全 文 ：　 　 倡 国家自然科学基金项目 （３０１７０６５１）资助
　 　 倡倡 通讯作者
收稿日期 ：２００６唱０２唱１５ 　 改回日期 ：２００６唱１１唱１６
外源一氧化氮供体对感染轮纹病菌后
梨质膜 H ＋ — ATPase 及抗氧化酶活性的影响 倡
刘招龙１ ，２ 　张绍铃１ 倡倡 孙益林１ 　乔勇进１
（１畅 南京农业大学园艺学院 　 南京 　 ２１００９５ ； ２畅 宁德师范高等专科学校 　 宁德 　 ３５２１００）
摘 　 要 　 梨叶片感染轮纹病菌 ５d 后 ，用不同浓度的一氧化氮供体硝普钠（SNP）处理 ，测定了质膜 H ＋ — AT Pase及
抗氧化酶活性的变化 。 结果表明 ：浓度为 ０畅３mmol／ L SNP 处理可提高 H ＋ — AT Pase 、抗坏血酸过氧化物酶（APX） 、
愈创木酚过氧化物酶 （GPX）和谷胱甘肽还原酶（GR）活性 ，降低脂氧合酶（LOX）活性 ；浓度为 ０畅１mmol／ L 和 ０畅６
mmol／ L SNP 处理则对其影响效果不明显 ；在同一浓度 SNP 处理组中 ，随处理时间的延长 ，其变化不同 ，较低浓度
的 SNP 可缓解轮纹病菌对梨的伤害作用 。
关键词 　 NO 　 梨 　轮纹病菌 　 质膜 H ＋ — ATPase 　 抗氧化酶
Effect of exogenous nitric oxide donor on plasmalemma H ＋ — ATPase and antioxidative enzyme activities of pear infect唱
ed by Pnysalosproa piricola Nose ． LI U Zhao唱Long１ ，２ ，ZHANG Shao唱Ling１ ， SUN Yi唱Lin１ ，QIAO Yong唱Jin１ （１ ．College
of Hor ticulture ， Nanjing Agricultural U niversity ，Nanjing ２１００９５ ，China ；２ ．Ningde Teachers College ，Ningde ３５２１００ ，
China） ，CJEA ，２００７ ，１５（５） ：１０５ ～ １０７
Abstract 　 Pear leaves were t reated by different densities of nitric oxide donor — SNP after its in fection with Pnysa唱
losp roa pi ricola Nose for five days and the activities of plasmalemma H ＋ — AT Pase and antioxidative enzyme were in唱
vestageted ． Results show that diseased pear t reatment with SNP at the density of ０畅３mmol／L can raise H ＋ — ATPase ，
APX ， GPX and GR activities and reduce LOX activity ， while ０畅１mmol／L and ０畅６mmol／L SNP have less apparent ef唱
fects on pear toxicity mitigation ． In the treatment group of S NP at a constant densit y ， there are varying degrees of effect
on infected pear with the prolongation of t reatment time ． SNP in a relatively low density can palliate pear toxicity after
Pnyalosp roa pi ricola Nose infection ．
Key words 　 Nit ric oxide ，Pear ， Pnysalosp roa pir icola Nose ， Plasmalemma H ＋ — AT P ，Antioxidative enzyme
（Received Feb ．１５ ，２００６ ；revised Nov ．１６ ，２００６）
自然条件下植物常受到生物逆境如病原菌等的胁迫 ，逆境可激活 NO 合酶 ，提高 NO 水平 ，通过与可溶
