全 文 ：·研究报告·
水杨酸对高温胁迫下半夏抗氧化系统的影响
薛建平１，王　兴１，２，张爱民１，周晶晶１
（１．淮北煤炭师范学院 生命科学学院 资源植物生物学安徽省重点实验室，安徽 淮北 ２３５０００；
２．安徽大学 生命科学学院，安徽 合肥 ２３００３９）
［收稿日期］　２００８０１０３
［基金项目］　国家农业成果转化资金项目（０５ＥＦＮ２１３４００１２４）；
淮北市重大专项（０６０８５）
［通讯作者］　薛建平，Ｔｅｌ：（０５６１）３８０２０２５，Ｅｍａｉｌ：ｘｕｅｊｐ２０００
＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ．ｃｎ
　　半夏Ｐｉｎｅｌｉａｔｅｒｎａｔａ（Ｔｈｕｎｂ．）Ｂｒｅｉｔ．为天南星
科多年生草本植物，以块茎入药，是一味常用中药。
半夏生长适宜温度在１５～２５℃，当气温高于２６℃
或低于１３℃时半夏倒苗［１］。半夏倒苗既是对不良
环境条件的一种适应［２］，也是一种有效的无性繁殖
方式［３］，但实际生产中高温引起半夏倒苗却导致其
产量降低，因而在半夏生产中，防倒苗是一项非常重
要的增产技术［１］。水杨酸（ｓａｌｉｃｙｌｉｃａｃｉｄ，ＳＡ）是一
种广泛存在于高等植物体内的酚类化合物，在诱导
植物获得性抗性中起信号传导作用［４］。研究表明，
外源ＳＡ可显著提高黄瓜、豌豆及高羊茅幼苗的耐
热性［５７］，但ＳＡ对大田高温胁迫下半夏抗氧化系统
的影响还未见报道。本试验通过对半夏喷施不同浓
度外源ＳＡ，来探讨ＳＡ对高温胁迫下半夏植株保护
酶以及膜脂过氧化产物丙二醛（ＭＤＡ）的含量和脯
氨酸含量的影响，揭示外源 ＳＡ对提高半夏植株抗
热性的作用机制，为延缓半夏倒苗和增产提供一些
有价值的信息。
１　材料与方法
１．１　材料　半夏实验基地设在淮北市南湖开发区
高科技农业示范中心国家“半夏人工种子中试”基
地，供试材料经薛建平教授鉴定为天南星科植物半
夏Ｐ．ｔｅｒｎａｔａ。
１．２　试验设计　６月初，待日均气温２０～２５℃时，
分别喷施清水（ＣＫ）和０１，０５，１，２，４ｍｍｏｌ·Ｌ－１
的ＳＡ溶液，连续进行３ｄ。６月１５日，待白天最高
气温高于３０℃时，取样分别测定半夏叶片和叶柄的
超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）活性、过氧化氢酶（ＣＡＴ）活
性、过氧化物酶（ＰＯＤ）活性、丙二醛（ＭＤＡ）含量和
脯氨酸（Ｐｒｏ）含量，每个处理重复３次。每种处理随
机选择１０个样本，测量时选取的叶片为三叶半夏中
间叶片，连续测定３ｄ。
１．３　测定方法　ＳＯＤ活性采用氯化硝基四氮唑蓝
（ＮＢＴ）法测定［８］；ＣＡＴ活性采用紫外吸收法［９］；
ＰＯＤ的活性采用愈创木酚法［９］；ＭＤＡ的含量采用硫
代巴比妥酸（ＴＢＡ）法［１０］；脯氨酸含量采用茚三酮显
色法进行［１０］。
１．４　统计方法　用 ＳＰＳＳ１３０软件对数据进行方
差分析，采用Ｄｕｎｃａｎ氏新复极差测验法进行平均数
的比较，应用Ｅｘｃｅｌ软件进行绘图。
２　结果与分析
２．１　大田温度变化　６月１５日早上７：００，大田温
度只有２３℃，此后迅速上升，在１３：００达到３２℃，
