全 文 ：广 西 植 物 Guihaia Jun．2015，35(3)：343—347 http：／／journa1．gxzw．gxib．cn
DOI：10．11931／guihaia．gxzw201312003
乔永旭．水杨酸对牡丹叶片耐冷性的影响[J]．广西植物，2015，35(3)：343—347
Qiao YX．Efects of salicylic acid on cold resistence of Paeonia sufruticosa leaves[J]
水杨酸对牡丹叶片耐冷性的影响
夼 水 旭
(唐 山师范学院 生命科学系，唐 山 063000)
摘 要 ：为了探索低温胁迫下，水杨酸(salicylic acid，SA)提高牡丹叶片耐冷性 的生理机制 ，以 8年生牡丹品
种‘胡红 ’20 d叶龄的叶片为试材 ，将其浸入 0、0．5、1．0、1．5、2．0 mmol·L 的 SA水溶液 ，置于 4℃光照培养箱
进行暗培养，经 0、4、8、12 h的低温处理后取样测定其活性氧水平和保护酶活性 ，MDA、可溶性糖和可溶性蛋
白含量及细胞膜透性 。结果表明：施用低于 2．0 mmol·L。的 SA可减轻低温对牡丹叶片的伤害程度 ，降低
O ·、H O 和 MDA含量 以及细胞膜透性，但能使可溶性糖、可溶性 蛋白含量升高，POD、SOD和 CAT活性
增加 。其中 1．0 mmol·L 的 SA能显著降低叶片组织中 0 ·和 MDA 的含量 ，明显降低低温引起的叶片水
渍化程度 ，随着低温处理时间的增加，这种效果更加明显。施用 2．0 mmol·L 的 SA并不能明显减轻低温引
起的叶片水渍化程度 ，当低温处理 12 h后 ，叶片受到的低温伤害程度和没有施用 SA时没有明显区别。总之 ，
SA是否能明显提高牡丹叶片的耐冷性与其浓度有关，1．0 mmol·L。的 SA最能提高牡丹叶片的抗寒性，过低
和过高浓度的 SA则不能明显增加叶片的抗寒性。该研究成果能快速应用于牡丹 的提早生产 ，并为增强其它
作物的抗寒性提供理论参考。
关键词：牡丹叶片；抗寒性 ；水杨酸
中图分类号：Q945．78 文献标识码 ：A 文章编号 ：1000—3142(2015)03—0343—05
Effects of salicylic acid on cold resistence of
Paeonia suffruticosa leaves
QIAO Yong-Xu
(Department of Life Sciences，Tangshan Normal University，Tangshan 063000。China)
Abstract：In order tO explore the physiological mechanism of salicylic acid(SA)improving ability against chilling in—
jury of plant leaves，20 d old leaves of Paeonia suffruticosa cultivar‘huhong’were treated by 0，O．5，1．0，1．5 and 2．0
mmol·L SA under 4℃ darkness incubator，and then efects of SA on the contents of H2 O2，0 ·，soluble sugar，
soluble protein and ma1onaldegyde(MDA)content，the activities of guaiacol—dependent peroxidase(POD)，superoxide
dismutase(SOD)and catalase(CAT]，and membrane permeability in leaves of P．SU{{ruticosa were investigated in
0，4，8，12 h later．The results showed that low concentration of SA(％2．0 mmol·L )could reduce chiling injury of
leaves of P．sufruticosa，the content of H2 O2，O ·and MDA，and membrane permeability of leaves of P．sufruti—
cosa．However，it could increase the contents of soluble sugar and soluble protein，and activities of POD，SOD and
CAT of leaves of P．suff~uticosa．Especially，1．0 mmol·L。SA could decrease contents of O · and MDA，and re—
duced chiling injury of leaves of P．suffruticosa．The longer the time of lower temperature treatment was，the stron
