【正文】
PEG脅迫下大葉冬青葉片CAT活性的變化見圖55,方差分析見表55。 植物在代謝過程中所產生的過氧化氫,可導致細胞進行破壞性的氧化作用,而植物體內的過氧化氫酶則可清除過氧化氫,是植物體內重要的活性氧清除系統(tǒng)之一。此后,各處理的活性均有所下降,說明在持續(xù)干旱脅迫條件下,大葉冬青的細胞膜遭受到了一定的傷害,但POD仍有較強的自由基清除能力,對細胞膜結構具有一定的保護作用。從第9天開始,POD活性迅速上升,到12天時3個處理均達到峰值,%,%,%。過氧化物酶(POD)通過催化H2O2 與其底物反應以消耗H2O2,減少H2O2對生物體的的傷害作用,在植物抗性中發(fā)揮重要作用。隨著脅迫時間的延長,到第15天SS3處理的SOD活性均低于CK,但到第18天時S2處理又開始回升,說明大葉冬青已經(jīng)通過自身的調節(jié)適應了S2處理。到第6天時,各處理的活性開始下降,表明隨著脅迫時間的延長,自由基大量增加,致使SOD活性下降。圖53 干旱脅迫下大葉冬青葉片SOD活性的變化Fig53 The activity variation of SOD on Broadleaf Holly leaf under drought stress表53不同干旱脅迫處理下大葉冬青葉片SOD活性隨時間變化的方差分析(單位:μ﹒g1FW)Table53 Different drought stress treatments Broadleaf Holly leaf SOD changes with time analysis of variance處理Treatment處理時間Treating Time0 d 3 d6 d9 d12 d15 d18 dCK 14 a13 a14 a13 a 10 a14 a13 aS1 13 a 21 a16 a 15 a 13 a 15 a14 aS2 15 a 25 ab 20 ab12 a12 a9 b12 aS3 14 a33 b24 b15 a 12 a8 b7 b由圖53可以看出,SOD的活性在3個處理下都呈先上升后下降的變化趨勢。許多研究表明,SOD活性與植物抗氧化能力成正相關性,SOD活性的高低是植物抗旱性的重要標志(王翠花等,2005)。第18天的測定結果表明,與對照相比,S1,S2,%,%%,可能是因為干旱脅迫加重后,葉片中保護酶的活性降低或沒有相應的加強,使活性氧大量積累,膜脂過氧化,致使MDA質量摩爾濃度劇增,對細胞膜產生了一定的損傷。隨著PEG脅迫濃度的增加和時間的延長,大葉冬青葉片中MDA的含量基本呈逐漸增加的趨勢。PEG脅迫下大葉冬青葉片MDA含量的變化見圖52。在S3處理下第18天大葉冬青表現(xiàn)出葉片萎蔫、卷曲,葉綠素含量明顯下降,說明大葉冬青不能忍耐過分的、長期的干旱脅迫。說明干旱脅迫初期促進了大葉冬青的葉綠素合成,使葉綠素含量維持在一個較高的水平上,水分虧缺沒有使葉綠體和線粒體受到傷害(劉祖祺,1994)。從第3~15天,各處理均表現(xiàn)為先降后升的趨勢,到第18天時,SS2處理與對照的變化并不顯著,S3處理下葉綠素含量顯著降低,% 。g1FW)Table51 Different drought stress treatments Broadleaf Holly leaf chlorophyll content changes with time analysis of variance處理Treatment處理時間Treating Time0 d3 d6 d9 d12 d15 d18 dCK a a a a a a aS1 a b b a a a aS2 a a ab a a a abS3 a c a a a a c葉綠素含量的變化如圖51,表51所示。 干旱脅迫對大葉冬青葉片葉綠素含量的影響 葉綠素總量主要包括葉綠素a(Chla)和葉綠素b(Chlb),葉片葉綠素含量的變化,常被用作脅迫反應的指標。單就相關性而言, 這幾個指標之間的相關性比較好,因此,在快速估計植物的抗寒性時,測定其中任何一個指標即可。