之后逐渐下降，在下午１７：００达到２７℃。
２．２　ＳＡ对半夏ＳＯＤ活性的影响　３０℃以上高温
胁迫条件下，０１，０５，１０ｍｍｏｌ·Ｌ－１ＳＡ处理提高
半夏叶片中的 ＳＯＤ活性。其中０５ｍｍｏｌ·Ｌ－１ＳＡ
处理的叶片和叶柄 ＳＯＤ活性增幅显著（Ｐ＜００５），
而ＳＯＤ活性的增加随着浓度的增大而减小。４０
ｍｍｏｌ·Ｌ－１ＳＡ处理后 ＳＯＤ活性反而比对照下降。
高浓度的ＳＡ对叶片 ＳＯＤ活性有抑制作用。ＳＡ处
理的叶柄 ＳＯＤ活性，除４０ｍｍｏｌ·Ｌ－１外其余浓度
均可提高叶柄ＳＯＤ活性（表１）。与对照相比，０５，
１０ｍｍｏｌ·Ｌ－１差异均显著（Ｐ＜００５）。
２．３　ＳＡ对半夏ＰＯＤ活性的影响　各浓度ＳＡ处理
半夏叶片均可提高ＰＯＤ活性，但差异均不显著。与
对照相比，０１，０５，１０，２０，４０ｍｍｏｌ·Ｌ－１ＳＡ处
理后 ＰＯＤ活性升高幅度依次为 １８７％，２７５％，
２２２％，１６９％，其中以０５ｍｍｏｌ·Ｌ－１ＳＡ处理半
夏叶片后ＰＯＤ活性增加幅度最大。０５ｍｍｏｌ·Ｌ－１
ＳＡ处理后叶柄ＰＯＤ活性升高显著（Ｐ＜００５），２０，
·７４８２·
第３３卷第２３期
２００８年１２月
　　　　　　　　　
　　　 中 国 中 药 杂 志
ＣｈｉｎａＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｉｎｅｓｅＭａｔｅｒｉａＭｅｄｉｃａ
　　　　　　　
Ｖｏｌ．３３，Ｉｓｓｕｅ　２３
　Ｄｅｃｅｍｂｅｒ，２００８
　　 表１　不同浓度ＳＡ处理对半夏抗氧化指标的影响
取材部位 ＳＡ／ｍｍｏｌ·Ｌ－１ ＳＯＤ／Ｕ·ｇ－１ ＰＯＤ／Ｕ·ｇ－１·ｍｉｎ－１ ＣＡＴ／Ｕ·ｇ－１·ｍｉｎ－１ ＭＤＡ／μｍｏｌ·ｇ－１ Ｐｒｏ／μｇ·ｇ－１
叶片 ＣＫ １６７１ｂｃ ２４２０ａ １４３３ｃｄ ０３７ａ ４０７ｃｄ
　 ０１ １９４５ａｂ ２９７６ａ １７１３ａｂｃ ０２３ｃ ４７２ｂｃ
　 ０５ ２５０７ａ ３３４０ａ １９５９ａ ０１２ｄ ５９２ａ
　 １ ２１６８ｂｃ ３１１１ａ １７７６ａｂ ０２９ｃｄ ５１４ｂ
　 ２ １６１７ｂｃ ２９１４ａ １４６８ｂｃｄ ０３１ａｂ ４７４ｂｃ
　 ４ １１６１ｃ ２５２４ａ １１９１ｄ ０３５ａｂ ４２４ｄ
叶柄 ＣＫ ２４２１ｂｃ １６７１ｂｃ ９９６ｃｄ ０１７ａｂ ３８７ｂｃ
　 ０１ ２９７６ａ １９４５ｂｃ １１５１ａｂ ０１２ｃ ４２７ａｂｃ
　 ０５ ３３４１ａ ２５０７ａ １２７２ａ ０１１ｃ ５１１ａ
　 １ ３１１１ａｂｃ ２１６８ａｂ １０８３ｂｃ ０１５ｂｃ ４７４ａｂ
　 ２ ２９１４ａｂ １６１７ｃｄ １０２９ａｂｃ ０１７ａｂ ３７３ｃ
　 ４ ２５２４ｃ １１６０ｃｄ ９２９ｄ ０２１ａ ３５４ｃ
　　注：同列中字母相同者差异不显著，字母不同者差异显著（Ｐ＜００５）
４０ｍｍｏｌ·Ｌ－１ＳＡ处理后半夏叶柄ＰＯＤ活性降低，
说明高浓度的ＳＡ对叶柄ＰＯＤ活性有抑制作用。
２．４　ＳＡ对半夏 ＣＡＴ活性的影响　与对照相比，
０１，０５，１０，２０ｍｍｏｌ·Ｌ－１ＳＡ处理后叶片 ＣＡＴ
活性均升高。方差分析表明，０５，１０ｍｍｏｌ·Ｌ－１