ger the protection of SA to leaves of P．s“伊 uticosa was 2 mmol L。SA did not significantly reduce the low
temperature inducing lear water salinization degree．The degree of chilling i~ury of leaves P．SUffruticosa un一
收稿日期 ：2014—05—25 修回日期：2014—07—08
基金项 目：国家科技部科技基础专项(2007FY110500—9)
作者简介 ：乔永旭(1978一)，男，山西晋城人，博士，副教授，从事园艺植物逆境生理和细胞工程研究，(E mail)qiaoyxl23@1 63．coin。
344 广 西 植 物 35卷
der 4℃ for 1 2 h whether to 2 mmol L SA use or not was the same．It was concluded that whether SA can ob—
viously improve ability against chiling inj ury of leaves P．suffruticosa depended on SA concentration．1．0
mmol·I SA reduced chilling injury of leaves of P．SU伊 uticosa，while the lower or higher concentration SA
could not obviously increase the cold resistance of leaves of P．SU f=l_ruticosa．The results can be applied quickly
in early spring production of P．suff~uticosa，and provide the theoretical reference for ability against chilling
inj ury of other crops．
Key words：Paeonia 5 uticosa leaves；cold resistance；salicylic acid
牡丹(Paeonia SU uticosa)属芍药科 ，又名木
芍药 、洛阳花等。为我国特产名花 ，雍容华贵，国色
天香 ，自古尊为花中之王 ，有富贵花之称。大 田牡丹
要经历低温的春季 ，低温能降低植物 叶片的光合作
用、改变叶绿素的组成、抑制叶片的发育(Kratsch et
nz．，2000)。此外 ，低温还能增加辣椒的膜脂过氧化
程度和抗氧化酶活性 (王洪涛等，2010)，也能明显增
加牡丹叶片活性氧水平及渗透调节物质的含量 (刘
春英等 ，2012)。因此提高植物叶片的抗冷性有助于
提高植物个体的抗冷性。
水杨酸(salicylic acid，SA)是植物体内普遍存
在的小分子酚类物质，既参与调控了植物体内许多
生理代谢过程，比如植物生长、发育、成熟、衰老等，
又能提高植物对盐碱、干旱、紫外线 、重金属和低温
的抗性 (孟雪娇 等，2010；张亚新等 ，2007)。SA 可
通过诱导提高香蕉和冬麦的抗氧化酶活性从而增强
植物对 非 生 物胁 迫 的适 应 性 (孟 雪娇 等 ，2010)。
Kang et a1．(2002)认为 SA提高黄瓜和玉米的耐冷
性与 GR和 P()D的活性增加有关 ，但 SA在提高牡
丹叶片的抗低温能力方面 尚未见有研究报道(王宏
等，2007；岳桦等 ，2009；闰中园等，2009)。基于此 ，
本试验 以 8年生 ‘胡 红’牡丹为试验材料 ，研究 SA
对低温胁迫下牡丹抗寒性 的影响 ，以期为提高牡丹
的抗寒性提供理论参考。
1 材料与方法
1．1材料
供试牡丹品种为 8年生‘胡红’，采 自唐山师范
学院苗圃园。选择生长健壮，无病虫害，无机械损
伤，约 20 d叶龄的叶片，测定其生理指标作为对照。
之后将叶片浸入 0、0．5、1．0、1．5、2．0 mmol·L 的
SA溶液 ，置人 4℃光照培养箱 内进行 暗培养，4、8、
12 h的低温处理后取样测定其生理指标。
1．2测定 方 法
H。O：和 O2·含量的测定采用乔永旭等(2010)
的方法 ，POD、SOD和 CAT活性测定依据 王学奎
(2006)的方法 ，细胞膜透性测定采用电导率仪法 (乔
永旭 ，2010)，MDA、可溶性蛋 白和可溶性糖含量测
定采用张志良(2003)的方法。
2 结果与分析
2．1 SA对低温处理过程中牡丹叶片中活性氧和膜脂
过氧化的影响
由表 1可知 ，随着低温处理时 间的增加 ，02·
和 H。O 含量均先升高后降低，处理 8 h时达最大
值，之后降低。SA处理后 0 2 ·含量较未经 SA处
理的要低，当SA的浓度为 0．5 mmol·L。时，() ·
含量降至最低 。随着 SA浓度 的增加，() 的含量
降低的幅度逐渐减小。0．5 mmol·I SA 处理后
的 H。O。含量较未经过处理的明显上升，但当 SA 的
浓度大于 0．5 mmol·L。时 ，H。O 含量反而随着 SA
浓度 的 增 高 而 降低 。此 外 ，低 温 使 牡 丹 叶 片 的
MDA含量上升 ，不同浓度 SA处理会不同程度地 降
低其上升幅度 ，以浓度为 1．0 mmol·L。SA的效果