性鸟苷酸环化酶的结合激活依赖于 cGMP的蛋白激酶 ，使 cADPR 浓度升高 ，最终使植物抗病相关基因得到
表达［１］ ，利用外源 NO 供体（SNP）处理烟草植株亦观察到同样结果［６］ 。 NO 在促进叶片生长过程中一方面
可通过与效应分子反应而直接起作用 ，或通过改变细胞氧化还原电位差而间接起作用 ，参与植物生长 、发育
和对环境适应的信号转导过程 ；另一方面高浓度的 NO 与 O －２ 相互作用生成大量的过氧亚硝酸阴离子 ，后者
经质子化形成具有强氧化作用的亚硝酸 。 高浓度的 NO 还会诱发超氧阴离子和过氧化氢大量产生 ，从而对
组织产生破坏［７］ 。 最近有报道表明 ，NO 参与植物的病原体反应细胞程序化死亡 、植物光形态建成等［８］ 。 在
逆境中低浓度的 NO 可诱导提高抗氧化酶活性 ，缓解膜脂过氧化 ，对氧化损伤具有保护作用［９］ 。 轮纹病菌是
我国梨树的主要致病菌之一 ，目前对该病菌的防治主要靠频繁使用化学杀菌剂 ，易使病菌产生抗药性 ，且会
污染环境并使果实有害物超标 。 本实验研究了外源 NO 供体对感染轮纹病菌后梨质膜 H ＋ — ATPase 及抗
氧化酶活性的影响 ，为揭示 NO 诱导梨树产生抗病性的生理生化机制提供依据 。
1 　 实验材料与方法
梨轮纹病菌（ Pnysalosp roa p ir icola Nose）从梨病果实上分离得到 ，在葡萄糖唱马铃薯（PDA）培养基上扩
第 １５卷第 ５ 期 中 国 生 态 农 业 学 报 Vol ．１５ 　 No ．５
２ ０ ０ ７ 年 ９ 月 Chinese Journal of Eco唱Agriculture Sept ．，　 ２００７
大培养 。 NO 供体硝普钠（亚硝基铁氰化钠 ，SNP ，分析纯 ，由上海试剂公司生产） ，供试梨苗为白梨（ Pyrus
bretschneider i Rehd）黄冠品种 ，引自河南省郑州市果树研究所 。 种苗栽于高 ３０cm 、上部直径 ３５cm 、底部直径
２５cm的塑料盆中 ，培养基为壤土 ，取自田间 ，在自然条件下生长 ，按常规管理 。
将轮纹病菌菌种接种在 PDA 培养基上 ，２６ ℃ 下培养 ，当菌丝布满整个培养皿后 ，刮去菌丝 ，再进行培养 ，
直到生产孢子 ，之后把孢子刮下用蒸馏水配成 ２ × １０４ 个／mL 的孢子悬浮液供接种用［２］ 。 选择生长基本一
致的梨苗 ，用涂抹法把孢子悬浮液均匀涂于叶片正反两面 ，略干后套塑料袋 ，接种后 ４d 内避免阳光直射 ，第
５d除去塑料袋 ，随后分别用 ０mmol／L（CK１） 、０畅１mmol／L 、０畅３mmol／L 、０畅６mmol／L SNP溶液处理梨叶片 ，方
法同上 ，按常规管理 ，第 ８d（含轮纹病菌菌种接种的 ５d）开始测定各指标 ，随后每隔 ３d 测定 １ 次 ，共测 ５ 次 。
每组处理 ３ 次重复 ，以未处理（CK０ ，轮纹病菌未感染 ，未用 NO 处理）作为对照 。 取感染轮纹病菌的梨苗根
尖（１ ～ ２cm 段）１０g ，按文献［３］测定质膜 H ＋ — ATPase 活性 ，LOX 活性按文献［３］测定 ，GPX 活性按文献
［１０］测定 ，APX 活性按文献［１１］测定 ，GR 活性按文献［１２］测定 。 数据采用 χ２ 系统进行差异显著性检验 。
图 1 　 SNP对病梨质膜 H ＋ — ATPase
活性的影响
Fig ．１ 　 Effect of SNP on the activities of
plasmalemma H ＋ — ATPase in diseased pear
2 　 结果与分析
2畅1 　 SNP处理对感染轮纹病菌后梨质膜 H ＋ — ATPase活性的影响
图 １ 表明 ，随 SNP浓度增加 ，质膜 H ＋ — ATPase活性相应增大 ，
当 SNP 浓度达 ０畅３mmol／L 时 ，其活性（第 ２０d）达 １４畅１μg（Pi）／mg
（蛋白质） － １ ·h － １ ，为最高值 ，比对照（CK１）提高 ２５畅９ ％ ，差异显著
（ P ＜ ０畅０５） ；比 CK０ 下降 ４畅７ ％ ，差异不显著（ P ＞ ０畅０５） 。 当 SNP浓
度继续加大 ，其活性反而下降 ，但仍高于对照组 。 SNP 浓度为
０畅１mmol／L 和 ０畅６mmol／L 处理组中 ，质膜 H ＋ — ATPase 活性分别
比对照提高 １１畅６ ％ 和 ８畅０ ％ ，差异均不显著 （ P ＞ ０畅０５） 。 在同一
SNP浓度处理组中 ，质膜 H ＋ — ATPase活性随处理时间的延长而呈
下降趋势 。 说明本实验中用 ０畅３mmol／L SNP 处理梨病叶其质膜
