土壤干旱脅迫對柔毛淫羊藿膜脂過氧化作用和保護(hù)酶活性的影響

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1、第31卷第3期西華師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2010年9月Vo1.3lNo.3JournalofChinaWestNormalUniversity(NaturalSciences)Sep.2010文章編號:1673—5072(2010)03-0229-06土壤干旱脅迫對柔毛淫羊藿膜脂過氧化作用和保護(hù)酶活性的影響童雅贅,黎云祥,權(quán)秋梅,楊艷,王輝,趙剛(西華師范大學(xué)西南野生動(dòng)植物資源保護(hù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,四川南充637009)摘要:采取盆栽控水法模擬了4種土壤水分狀態(tài):正常澆水(T1)、輕度干旱脅迫(T2)

2、、中度干旱脅迫(T3)、重度干旱脅迫(T4),測定了上述不同程度土壤干旱脅迫條件下柔毛淫羊藿(EpimediumpubescensMaxim.)的丙二醛含量(MDA)、葉片相對含水量(RWC)、質(zhì)膜相對透性(RC)以及超氧化物岐化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)和過氧化物酶(POD)的活性.RWC隨著土壤干旱程度的加劇而上升,但在各種脅迫條件下卻均保持在70%以上.輕度干旱脅迫下SOD、CAT和POD酶活性顯著上升,但MDA含量和RC卻只是輕微上升;中度干旱脅迫下SOD、CAT、POD酶活性、MDA含量

3、和RC均顯著上升;重度干旱脅迫下RC繼續(xù)顯著上升,MDA含量和POD酶活性輕微上升,而SOD、CAT酶活性卻顯著下降.試驗(yàn)結(jié)果表明柔毛淫羊藿有較強(qiáng)的保水能力.植株可以通過提高保護(hù)酶的活性抑制膜脂過氧化作用,維持膜系統(tǒng)的穩(wěn)定.在輕度土壤干旱脅迫條件下,這種保護(hù)作用是積極有效的,但干旱脅迫的加劇削弱了這種保護(hù)作用,中度干旱脅迫下膜脂過氧化作用加劇,質(zhì)膜開始受損.重度干旱脅迫下SOD、CAT酶活性下降,膜系統(tǒng)進(jìn)一步受損.關(guān)鍵詞:柔毛淫羊藿;土壤干旱脅迫;葉片相對含水量;膜脂過氧化作用;保護(hù)酶中圖分類號:Q945

4、.17文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A植物在正常的自然環(huán)境條件下可能經(jīng)歷階段性的干旱狀態(tài),一天之中隨著光照強(qiáng)度變化而產(chǎn)生的大氣濕度變化,一年之中隨著降水變化而產(chǎn)生的土壤含水量的變化都可能對植物的生長造成不同程度的干旱脅迫?.植物在逆境或衰老過程中,細(xì)胞內(nèi)自由基代謝的平衡被破壞,過剩自由基的毒害之一將引發(fā)或加劇膜脂過氧化,造成細(xì)胞膜系統(tǒng)的損傷.超氧化物歧化酶(SOD)和過氧化物酶(POD)、過氧化氫酶(CAT)是酶促防御系統(tǒng)(即保護(hù)酶系統(tǒng))的重要組成成分,植物在遭受逆境損傷時(shí)能積極調(diào)節(jié)這些酶的活性以維持活性氧代謝平衡.由干旱

5、脅迫引發(fā)的膜脂過氧化作用以及植物體的抗氧化物保護(hù)酶系對其的響應(yīng)已引起廣泛關(guān)注,前人對眾多植物的膜質(zhì)過氧化作用和保護(hù)酶活性對干旱脅迫的響應(yīng)已有所研究,小麥、豆類]、紅松扶芳藤、藜?等植物均有相關(guān)的研究報(bào)道.柔毛淫羊藿為小檗科(Berberdiaceae)淫羊藿屬(Epimedium)的多年生草本植物,是一種傳統(tǒng)的中藥材,為《中國藥典》(2005版)所收錄.由于其具有重要的藥用價(jià)值,當(dāng)前人們對它的需求量也就越來越大.但由于放牧和長期不合理的采集利用,致使淫羊藿屬野生資源日益枯竭].為保護(hù)這一重要的藥用野生植物

6、資源,擴(kuò)大該種屬植物的生產(chǎn)滿足其日益增長的需求量,對該種屬植物的引種馴化栽培成為必然趨勢,已有學(xué)者對淫羊藿屬部分植物的人工栽培進(jìn)行了初步探索.本文通過研究土壤干旱脅迫對該植物膜脂過氧收稿日期:2010—06—20基金項(xiàng)目:四川省教育廳項(xiàng)目(09ZX011);四川省科技廳應(yīng)用基礎(chǔ)研究項(xiàng)目(2008JY0158);省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金項(xiàng)目(XNYB09—04)作者簡介:童雅資(1985一),女,四川涼山人,西華師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院碩士研究生.主要從事植物生理生態(tài)學(xué)研究通訊作者:黎云祥(1968一)

7、,男,I~tJlI眉山人,西華師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授,博士生導(dǎo)師,主要從事植物生態(tài)學(xué)和藥用植物學(xué)研究.230西華師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2010年化作用以及各種保護(hù)酶活性的影響,探討該植物對干旱逆境的耐受性,為這種需求量日益上升的傳統(tǒng)中藥材的人工栽培提供理論指導(dǎo).1材料與方法1.1材料處理柔毛淫羊藿,于2009年9月中旬采自四川I省南充市與廣安市交界地金城山森林公園(106。28E,30。45N),金城山森林公園地處北亞熱帶,屬亞熱帶暖氣候區(qū),年均溫度17.15℃,年均降水量在1100mm左右.材料采

8、回后,選取莖長、支數(shù)基本一致的克隆片段定植于直徑35cm的帶托盤塑料花盆內(nèi),種植深度均為8em.盆內(nèi)裝9kg的勻質(zhì)土壤(園土:腐殖質(zhì)=3:1),采用威爾科克斯法測定出該土壤最大持水量為30.0l%.材料定植于盆內(nèi)置于室內(nèi)培養(yǎng),并正常澆水,植株栽種成活開始正常生長后于12月22日選取長勢良好且植株冠幅等形態(tài)指標(biāo)相似的植株用于控水試驗(yàn).將選取的40盆植株隨機(jī)分為4組,每組10盆,編號分別為T1,T2,T3,T4.依據(jù)柔毛淫羊藿的自

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