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Effect of relative humidity on the antioxidative capacity of apple fruit peel under high temperature stress

环境湿度对高温胁迫下苹果果皮组织抗氧化特性的影响



全 文 :     河北省自然科学基金项目(303203)资助
     通讯作者
收稿日期 :20050109   改回日期 :20050214
环境湿度对高温胁迫下苹果果皮组织抗氧化特性的影响 
李英丽  张建光  方  正  刘玉芳
(河北农业大学  保定   071001)
Effect of relative humidity on the antioxidative capacity of apple fruit peel under high temperature stress . LI YingLi ,
ZHANG JianGuang ,FANG Zheng ,LIU YuFang(Agricultural University of Hebei ,Baoding 071001 ,China) , CJEA ,
2006 ,14(3) :259 ~ 260
(Received Jan .9 ,2005 ;revised Feb .14 ,2005)
苹果果实日灼是一种由高温和强光引起的生理伤害 ,同时还与其他气候因子有关 ,如空气相对湿度和
风速等 。张建光等观察表明 ,果实日灼一般出现在一天中空气相对湿度比较低的时段[1] 。 李长存等在研究
山楂果实日灼时发现 ,气温达到 33 ℃时 ,在 73 %相对湿度条件下 ,平均果实日灼率为 167 % ;而在 56 %的相
对湿度下 ,果实日灼率高达 837 % [2] 。这表明 ,空气相对湿度对果实日灼的发生有重要影响 。 然而 ,迄今为
止在相对湿度对高温胁迫下果实抗氧化能力影响方面的研究甚少 。 本试验利用离体果实 ,在控制条件下研
究了不同湿度对果实表皮组织超氧阴离子( )和丙二醛(MDA)含量以及超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化
物酶(POD)活性变化的影响 ,从而为揭示湿度与高温伤害的关系提供理论依据 。
1  试验材料与方法
本试验的供试材料为红富士苹果( Malus domestica Borkh .) ,将果实置于控温控湿箱内 ,处理温度为
48 ℃ ,相对湿度分别调节在 40 %和 70 % 。处理过程中用多点温度仪监测果实表面温度 ,当果温达到 48 ℃ 时
开始计时 ,处理时间为 2h 。 处理结束后 ,立即削取果皮 ,提取酶液测定 和 MDA 含量以及 SOD 和 POD 活
性 。超氧阴离子( )含量的测定参照王爱国的羟胺氧化法[3] ;超氧化物歧化酶(SOD)活性测定采用 NBT
法 ;过氧化物酶(POD)活性测定采用愈创木酚法[4] ;丙二醛(MDA)含量测定采用硫代巴比妥酸法[5] 。
2  结果与分析
高温胁迫条件下不同湿度对果实生理状态的试验结果表明(如表 1) ,果实表皮组织内 和 MDA含量随
着湿度的增加而下降 ,不同处理之间差异达到极显著水平 。 70 % 湿度处理的果实表皮组织中 和 MDA 含
量比 40 %湿度处理分别下降了 3281 %和 4481 % 。与上述变化趋势相反 ,SOD和 POD活性随着湿度的增
加而上升 ,与 40 %相对湿度处理相比 ,70 % 湿度处理果皮组织 SOD 活性提高了 8252 % ,POD 活性提高了
30223 % ,达极显著水平 。 这说明高温胁迫下 ,随着环境相对湿度的下降 ,果实受到的胁迫程度增加 ,果实
表皮中的 含量增加 ;同时保护酶自身的结构和功能也受到影响 ,活性减弱 ,致使 MDA 含量增加 ,果实表皮
的细胞膜结构受到破坏 。
3  小结与讨论
SOD 是抗氧化酶
体系的一个重要成分 ,
是机体清除超氧化物自
由基 ( )和羟自由基
(· OH)的酶类 。 SOD
表 1  环境湿度对高温胁迫下果实果皮组织抗氧化能力的影响
Tab1   Effects of relative humility on antioxidative capacity of
apple fruit peel under high temperature stress
湿度/ % 超氧阴离子/μmol· g - 1 DW 丙二醛/μmol·g - 1 DW
MDA
超氧化物歧化酶/U·g - 1 DW
SOD
过氧化物酶/U· g - 1 DW
POD
40 11523A  1868A 4801B 2111B
70 7742B 1031B 8763A 8491A
     邓肯氏新复极差测验 ,同列不同字母表示显著性差异达到 1 % 水平 。
第 14卷第 4期 中 国 生 态 农 业 学 报 Vol .14   No .4
2 0 0 6年 1 0月 Chinese Journal of EcoAgriculture Oct .,  2006
   活性强度与机体抗氧化能力呈正相关[9] 。 本试验结果表明 ,随着湿度的增加 ,高温胁迫下果实表皮组织中
SOD活性提高 ,清除 的能力增强 ,从而减轻高温胁迫的伤害程度 。 丙二醛(MDA)是膜脂过氧化的主要产
物 ,其积累对细胞膜造成进一步伤害 ,通常用 MDA 作为膜脂过氧化的指标 ,表示细胞膜脂过氧化的程度和
植物对逆境条件反应能力的强弱[6 ,7] 。高温胁迫下组织代谢出现紊乱 ,破坏细胞内自由基代谢的相对平衡 ,
导致过氧化物积累 ,最终使膜系统受到不可逆的伤害[8] 。 本试验结果表明 ,随着湿度的增加果实表皮组织
中 MDA含量下降 ,这有利于果实抗热性的提高 。生产上可尝试在可能发生日灼的日子里 ,通过提高果园相
对湿度抑制或减少日灼的发生 。
参  考  文  献
1   张建光 ,刘玉芳 ,施瑞德 .苹果果实日烧研究 Ⅱ .日烧与主要气象因子的关系 .河北果树 ,2001 (3) :7 ~ 8
2   李长存 .山楂果实日烧的发生与综合防治 .河北农业科技 ,1993 ,11(6) :27
3   王爱国 ,罗广华 .植物的超氧物自由基与羟胺的反应的定量关系 .植物生理学通讯 ,1990 (6) :55 ~ 57
4   李合成 .植物生理生化试验原理与技术 .北京 :高等教育出版社 ,2002 .23 ~ 24
5   朱广廉 ,钟诲文 ,张爱琴 .植物生理学试验 .北京 :北京大学出版社 ,1990 .245 ~ 248
6   陈   贵 ,胡文玉 ,谢甫绨等 .提取植物体内 MDA 的溶剂及 MDA 作为衰老指标的探讨 .植物生理学通讯 ,1991 ,27(1) :44 ~ 46
7   马德化 ,卢育华 ,庞金安 .低温对黄瓜幼苗膜脂过氧化的影响 .园艺学报 ,1998 ,25(1) :61 ~ 64
8   寇晓虹 ,王文生 ,吴彩娥等 .鲜枣果实衰老与膜脂过氧化作用关系的研究 .园艺学报 ,2000 ,27(4) :287 ~ 289
9   Fridovich L . The biology of oxygen radical : the superoxide radical is an agent of oxygen toxicity ; superoxide dismutase provide an important
defense . Science , 1978 ,210 :8875 ~ 8880
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260  中 国 生 态 农 业 学 报 第 14卷