遮荫对牡丹叶片活性氧代谢和抗氧化酶活性的影响

摘要：以牡丹品种‘大胡红’为试材，对夏季大田牡丹叶片进行自然光照和遮荫处理（遮光50%），测定牡丹叶片MDA和H2O2含量，活性氧O-·2产生速率，抗氧化酶SOD和CAT的活性，以探讨遮荫对牡丹叶片活性氧代谢和抗氧化酶活性的影响。结果表明：遮荫处理后与自然光照下相比，牡丹叶片MDA和H2O2的含量以及O-·2生成速率的增加幅度均显著减小；SOD、CAT的活性均降低。这说明在夏季自然条件下，牡丹叶片发生了膜脂过氧化作用，而遮荫后叶片的膜脂过氧化程度降低，抗氧化酶活性降低。

关键词：牡丹；遮荫；抗氧化酶；光抑制；活性氧

中图分类号：S685.110.1文献标识号：A文章编号：1001-4942（2013）04-0063-03

牡丹（Paeonia suffruticosa Andr）原产我国西北部，现已在全国各地广泛栽培[1]。牡丹因其花冠硕大、色泽艳丽而被誉为“花中之王”，深受世界各国人民喜爱[2]。但在炎热的夏季，强光高温常使牡丹叶片枯焦，营养物质积累减少，进而影响花芽分化和开花质量。研究表明，强光下光抑制的发生与叶绿体中活性氧的产生有关，其中以O-·2对光反应中心的作用最大[3]。当活性氧代谢的动态平衡遭到破坏，抗氧化系统清除活性氧能力下降，活性氧生成速率增大，可引发或加剧膜脂过氧化作用，对细胞造成伤害[4]。膜脂过氧化对光合作用有显著影响，它能抑制叶片的光合速率，引起植物叶绿素降解，使光合羧化酶失活，从而使光合能力下降[5]。膜脂过氧化产物MDA还能抑制细胞保护酶活性，降低抗氧化物的含量，从而加剧膜脂过氧化。研究还发现，叶绿素的漂白与MDA的产生同时发生，故认为叶绿体的膜脂过氧化可能与PSⅡ的失活有关[6]。适当遮荫可以提高牡丹叶片的光合效率和PSⅡ光化学效率[7]。但关于遮荫对大田牡丹叶片抗氧化系统的影响尚少见报道。因此，我们选择牡丹品种‘大胡红’为试验材料，研究遮荫对牡丹叶片抗氧化酶活性和活性氧含量的影响，旨在为牡丹的栽培管理提供理论依据。

1材料与方法

11试验材料

供试牡丹大胡红（Paeonia suffruticosa cvDahuhong）于青岛农业大学牡丹试验田培养，常规管理。选择株型紧凑，生长势强，无病虫害的植株，分成两组，分别进行自然光（CK）和夏季遮荫（T，单层50%遮光网）两种处理，选取叶位一致的叶片进行生理指标的测定。约每隔10天选择叶片测定1次，重复3次，求其平均值。

12测定方法

丙二醛（MDA）含量测定：采用硫代巴比妥酸（TBA）法；超氧化物歧化酶（SOD）活性测定采用氮蓝四唑（NBT）法；过氧化氢酶（CAT）活性测定采用邹琦等[8]方法；O-·2产生速率测定采用王爱国等[9]方法；H2O2含量测定采用林植芳等[10]方法。

2结果与分析

21不同处理对牡丹叶片MDA含量的影响

从图1可以看出，在夏季自然光和遮荫处理下，随处理时间延长，牡丹叶片中MDA含量均呈增加趋势，表明牡丹叶片发生了膜脂过氧化作用。但是遮荫处理后，MDA含量的增加幅度明显低于自然光照处理。

参考文献：

[1]陈俊愉中国花卉品种分类学[M]北京：中国林业出版社，2001

[2]朱明丽， 孙宪芝 牡丹在泰安市园林中的应用现状和发展前景[J] 山东农业科学， 2010， 6： 54-57

[3]徐志防，罗广华，王爱国，等光合作用的光抑制与光合器官的活性氧代谢[J]植物生理学通讯，1999，35（4）：325-332

[4]Moran J F， Becana M， Ormaetxe I， et al Drought induces oxidative stress in pea plants[J] Planta， 1994， 194（3）： 346-352

[5]李双顺，林桂珠，林植芳，等丙二醛对苋菜叶片光合作用的影响[J]植物生理学通讯，1988，3：41

[6]Heath R L， Packer L Photoperoxidation in isolated chloroplasts kinetics and stoichiometry of fatty acid peroxidation[J] Arch Biochem Biophys，1986，125（1）：189-198

[7]艾希珍，张振贤，王绍辉，等强光胁迫下SOD对姜叶片光抑制破坏的防御作用[J]园艺学报，2000，27（3）：198-201

[8]邹琦植物生理生化实验指导[M]北京：中国农业出版社，1995

[9]王爱国，罗广华植物的超氧物自由基与羟胺反应的定量关系[J]植物生理学通讯，1990，26（6）： 55-57

[10]林植芳，李双顺，林桂珠，等衰老叶片和叶绿体中H2O2的累积与膜质过氧化的关系[J]植物生理学报，1988，14（1）：16-22

[11]李新国，孟庆伟，赵世杰强光胁迫下银杏叶片的光抑制及其防御机制[J]林业科学，2004，40（3）：56-59

[12]周梅，赵炎，盖树鹏，等 三种不同衰老类型牡丹叶片叶绿素荧光特性的比较[J] 山东农业科学，2008，3： 43-47

[13]李卫芳，王秀海，王忠小麦旗叶Rubisco和Rubisco活化酶与光合作用日变化的关系[J]安徽农业大学学报，2006，33（1）：30-34

[14]Crafts-Brander S J， Law R D Effect of heat stress on the inhibition and recovery of the Ribulose-1，5-bisphosphate carboxylase /oxygenase acitivation state[J] Planta，2000，212（1）：67-74