ＳＡ处理后叶片 ＣＡＴ活性升高均显著（Ｐ＜００５）。
而４０ｍｍｏｌ·Ｌ－１ＳＡ处理后，ＣＡＴ活性出现与ＳＯＤ
和 ＰＯＤ活性一样的抑制作用。与叶片中相似，０１，
０５，１０，２０ｍｍｏｌ·Ｌ－１ＳＡ处理后叶柄 ＣＡＴ活性
均比对照升高，以０１，０５ｍｍｏｌ·Ｌ－１ＳＡ处理效果
显著（Ｐ＜００５）。４０ｍｍｏｌ·Ｌ－１ＳＡ处理后叶柄
ＣＡＴ活性出现抑制作用。
２．５　ＳＡ对半夏 ＭＤＡ含量的影响　与对照相比，
０１，０５，１０ｍｍｏｌ·Ｌ－１ＳＡ处理降低了半夏叶片
ＭＤＡ含量，其中０５ｍｍｏｌ·Ｌ－１ＳＡ处理后 ＭＤＡ含
量下降显著（Ｐ＜００５）；２０，４０ｍｍｏｌ·Ｌ－１ＳＡ处
理叶片后 ＭＤＡ含量反而比对照高。０１，０５，１０
ｍｍｏｌ·Ｌ－１ＳＡ处理降低半夏叶柄 ＭＤＡ含量，０１，
０５ｍｍｏｌ·Ｌ－１ＳＡ处理后与对照相比 ＭＤＡ含量下
降均显著（Ｐ＜００５），其中０５ｍｍｏｌ·Ｌ－１ＳＡ处理
半夏叶柄后，ＭＤＡ含量降幅最大。
２．６　ＳＡ对半夏脯氨酸含量的影响　与对照相比，
０１～２０ｍｍｏｌ·Ｌ－１ＳＡ处理半夏叶片后脯氨酸含
量均升高，其中０５ｍｍｏｌ·Ｌ－１ＳＡ处理后 Ｐｒｏ含量
上升显著（Ｐ＜００５），４０ｍｍｏｌ·Ｌ－１ＳＡ处理后脯
氨酸含量反而下降。叶柄在喷洒 ＳＡ后，０１～１０
ｍｍｏｌ·Ｌ－１ＳＡ处理后脯氨酸含量均高于对照，０５
ｍｍｏｌ·Ｌ－１ＳＡ处理后脯氨酸含量升高显著（Ｐ＜
００５），２０，４０ｍｍｏｌ·Ｌ－１ＳＡ处理后脯氨酸含量
反而下降，即出现抑制作用。由此可见，低浓度 ＳＡ
处理可以增加叶片脯氨酸含量的积累，从而提高半
夏的抗高温胁迫能力。
３　讨论
Ｓｅｎａｒａｔｎａ等［６７，１１］的研究表明，外源ＳＡ使植物保
持较高的ＳＯＤ和ＣＡＴ活性，使Ｈ２Ｏ２转变为活性较低
的物质，从而使机体提高耐热性。脯氨酸作为一种渗
透调节物质，与植物的抗逆能力有着密切的关系［１２］。
ＵｓｈａＣｈａｋｒａｂｏｒｔｙ等［１３］对鹰咀豆进行研究表明，高温胁
迫下水杨酸能提高鹰咀豆幼苗脯氨酸含量。
在大田喷洒０１～１０ｍｍｏｌ·Ｌ－１ＳＡ后，能使
半夏植株在高温胁迫下保持较高的 ＳＯＤ，ＰＯＤ，ＣＡＴ
活性，游离Ｐｒｏ含量积累增加，从而有效降低膜脂过
氧化产物 ＭＤＡ的含量，避免或减轻植物在逆境下
因活性氧积累而引起膜脂过氧化及其他伤害。其中
以０５ｍｍｏｌ·Ｌ－１ＳＡ处理提高半夏在高温胁迫下
的耐热性效果最好，４０ｍｍｏｌ·Ｌ－１时就会出现抑制
作用。这与 Ｓｅｎａｒａｔｎａ等［６］在豌豆和番茄上的研究
结果部分一致。
Ｈ２Ｏ２在植物抗逆胁迫中具有双重作用，低浓度
的Ｈ２Ｏ２如同环境胁迫驯化，使植物细胞预先经受适
度的氧化胁迫驯化，进而提高其对随后环境胁迫带
来的重度氧化胁迫的抵抗力；而高浓度的Ｈ２Ｏ２使植
物细胞受严重的氧化胁迫伤害，加剧了环境胁迫伤
害程度［１４］。因此推测，ＳＡ在抗高温逆境胁迫方面
的正负效应可能与其诱导的Ｈ２Ｏ２水平有关，低浓度
的ＳＡ可能诱导适度 Ｈ２Ｏ２的积累，进而诱导防卫反
应的产生；而高浓度的ＳＡ或细胞内高水平的 ＳＡ均
可能诱导细胞内高水平的Ｈ２Ｏ２积累，产生重度氧化
胁迫，加剧了环境胁迫伤害。所以，这可能是本试验
