 130136a 127192a 27108b 15133a
early maturing Zaocui J ianghan University 对照 Control 0133b 88161b 83133b 70100a 11100b
之豇 19 浙江 B 低温 LT 0133a 125134a 　6125b 25183a 14100a
Zhijiang 19 Zhejiang 对照 Control 0132b 70129b 104158a 19158a 12167b
五号豇豆 湖北 C 低温 LT 0132a 69170a 63175b 24158a 13150a
J iangdou 5 Hubei 对照 Control 0131a 43109b 106157a 21167a 13100a
杜豇 湖北 D 低温 LT 0131a 103136a 　4117b 28175b 12133a
Dujiang Hubei 对照 Control 0130b 45123b 　6167a 50183a 11100b
银燕 江汉大学 E 低温 LT 0134a 102164a 91125a 19117b 12150a
Yinyan J ianghan University 对照 Control 0131b 80130b 66167b 27192a 11183a
矮生早熟 矮虎 江汉大学 F 低温 LT 0133a 74157a 90100b 24117a 12183a
Dwarf, early maturing A ihu J ianghan University 对照 Control 0132b 68186a 157108a 21125a 11117b
矮生中熟 Dwarf, 美国地豆 美国 G 低温 LT 0134a 45101b 　7150b 18175b 13167a
medium maturing Meiguo D idou America 对照 Control 0132b 67136a 85142a 23175a 13150a
蔓生中熟 Climbing, 白胖子 四川 H 低温 LT 0133a 71187b 　7108b 11125b 8189a
medium maturing Baipangzi Sichuan 对照 Control 0133a 82163a 29158a 57192a 8167a
长青豇豆 孟加拉国 I 低温 LT 0132a 101136a 33133a 18175b 10150a
Changqing J iangdouBangladesh 对照 Control 0130b 58175b 　9158b 59117a 10167a
蔓生晚熟 Climbing, 开鲁线豆 内蒙古 J 低温 LT 0131b 83122a 　3175b 20183a 11113a
late maturing Kailu Xiandou Neimenggu 对照 Control 0132a 57138b 　5142a 16167b 11100a
晚红豇 上海 K 低温 LT 0133b 94134a 62108a 32108b 10133a
W anhongjiang Shanghai 对照 Control 0134a 54137b 11125b 56167a 11123a
桂林黑籽白仁 广西 L 低温 LT 0131b 63117b 25142b 14117b 9183a
Guilin Heizi Bairen Guangxi 对照 Control 0132a 104175a 62108a 25100a 10167a
　　注 : 差异显著性示同指标同品种低温处理与室温对照的差异。
Note: The significant differences between low temperature (LT) treatment and control of the same index in the same cultivar were denoted
( P≤0105) .
212　低温胁迫对长豇豆幼苗叶片中 SOD活性的影响
低温胁迫下 , 各品种的 SOD活性均有明显变化 , 其中 8个品种显著升高 27182% ～128152% , 3
个品种 G、H和 L显著下降 (表 1)。SOD作为氧自由基 (O·2 ) 的酶性清除剂 , 在低温胁迫下 , 其活
性变化依品种耐寒性不同而异。耐寒豇豆品种 SOD活性相对增加较多 , 增强了对氧自由基的清除能
力 , 从而较能适应低温环境 , 不耐寒品种可能缺乏这种应激机制。各品种该指标与可溶性蛋白质含量
的变化趋势基本一致 , 但变化更加敏感和剧烈 , 能够反映不同基因型的耐低温差异。
219
　5期 陈禅友等 : 低温胁迫下长豇豆幼苗可溶性蛋白质和细胞保护酶活性的变化 　
213　低温胁迫对长豇豆幼苗叶片中 CAT和 POD活性的影响
低温胁迫下 , 4个品种 A、E、 I和 K幼苗叶片的 CAT活性显著升高 , 其它 8个品种显著下降
30177% ～94102% ; POD活性 , 也有 8个品种显著下降 21105% ～80158% , 而品种 B、C、F和 J 小
幅升高 , 仅 J达到显著差异水平 (表 1)。一般认为 , CAT和 POD主要是起酶促降解 H2 O2 的作用 ,
避免因其过量积累导致毒性更大的 OH - 含量增加而对细胞膜产生伤害。试验中 , 75%的长豇豆品种
CAT和 POD活性并未因低温胁迫而上升到较高水平 , 反而下降 , 且各品种这两项指标变化的一致性
差 , 不能反映品种的耐寒性。
214　低温胁迫对长豇豆幼苗叶片中 APX活性的影响
APX被认为是叶绿体中清除 H2 O2 的关键酶。在低温胁迫下 , 9个长豇豆品种幼苗叶片 APX活性
升高 1188% ～39136% , 其中 A、B、D和 F等 4个早熟品种显著升高 10153%以上。 I、K和 L等 3个
中晚熟品种略有降低 (表 1)。该指标变化不及 SOD剧烈 , 但能反映品种耐寒性差异 , 可作为豇豆耐
寒性鉴定指标。
本试验表明 , 经低温胁迫处理后长豇豆幼苗不同细胞保护酶活性变化趋势并不一致 , 耐寒品种应
激生成较高的 SOD和 APX等 , 其活性调节调动内源物质御寒 , 而 CAT和 POD活性变化并不一定如
此 , 指标敏感性顺序是 : SOD >APX > POD > CAT。总之 , 耐寒性较强的长豇豆品种在低温胁迫下维
持较高水平的可溶性蛋白质和 SOD、APX等细胞保护酶活性 , 它们是反映豇豆耐寒性的较敏感指标。
早翠 (A) 和之豇 19 (B ) 等早熟品种 , 低温胁迫下 , 可溶性蛋白质、SOD和 APX等 3项指标均较
相应对照显著升高 , 具有较强耐寒性。白胖子 (H) 和桂林黑籽白仁 (L) 等中晚熟品种 SOD活性明
显降低 , 耐寒性弱 , 这个判断与品种实际表现相吻合。
参考文献 :
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3　王　毅 , 杨宏福 , 李树德. 园艺植物冷害和抗冷性的研究. 园艺学报 , 1994, 21 (3) : 239～244
W ang Y, Yang H F, L i S D. Studies on chilling injury and cold hardiness of horticultural crop s: a literature review. Acta Horticulturae Sinica,
1994, 21 (3) : 239～244 ( in Chinese)
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