最 明显，低温处理 l2 h后 ，1．0 mmol·I 。SA处理
后的 MDA含量较处理前降低了 23．4 。从低温持
续时间看 ，随低温处理时间的延长，MDA含量呈现
先升 后 降 的变 化 趋 势 。SA 处 理 后 牡 丹 叶 片 的
MDA含量均低于处理前 ，说明适当浓度的 SA处理
使膜脂过氧化程度降低，增强牡丹叶片的耐冷性。
2．2 SA对低温处理过程中牡丹叶片中保护酶活性的
影响
由表 2可知，随着低温处理时间的增加 ，SOD、
POD和 CAT活性变化趋势基本一 致，均为先升高
后降低。低温处理 8 h后，SOD、POD和 cAT酶活
性均达最高 ；12 h后则达到最低 。施加 SA在一定
程度上提高了 SoD、P0D和 CAT 的活性 ，且随着
外源 SA浓度增加 ，叶片 S()D、P0D和 CAT活性的
增加量也呈现先增加后降低的趋势。低温处理 8 h
后 ，0．5、1．5和 2．0 mmol·L。SA处理后 的总酶活
3期 乔永旭 ：水杨酸对牡丹叶片耐冷性 的影响 345
生理指标 低温处理时间
Physiological I ow temperature
SA浓度 SA concentration(mmol·I )
ndex time(h) 0 0．5 1．0 1．5 2．0
注 ：平均值 ±标准偏差后 面的不 同字母表示在 0．05水平 上存在的差异 下同。
Note：Means~ SD for treatments that have different letters are significantly different at Pd0．05．The same below
表 2 不同浓度 SA对牡丹叶片中 SOD、POD和 CAT活·陛的影响
11able 2 Influencing on SOD，POD and CAT activities in leaves of P．suffruticosa treated with different concentrations of SA
性较对 照分别增加 了 36．1 、47．9 和 19．4 ，而
1．0 mmol·L。SA处理的总酶活性较对照则提高了
5o．2 。低温处理 4 h和 12 h的酶活性变化与此类
似 ，但酶活性增加的幅度降低 了。因此 1．0 mmol·
SA处理 8 h时最能增加保护酶的活性 。
2．3 SA对低温处理过程中牡丹叶片几种渗透调节物
质 的影响
表 3显示 ，随着低温处理时间的增加 ，电导率水
平逐渐升高，处理 12 h时电导率达到最大值。低温
处理 0～8 h，SA处理后 电导率较没有经过 SA处理
的有所 降低，SA 以 1．0 mmol·L。处理 4 h时效果
最为明显，电导率比对照降低了 44．O3 ；当低温处
理时间为 12 h时，SA处理并没有降低牡丹叶片的
电导率 。另外 ，随低温处理时间的增加 ，牡丹叶片中
可溶性蛋白和可溶性糖含量先升高后下降。较低浓
度 SA均提高了可溶 性蛋 白和可溶性糖 的含量 ，且
提高的程度随着 SA 浓度 的增加先 升高后 降低 ，其
中 1．0 mmol·L SA增加效果最为明显 ，其次为0．5
mmol·L。的 SA，之后为 1．5 mmol·I 的 SA；2．0
mmol·L SA则与之相反 ；处理后反而增加了可溶
性蛋白质和糖的含量 。
2．4 SA对低温处理过程中牡丹叶片冷害的影响
从表 4可 以看 出，SA 能减 轻牡丹 叶片受冷 害
的程度。冷害处理 4 h以内，处理和对照之间无差
异 。8 h后 ，未施用 SA 的牡丹 叶片开始 出现水 渍
状 ，施用 SA的叶片则无该症状 。低温处理 12 h后，
346 广 西 植 物 35卷
电导率
Conductivitv
( p．s·cm )
可溶性蛋白含量
Soluble protein content
(mg·g- )
可溶性糖含量
Soluble sugar content
(mg·g。。)
33．400±2．092a
72．900±8．261b
82．400±7．923b
89．900土8．006b
23．900土 1．073a
29．900±2．784b
21．200± 1-823a
23．400士 2．O95a
64．128± 4．579a
76．334士 5．578b
60．093± 7．548a
64．438±6．457a
32．786土3．178a
40．800± 2．659c
8O．500±6．784b
88．200土9．354b
23．900±3．2O1a
33．600±2．096b
24．100± 2．017a
24．600土 1_869a
64．039士 6．O28a
85．334士 7．823b
69．093± 5．774b
70．955± 8．652b
33．220±2．389a
36．200±1．936a
70．200土4．596b
84．300±6．492b
23．9O0±2．558a
41．1O0±3．827b
29．5O0±4．163b
24．5O0±3．O04a
63-829± 5．396a
92．679±5．889b
81．197±4．968b
68．783± 5．093a
34．1O2±4．O00a
58．1OO士4_871c
79．400-+-6
．527b
94．900-+-