在防止干旱脅迫過程中發(fā)揮著重要的作用。低溫脅迫第48h時,MDA與可溶性糖、SOD、POD負相關,與電導和CAT正相關,說明在這個過程中可溶性糖、SOD、POD的協(xié)同作用有效的保護了MDA對大葉冬青細胞膜的傷害。表42 低溫脅迫下大葉冬青葉片各項指標的相關性分析Table2 Broadleaf holly leaves under low temperature stress the relevance of the indicators處理(Treatment)項目(Item)ChlMDASSMPSODPODMDASS*24hMP***SODPOD**CAT ***項目(Item)ChlMDASSMPSODPODMDA*SS*48hMPSODPODCAT項目(Item)ChlMDASSMPSODPODMDA*SS***72hMP**SOD** ****POD**** CAT注: “*” ,“**” Note: “*” Correlation is significant at the level. “**”Correlation is significant at the level.由表42可知,可以看出,Chl與MDA之間均呈負相關或顯著負相關,24h處理時,葉綠素與可溶性糖、POD呈顯著正相關,與電導呈顯著負相關, MP與MDA、可溶性糖之間呈極顯著正相關,POD與SOD、CAT之間呈顯著相關,SOD與CAT之間極顯著正相關。葉片中保持較高的CAT活性,有利于清除細胞中過剩H2O2,從而降低對細胞的毒害作用。圖415 驟然降溫下大葉冬青葉片CAT活性的變化Fig415 Effect of slow cooling chill stress on SOD activity of broadleaf holly leaves由圖415 可見,驟然降溫下大葉冬青葉片CAT活性的變化與緩慢降溫的變化趨勢基本一致,隨低溫脅迫時間的延長,CAT活性先升高,再降低,且CAT一直維持較高的活性,在48h時三個處理都達到了最大值,%、%、%,48h時CAT活性最大。12℃、18 ℃處理下的CAT活性已低于對照的CAT活性。表明一定程度的低溫誘導能夠顯著增強大葉冬青葉片CAT的活性。圖414 緩慢降溫下大葉冬青葉片CAT活性的變化Fig414 Effect of rapid cooling chill stress on CAT activity of broadleaf holly leaves由圖414可見,緩慢降溫處理下大葉冬青葉片CAT活性的變化趨勢一致,葉片CAT活性的變化趨勢為先升后降。 低溫脅迫對大葉冬青葉片CAT活性的影響CAT是植物體內重要的活性氧消除系統(tǒng)之一,可以清除H2O2,H2O2是植物體內的代謝產物,H2O2的積累可導致破壞性的氧化作用,CAT的活性與植物的抗逆性有關。隨后持續(xù)下降,%、%、%。圖413驟然降溫下大葉冬青葉片POD活性的變化Fig413 Effect of slow cooling chill stress on POD activity of broadleaf holly leaves由圖413可知,驟然降溫下大葉冬青葉片POD活性的變化如圖所示,在低溫脅迫下,其POD活性隨低溫處理時間的延長逐漸降低。表明在低溫下72h即可造成大葉冬青代謝功能紊亂。72h后,0℃、6℃有所上升,但仍低于對照。0℃、6℃處理下POD活性先降后升,12℃、18℃處理下其POD活性一直處于下降趨勢。 緩慢降溫對大葉冬青葉片POD活性的影響緩慢降溫下大葉冬青POD活性的變化見圖412所示。一種觀點認為POD主要是防止膜質過氧化的主要酶,POD催化如下反應:H2O2+AH2 2H2O+A,從而清除H2O2,防止生物膜受到破壞(陳貽竹等,1988)。6℃處理SOD活性產生了不可逆的下降,表明驟然降溫下6℃處理48h已經(jīng)對大葉冬青產生了傷害,說明驟然降溫對植物造成的傷害更嚴重。