高温胁迫对山杏幼苗相对含水量和POD指标的影响

摘要：以山杏为试验材料，研究高温胁迫对山杏幼苗叶片相对含水量（RWC）、POD活性变化的影响。结果表明：叶片相对含水量在高温胁迫条件下都出现了不同程度的下降，其中试验组（40 ℃）叶片含水量下降最为明显；叶片POD酶活性在整个周期出现了先升后降的趋势，试验组（35 ℃）的叶片POD活性最适宜植物生长。

关键词：高温胁迫；叶片相对含水量；POD

中图分类号：S662.2文献标识码：ADOI编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2013.04.021

High Temperature Stress on RWC and POD of Siberian Apricot

MENG Cong-rui1， GONG Xue-sen2， ZHANG Yu-lian3

（1.Shanxi Agricultral University， Taigu， Shanxi 030801， China； 2.Tianjin Xiging Enviroment Protection Monitoring Station， Tianjin 300380， China； 3. Baodi Forestry Bureau of Tianjin， Tianjin 301800， China ）

Abstract： Taking siberian apricot as the experimental material， through the simulation experiment of high temperature stress on siberian apricot of leaf relative water content （ RWC ）， the change regularity of POD activity. Results showed that the relative water content of the leaves under high temperature stress decreased in different degree， the experimental group （ 40 ℃） leaf water content decreased the most obvious； POD enzyme activity in leaves appeared at first and then decreased in the whole cycle， the experimental group （ 35 ℃） leaves POD activity was the most suitable for plant growth.

Key words： high temperature stress； RWC； POD

植物的生长发育需要一定的温度条件，温度是影响植物生理过程的关键生态因子之一，同时也是制约植物产量和品质的主要环境因子之一。近些年来，由于人类频繁活动，生态环境破坏，造成温室气体排放量显著增加，“温室效应”造成的影响日趋显著，极端气候增多，全球温度不断升高。当环境温度超出了植物的适应范围，就对植物形成胁迫。其中高温胁迫在植物生长发育过程中的影响较大，容易引起植物细胞失水，影响整个植株结构形态等，或者影响植物活性，影响植物物质能量循环过程，最终导致植株萎焉甚至死亡。这些都与高温影响植物正常生理代谢有关。笔者通过对高温胁迫下山杏幼苗生理化反应的研究，旨在实际生产中，根据植株情况采取措施，避免或者减轻高温对植物的伤害。

1材料和方法

1.1材 料

材料选择长势相同的一年生山杏幼苗，在恒温情况下培育一个月后，分为4组，分别为一组、二组、三组和对照组（CK）。将4个组分别在不同温度下持续胁迫72 h，一组（30 ℃），二组（35 ℃），三组（40 ℃），对照组（25 ℃）。

1.2方 法

1.2.1叶片相对含水量的测定参考张志良的方法测定光合效率、气孔导度和蒸腾速率三项指标用光合仪直接测定。

取10个干净的试管，分成A组和B组，分别都贴上0.05，0.1，0.15，0.2，0.3 mol·L-1 5个不同浓度标签。这两组试管中分别移取对应浓度的CaCl2溶液4 mL；取待测幼苗叶子数片，用打孔器在其上均匀打孔，混匀，将其分别装入A组试管（每支试管装10片），摇匀，滴入一滴相同浓度的甲烯蓝溶液，再摇匀；用干净的毛细移液管，吸取1～2滴蓝色溶液，插入装有相同浓度的B组试管中部，轻轻地挤出一滴蓝色溶液，观察蓝色液滴流动方向。

计算植物组织水势公式为：Ψ=-iRTC。

1.2.2POD酶活性的测定POD活性测定采用wu等的方法，在3 mL 50 mmol·L-1 PBs（pH值为7.0，含有20 mmol·L-1愈创木酚）中加入100 μL粗酶液，用10 μL 9.6 mol·L-1的H2O2溶液启动反应，在470 nm处以10 s为时间间隔作3 min的扫描，测定其吸光度值OD470，以每分钟OD470值变化0.01为1个酶活力单位，用U·g-1·min-1表示。以每克鲜质量材料每分钟吸光度变化值表示酶活性大小（其计算公式同PPO）。空白对照不加H2O2。

计算POD活性：

POD活性（U·g-1·min）=A×V×n/W×Vt×t

式中，A ： 3 min内吸光值的变化量；V：酶提取液总体积（mL）；Vt：测定时所用的酶液体积（mL）；W：样品的鲜质量（g）；t：反应时间（t）；n：稀释倍数（若酶活性过高，需要稀释酶液）。

2结果与分析

2.1 高温胁迫对山杏叶片含水量的影响

水分是植物生存的先决条件，叶片含水量反映了植物体赖以生存的水分状况。由图1可知，对叶片进行不同程度的模拟高温胁迫处理，在72 h中，叶片的相对含水量变化呈现出不同的规律。对照组叶片相对含水量变化不明显，基本维持稳定，整个过程中变化波动较小。叶片相对含水量均值78.9%。3组处理组叶片都呈现不同程度下降趋势，且胁迫温度越高，叶片内含水量变化幅度越大。胁迫温度为30 ℃，叶片含水量变化最小，72 h后叶片失水18.7%；胁迫温度为35 ℃，变化幅度适中，72 h后叶片失水30.6%；胁迫温度为40 ℃，变化幅度最大，72 h后叶片失水37.9%。由以上数据可见，胁迫温度越高，细胞失水越明显。

2.2高温胁迫对山杏叶片中过氧化物酶（POD）活性的影响

保护酶POD在植物体内的浓度和活性高低决定植物抗寒性强弱。适度的温度胁迫，会提高植物体内保护酶的含量和活性，能够很好地保持植物体内自由基增加和消减平衡，防止植物细胞膜膜脂过氧化自由基大量积累，从而影响植物生理活动。山杏叶片中的POD活性随着温度的升高而呈先升后降的变化，特别是40 ℃的高温胁迫下，变化最明显，山杏叶片内的POD活性随着胁迫时间的延长而呈现增大趋势，处理48 h后POD活性达到最大值，比40 ℃胁迫初期增加了25. 9%，处理72 h后其POD活性有所下降。处理组35 ℃胁迫下的二组POD活性表现最为合适（图2）。

3讨 论

自由水含量多说明植物抗性大，代谢快，少则反之。含水量大小可以说明生命活动是否旺盛。叶片相对含水量是反映植物水分状况的重要指标，相对较高的叶片含水量可以有效地保持叶绿体结构和PSⅡ功能，使植物进行有效光合作用。山杏叶片相对含水量随着高温胁迫的加强而失水严重，高温胁迫在35 ℃以上持续胁迫48 h将会影响幼苗正常生长发育。

适宜的范围内，温度越高，越能提高植物体内POD酶活性，可以积极参与植物体内自由基的平衡，使得植株正常健康运转。处理组35 ℃胁迫下的POD酶活性表现最为合适。高温40 ℃处理72 h后其POD活性先增强有所下降，活性保持稳定差。

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