H ＋ — ATPase活性最高 ，能缓解轮纹病菌对梨膜系统的损伤 。
2畅2 　 SNP处理对感染轮纹病菌后梨叶片 LOX与 APX活性的影响
图 ２ 表明 ，当 SNP 浓度为 ０畅１mmol／L 时 ，LOX 活性（２０d）达 １２畅１ A２３４nm／g（FW）·min ，为最低值 ，比
对照（CK１）降低 １１畅７ ％ ，差异显著（ P ＜ ０畅０５） ，比 CK０ 上升 １畅７ ％ ，差异不显著（ P ＞ ０畅０５） ；浓度 ０畅３mmol／L
和 ０畅６mmol／L 处理组中 LOX 活性分别比对照组（CK１）降低 ８畅８ ％ 和 ４畅４ ％ ；在同一 SNP 浓度处理组中 ，
LOX活性随处理时间的延长呈上升趋势 。 当 SNP 浓度为 ０畅１mmol／L 时 ，APX 活性 （２０d）达 １１畅１μmol／g
图 2 　 SNP对梨病叶 LOX与 APX活性的影响
Fig ．２ 　 Effect of SNP on the activities of LOX and APX in diseased pear leaves
（FW）·min ，为最高值 ，比
对 照 组 （ CK１ ） 提 高
７９畅０ ％ ， 差 异 极 显 著
（ P ＜ ０畅０１） ；在 同 一 SN P
浓度处理组中随处理时间
的延长 ，APX 活性呈先升
后 降 趋 势 。 表 明 用
０畅１mmol／L SNP处理梨病
叶 ，可最大幅度降低 LOX
活性和提高 APX 活性 ，从
而降低 O －２ 的产生速率及
H２ O２ 含量 ，缓解轮纹病菌
对梨膜系统的损伤 。
2畅3 　 SNP 处理对感染轮纹病菌后梨叶片 GPX与 GX活性的影响
图 ３ 表明 ，随 SNP 浓度的增加 ，GPX 和 GR 活性随之增大 ，当 SNP 浓度达 ０畅３mmol／L 时 ，GPX 和 GR
活性（第 ２０d）分别为 ６畅１μmol／g（FW）·min 和 ０畅８μmol／g（FW）·min ，与对照（CK１）差异显著（ P ＜ ０畅０５）和
６０ ％ 极显著（ P ＜ ０畅０１） ，当 SNP 浓度再增加时 GPX 和 GR 活性反而下降 。在同一 SNP浓度处理组中 ，随处理
１０６　 中 国 生 态 农 业 学 报 第 １５ 卷
图 3 　 SNP对梨病叶 GPX 与 GR 活性的影响
Fig ．３ 　 Effect of SNP on activities of GPX and GR in diseased pear leaves
时间的延长 ，GPX 活性呈
先升后降趋势 ，GR 活性呈
下 降 趋 势 。 说 明 用
０畅３mmol／L SN P 处理梨
病叶 ，可最大幅度提高
GPX 和 GR 活性 ，从而提
高 GSH 含量 ，降低 H２O２
等有害物含量 ，缓解轮纹
病菌对梨膜系统的损伤 。
3 　 小 　 结
梨根质膜 H ＋ — AT唱
Pase 是植物生命活动的
主宰酶 ，逆境会引起膜系统受损 ，导致膜蛋白酶活性下降 ，进而影响其正常功能的发挥 。 本实验中 ０畅３
mmol／L SNP 处理可提高质膜 H ＋ — ATPase活性 ，有效缓解轮纹病菌对梨膜系统的损伤 。
LOX 通过催化亚油酸等不饱和脂肪酸及相应的加氧反应 ，生成脂质氢过氧化物或脂质过氧化自由
基式的 ROS［４］ 。 LOX 是 LOX 途径中的重要酶 ，通过抑制组织中 LOX 活性降低 O －２ 的产生速率 。 本实
验中浓度为 ０畅１mmol／ L SNP 处理可最大限度降低梨病叶 LOX 活性 ，进而降低 O －２ 等的生产速率 ，缓解
膜脂过氧化 ，并最大限度提高 APX 活性 。 APX 是植物对膜脂过氧化的酶促防御体系中重要的保护
酶［５］ ，也是 ASA唱GSH 氧化还原途径重要组分之一 ，它能通过 ASA唱谷胱甘肽唱NADPH 循环 ，催化 ASA 氧
化来清除 H２ O２ 和 O －２ 等 ，对细胞起保护作用 。
０畅３mmol／L SNP 处理可提高梨病叶 GPX 和 GR 活性 。 GPX 也是抗氧化酶 ，可有效清除 H２ O２ 等有害
物 ；GR 活性的提高可激活 ASA — GSH 循环 ，有利于 GSH 含量的提高［１３］ ，最终达到植物体免遭伤害的作用 。
浓度为 ０畅１ ～ ０畅３mmol／L SNP溶液处理可缓解轮纹病菌感染对梨的伤害作用 ，若用 SNP 代替农药 ，可有效
降低成本 ，避免环境遭到农药的污染 。 该实验是盆栽试验 ，在大田栽培中的情况尚待进一步探讨 。