中４０ｍｍｏｌ·Ｌ－１ＳＡ处理时出现抑制作用的原因。
·８４８２·
第３３卷第２３期
２００８年１２月
　　　　　　　　　
　　　 中 国 中 药 杂 志
ＣｈｉｎａＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｉｎｅｓｅＭａｔｅｒｉａＭｅｄｉｃａ
　　　　　　　
Ｖｏｌ．３３，Ｉｓｓｕｅ　２３
　Ｄｅｃｅｍｂｅｒ，２００８
植物的耐热性指标有多个，本试验中采用的５
个指标中，０１～１ｍｍｏｌ·Ｌ－１ＳＡ处理半夏叶片和
叶柄在高温逆境胁迫下均保持较高的 ＳＯＤ，ＰＯＤ，
ＣＡＴ活性和游离 Ｐｒｏ含量，降低 ＭＤＡ在体内的积
累，说明适宜浓度的外源 ＳＡ确实能显著提高半夏
的耐热性。
［参考文献］
［１］　 薛建平，丁　勇，张爱民，等．高温胁迫下半夏倒苗前后保护
酶活力的变化［Ｊ］．中国中药杂志，２００４，２９（７）：６４１．
［２］　 李名旺，仰中胜，顾德兴，等．半夏属植物的叶绿素含量和光
合速率的日变化［Ｊ］，安徽农业科学，１９９９，２７（２）：１９９．
［３］　 顾德兴，李云香，徐炳生．半夏的繁殖生物学研究［Ｊ］．植物资
源与环境，１９９４，３（４）：４４．
［４］　 赵会杰，薛延丰．外源水杨酸对光抑制条件下小麦叶片光合
作用的影响［Ｊ］．植物生理学通讯，２００５，４１（５）：６１３．
［５］　 孙　艳，王　鹏．水杨酸对黄瓜幼苗抗高温胁迫能力的影响
［Ｊ］．西北植物学报，２００３，２３（１１）：２０１１．
［６］　 ＳｅｎａｒａｔｎａＴ，ＴｏｕｃｈｅｌＤ，ＢｕｎｎＥ，ｅｔａｌ．Ａｃｅｔｙｌｓａｌｉｃｙｌｉｃａｃｉｄ
（ａｓｐｉｒｉｎ）ａｎｄｓａｌｉｃｙｌｉｃａｃｉｄｉｎｄｕｃｅｍｕｌｔｉｐｌｅｓｔｒｅｓｓｔｏｌｅｒａｎｃｅｉｎ
ｂｅａｎａｎｄｔｏｍａｔｏｐｌａｎｔｓ［Ｊ］．ＰｌａｎｔＧｒｏｗｔｈＲｅｇｕｌ，２０００，３０：１５７．
［７］　 何亚丽，刘友良，陈　权，等．水杨酸和热锻炼诱导的高羊茅
幼苗的耐热性与抗氧化的关系［Ｊ］．植物生理与分子生物学
学报，２００２，２８（２）：８９．
［８］　 ＤｈｉｎｄｓａＲＳ，ＰｌｕｍｂＤＰ，ＴｈｏｒｐｅＴＡ．Ｌｅａｆｓｅｎｅｓｃｅｎｃｅ：ｃｏｒｅ
ｌａｔｅｄｗｉｔｈｉｎｃｒｅａｓｅｄｌｅｖｅｌｓｏｆｍｅｍｂｒａｎｅｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙａｎｄｌｉｐｉｄ
ｐｅｒｏｘｉｄａｔｉｏｎａｎｄｄｅｃｒｅａｓｅｄｌｅｖｅｌｓｏｆｓｕｐｅｒｏｘｉｄａｔｉｏｎｄｉｓｍｕｔａｓｅａｎｄ
ｃａｔａｌａｓｅ［Ｊ］．ＥｘｐＢｏｔ，１９８１，３２（１２）：９３．
［９］　 邹　琦．植物生理学实验指导［Ｍ］．北京：中国农业出版社，
２０００：１６６．
［１０］　李合生．植物生理生化实验原理和技术［Ｍ］．北京：高等教育
出版社，２０００：１６４．
［１１］　杜朝昆，李忠光，龚　明．水杨酸诱导的玉米幼苗适应高温和
低温胁迫的能力与抗氧化酶系统的关系［Ｊ］．植物生理学通
讯，２００５，４１（１）：１９．
［１２］　陈立松，刘星辉．作物抗旱鉴定指标的种类及其综合评价
［Ｊ］．福建农业大学学报，１９９７，２６（１）：４８．