3個處理都在24h時出現(xiàn)一個峰值,%、%、%,SOD活性的增強說明超氧自由基的增加,這是植物在遭遇逆境時清除過多的活性氧進行自保的正常反應。驟然降溫下大葉冬青葉片SOD活性的變化見圖411。在12℃、18℃處理下72h后,SOD活性仍然較低,低于對照水平。隨后SOD活性開始上升,直至72h時,0℃、6℃%、%。圖10 緩慢降溫下大葉冬青葉片SOD活性的變化Fig410 Effect of rapid cooling chill stress on SOD activity of broadleaf holly leaves由圖410可知,緩慢降溫SOD酶相對活性表現(xiàn)為“先降后升”的趨勢,在處理24h時,活性達到最低,%、%、%、%。SOD活性可以反映大葉冬青對低溫的適應能力。根據(jù)可溶性糖的變化可以預知在驟然降溫下大葉冬青不能適應6℃低溫對其造成的影響。隨后,三個處理都開始可溶性糖含量都開始下降,但6℃、0℃處理下大葉冬青葉片的可溶性糖含量仍高于對照。 圖49 驟然降溫下大葉冬青葉片可溶性糖含量的變化Fig49 Effect of rapid cooling chill stress on SS content of broadleaf holly leaves由圖49可知,驟然降溫下大葉冬青葉片可溶性糖含量變化同緩慢降溫相似,也呈現(xiàn)先升后降的變化趨勢。這表明低溫持續(xù)脅迫時間越長,對大葉冬青葉片傷害越大。至72 h各處理可溶性糖含量都降到了最低點,均低于對照。說明低溫處理提高了葉片中可溶性糖的含量,且隨低溫處理溫度越低,含量增大越快。6 ℃、12 ℃、18 ℃處理下在24h時就達到了峰值,%、%、%。(李合生,2000;朱紅,1994),可溶性糖含量的積累有利于植物抗寒性的提高,使細胞膜免遭降解和破壞 緩慢降溫下大葉冬青葉片可溶性糖含量的變化緩慢降溫下大葉冬青葉片可溶性糖含量的變化見圖48所示。第一階段是大葉冬青對驟然降溫的強烈反應,適應階段是大葉冬青通過自身的積極調節(jié)作用,此階段MDA含量略微下降或增加,大葉冬青的受害程度減少,但隨著脅迫時間的延長,MDA含量都有所升高,%、%、%,植株最終受到傷害。圖47 驟然降溫下大葉冬青葉片MDA含量的變化Fig47 Effect of rapid cooling chill stress on MDA content of broadleaf holly leaves 由圖47 可知,在驟然降溫下,從MDA含量隨時間的變化可以看出,大葉冬青在遭到迅速降溫的脅迫時呈曲線升高的趨勢。表明在低溫脅迫下,膜脂過氧化作用加強,MDA含量增加。%、%、%。圖46 緩慢降溫下大葉冬青葉片MDA含量的變化Fig46 Effect of slow cooling chill stress on MDA content of broadleaf holly leaves由圖46可以看出,在緩慢降溫脅迫下MDA含量在總體上呈增加趨勢,增加幅度基本與低溫脅迫程度成正比。因此,丙二醛含量的高低直接反映了活性氧代謝及對細胞膜破壞的程度(蘇國興,1997)。表41 不同處理時間大葉冬青半致死溫度LT50的計算Table41 LT50 of Broadleaf holly of different periods處理時間Treatment timeLogistic方程半致死溫度LT50(℃)擬合度R224 hY = / (1 + x)48 hY = 57. 465 / (1 + 69. 868 e0. 378 x) 11. 2372 hY = / (1 + x) 低溫脅迫下大葉冬青葉片MDA含量的變化 MDA是細胞膜脂過氧化的產物,其含量的高低反映了細胞膜脂過氧化水平。圖45 緩慢降溫下大葉冬青葉片相對電導率的變化Fig45 Effect of slow cooling chill stress on relative electrical of broadleaf holly leaves