参 　 考 　 文 　 献
１ 　 赵晓刚 ，徐张红 ，何奕昆 ，等 ．NO 在植物中的调控作用 ．植物学通报 ，２００４ ，２１（１） ：４４ ～ ５１
２ 　 李广旭 ，高艳敏 ，杨 　 华 ，等 ．轮纹病菌在苹果枝干上侵入途径的扫描电镜观察 ．果树学报 ，２００５ ，２２（２） ：１６９ ～ １７１
３ 　 张志良 ，瞿伟菁 ．植物生理学实验指导 ．北京 ：高等教育出版社 ，２００２ ．２６０ ～ ２６５
４ 　 王宪叶 ，沈文飚 ，徐朗莱 ．外源一氧化氮对渗透胁迫下小麦幼苗叶片膜脂过氧化的 缓解作用 ．植物生理与分子生物学 学报 ，２００４ ，
３０（２） ：１９５ ～ ２００
５ 　 陈少裕 ．膜脂过氧化对植物细胞的伤害 ．植物生理学报 ，１９９１ ，２７（２） ：８４ ～ ９０
６ 　 Delledone M ．， Xia Y ．， Di xon R ．A ．， et a l ． Nitric ox ide funct ions as a signal in plant d isease resistance ． Nature ，１９９８ ，３９４ ：５８５ ～ ５８８
７ 　 Leshem Y ．Y ．， Wills R ．B ．H ．Harnessing senescence delaying gases nitric o xide and nit rous o xid ：a no vel approach t o postharvest control o f
f resh horticultural produce ． Biologia Plant arum ，１９９８ ， ４１（１） ：１ ～ １０
８ 　 Pedroso M ．C ．， Durzan D ． J ． E ff ect o f dif ferent gravit y environments on DNA frag menta tion and cell death in kalanchoe leaves ． Ann ．
Bol ．，２０００ ， ８６（５） ：９８３ ～ ９９４
９ 　 Uchida A ．， Jagendorf A ．T ．，Hibino T ．， et al ． Ef fec ts of hydrogen pero xide and ni tric ox ide on both salt and hea t stress t ole rance in rice ．
Plant Sci ．， ２００２ ， １６３（３） ：５１５ ～ ５２３
１０ Cakmak I ．， M arschner H ． Magnesium deficiency and high ligh t in tensity enhance activit ies o f superox ide dismutase ， ascorbat e peroxidase ，
and glu tathione reduct ase in bean leaves ． Plant Physiolog y ，１９９２ ，９８ ：１２２２ ～ １２２７
１１ Nakano Y ．， Asada K ．Hydrogen pero xide is scavenged by ascorbat e唱specific pero xidase in spinach chlo roplasts ． Plant and Cell Physiology ，
１９８１ ，２２（５） ：８６７ ～ ８８０
１２ Foyer C ． H ．， Halliw ell B ． T he presence o f glut athione and glu tathione reduc tase in chloroplasts ： a proposed role on ascorbic acid
metabolism ． Planta ，１９７６ ， １３３（１） ：２１ ～ ２５
１３ Di xit V ．， Pandey V ．， Shyam R ． Dif fe rential an tiox idati ve responses t o cadmium in roo ts and leaves o f pea （ Pisum sat i vu m L ．cv ． Azad） ．
J ． Exp ． Bo t ．，２００１ ，５２（３５８） ：１１０１ ～ １１０９
第 ５期 刘招龙等 ：外源一氧化氮供体对感染轮纹病菌后梨质膜 H ＋ — ATPase及抗氧化酶活性的影响 １０７