［１３］　ＵｓｈａＣｈａｋｒａｂｏｒｔｙ，ＣｙａｒｉａＴｏｎｇｄｅｎ．Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｈｅａｔａｃｃｌｉｍａ
ｔｉｏｎａｎｄｓａｌｉｃｙｌｉｃａｃｉｄｔｒｅａｔｍｅｎｔｓａｓｐｏｔｅｎｔｉｎｄｕｃｅｒｓｏｆｔｈｅｒｍｏｔｏｌ
ｅｒａｎｃｅｉｎＣｉｃｅｒａｒｉｅｔｉｎｕｍＬ［Ｊ］．ＣｕｒＳｃｉ，２００５，８９（２）：３８４．
［１４］　ＰｒａｓａｄＴＫ，ＡｎｄｅｒｓｏｎＭＰ，ＭａｒｔｉｎＢＡ．Ｅｖｉｄｅｎｃｅｆｏｒｃｈｉｌｉｎｇｉｎ
ｄｕｃｅｄｏｘｉｄａｔｉｖｅｓｔｒｅｓｓｉｎｍａｉｚｅｓｅｅｄｌｉｎｇｓａｎｄａｒｅｇｕｌａｔｏｒｙｒｏｌｅｆｏｒ
ｈｙｄｒｏｇｅｎｐｅｒｏｘｉｄｅ［Ｊ］．ＰｌａｎｔＣｅｌ，１９９４，６：６５．
［责任编辑　吕冬梅］
［收稿日期］　２００８０４０１
［基金项目］　教育部博士点基金项目（２００４００２３０２２）
［通讯作者］　马小军，Ｔｅｌ：（０１０）６２８１９４１０，Ｅｍａｉｌ：ｘｊｍａ＠ｐｕｂ
ｌｉｃ．ｂｔａ．ｎｅｔ．ｃｎ
中国不同地理居群半夏遗传多样性分析
薛　梅１，陈成彬２，马小军１
（１．中国医学科学院 药用植物研究所，北京 １０００９４；
２．南开大学 生命科学学院，天津 ３０００７１）
　　半夏Ｐｉｎｅｌｉａｔｅｒｎａｔｅ（Ｔｈｕｎｂ）Ｂｒｅｉｔ为天南星科
半夏属植物，以块茎入药［１］。我国大部分地区均有
分布。但是随着半夏野生资源逐渐减少，民间多以
同属其他植物作为代替品入药，加之引种途径各异，
长期无性繁殖，导致品种退化。许多地区品种背景
资料，种系不清，缺乏统一的分类标准，使得古方中
所用道地药材在形态和质量方面出现变化，给半夏
的临床用药安全带来很大的隐患。因此，就需要一
种可靠的分类鉴定手段。本实验应用 ＡＦＬＰ（ａｍｐｌｉ
ｆｉｅｄｆｒａｇｍｅｎｔｌｅｎｇｔｈｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍ）分子标记技术，对
采自我国３０个不同地理居群的半夏遗传多样性进
行了分析。
１　材料与方法
１．１　材料　试验材料采自我国１６个省区的３０个
半夏居群分布地，种植保存于中国医学科学院药用
植物研究所半夏种质资源圃（表１）。
１．２　ＤＮＡ提取　采摘新鲜嫩叶０５ｇ用于ＤＮＡ提
取，提取方法参考Ｒｅｉｃｈａｒｄｔ［２］等的方法。ＤＮＡ的纯
度和浓度用０８％琼脂糖凝胶和分光光度仪（ＮＤ－
１００００ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ，ＮａｎｏＤｒｏｐ）检测，最后将
ＤＮＡ稀释至约２００ｍｇ·Ｌ－１，－２０℃保存备用。
１．３　ＡＦＬＰ分析　ＡＦＬＰ分析按照 ＶＯＳ［３］等的方法
·９４８２·
第３３卷第２３期
２００８年１２月
　　　　　　　　　
　　　 中 国 中 药 杂 志
ＣｈｉｎａＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｉｎｅｓｅＭａｔｅｒｉａＭｅｄｉｃａ
　　　　　　　
Ｖｏｌ．３３，Ｉｓｓｕｅ　２３
　Ｄｅｃｅｍｂｅｒ，２００８