_ 8．537b
23．900± 1。937a
29．5O0士 2．489b
22．900士2．001a
3O．5OO±2．O58b
65．573± 2．189a
82．128± 7．463b
73．488±3．589b
6O．5O7± 2．774a
33．388±3．997a
68．400土6．582e
80．300士 9．368b
90．500± 9．015b
23．9OO±3．O14a
28．030士 2．91 6b
l8．800土 1．476a
20．1OO± 1．784a
64．O01±4．778a
76．645± 3．838b
56．1 62± 4．997a
57．6lO土 4．256a
1．0 mmol·L SA处理 的叶片水渍状程度最低 ，0．5
和 1．5 mmol·L。SA 处理 的为其次 ，2．0 mmol·
L。SA处理的和未施用 SA 的牡丹叶片水渍化程度
最高 。
表 4 SA对低温处理过程中牡丹叶片冷害的影响
Table 4 Influencing on chilling inj ury of leaves of
P． “ffruticosa treated with different concentrations of SA
低温处理时间
Low temperature time
(h)
SA浓度 SA concentration(mmol·I )
0 0．5 1．0 1．5 2．0
O
4
8
12
注：“一”表示叶片没有冷害症状 ；“ 表示 叶片水渍状程度 。
Note：“一”means no chilling injury symptom in leaves；1．-’means chilling in
jury symptom level in leaves
3 讨论与结论
SA可通过调节抗 氧化酶活性、降低活性氧 的
积累、抑制电解质泄漏和提高光合作用效率来增强
植物 的 耐 寒 性 (孟 雪 娇 等，2010)。Kang et nz．
(2003)研究认为 5℃低温条件下用 0．5 mmol·L。
SA处理敏感型香蕉幼苗抑制了电解质的泄漏，提
高了 SoD、CAT、POX 的活性 ，抑制 了活性 氧水平
的增加 ，提 高 了香 蕉 的光合作 用。而较高 浓度 的
SA则引起 电解质泄漏增加 ，加剧 了低温冷害，说明
SA 的浓度要适宜，在一定的范 围内起积极作用，这
和本研究的结果基本一致。本研究发现，4℃下 1．0
mmol·L SA处理后能明显降低电解质 的渗漏 ，但
2．0 mmol·L 的 SA长时间处理则 增加了牡丹 叶
片电解质的渗漏 ；此外 ，低浓度 的 SA处理后 ，SOD、
CAT和 POD活性均较处理前有了明显提高 ，其 中
1．0 mmol·L SA 的效果最好 。本研究还发现，低
浓度 SA处理 0-8 h以内，各酶活性均有了较大提
高 ，活性氧总体水平也有 了提高，之后二者均呈下降
趋势 ，这和抗氧化系统酶具有清除活性 氧的功能相
矛盾 。通过前人研究 ，这可能和抗氧化 系统酶 的性
质有关(尚庆茂等 ，2007；乔永旭 ，2010)，该酶有两种
作用方式(庞金安等 ，2000)：一是 当底物浓 度增加
(O ·和 H。O。)，诱导了酶活性增加，此时称为诱导
酶 ；另外一种方式是 当抗 氧化 系统酶具有清除活性
氧的功能 ，浓度越高 ，清除活性氧的能力越强 ，此时
称为保护酶。本研究 发现 ，低 温处理 8 h时，底物
(o ·和 H：O：)含量和酶 (SOD、POD和 CAT)活
性均达到了最大值，此时的抗氧化系统酶为诱导酶；
低温处理 8 h后 ，底物含量和酶活性均 呈现下 降趋
势，此时酶为保护酶，虽然在低温处理 8 h后 ，保护
酶活性下 降，但依然 能消除大量 的 o ·和 H o。，
所以在低温处理后期活性氧的含量也快速降低 。由
此可见，同一种酶在植物生理代谢过程 中参与不同
的代谢方向。
MDA是膜脂过 氧化 的最终产物 ，可与生 物膜
上的蛋白质等反应，使之失活，破坏生物膜的结构与
功能；还会造成细胞膜内不饱和脂肪酸过氧化作用 ，
从而导致细胞膜破裂 (庞金安等 ，2000)。MDA 在
正常生长的植株体 内含量较低，当植株处 于不 良环
O 4 8 O 4 8 0 4 8
3期 乔永旭 ：水杨酸对牡丹叶片耐冷性的影响 347
境时，MDA 含量会 上升。上升 的原 因主要是 自由
基的过 多积 累 (王 毅等 ，1994)。抗寒 性 强 的植 物
MDA含量的变化明显低 于抗寒性 弱 的植物 (聂庆
娟等 ，2007)。在本试验中，随着低温处理 时间的增
加 ，MDA含量先上升后下降 ，与张富平(张富平等 ，
2007；周立明等 ，2009)的结果不 同。形成这种差异
的原 因可能是 由于不 同的植物具 有不 同的抗 寒机
制 ，也可能 由于低温胁 迫温度及 时间 的不 同所 致。
低浓度 SA能适度抑制 MDA含量上升 的趋势。本
研究发现，1．0 mmol·L SA 明显降低 了低温胁迫
下的 MDA含量 ，冷害实验也证明 了植物组织 中的
MDA含量越低 ，受 到的冷害程度越 低。因此可知
1．0 mmol·L。的 SA最能提高牡丹叶片的抗寒性 。
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