水楊酸對低溫脅迫下香水百合葉片生理活性的影響

唐淑蓉 李靈玲 潘遠智

摘要：將分別經 0.3、0.5、0.7、1.0 mmol/L水楊酸（SA）于常溫預處理的香水百合（Lilium casa blanca）幼苗置于5 ℃下進行低溫脅迫試驗，以清水處理為對照（CK），處理0、6、12、18、24 h后測定其葉片丙二醛（MDA）、可溶性蛋白質和可溶性糖含量以及超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）、過氧化氫酶（CAT）活性。結果表明，葉片噴施一定濃度的SA可緩解低溫對香水百合幼苗的傷害，與對照相比，噴施SA的幼苗在低溫脅迫下葉片中丙二醛含量降低，可溶性蛋白質、可溶性糖含量升高，SOD、CAT和POD活性升高。綜合比較，以0.5 mmol/L SA處理后低溫脅迫12 h的抗低溫效果最明顯。

關鍵詞：香水百合（Lilium casa blanca）；水楊酸；低溫脅迫；生理指標

中圖分類號：Q949.71+8.23；Q945.78 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）07-1581-03

香水百合（Lilium casa blanca）是百合科（Liliaceae）百合屬（Lilium）東方百合雜交系統的多年生草本植物，為近年來花卉市場上的暢銷品種之一[1]。但其開花適宜溫度在15～24 ℃，低于5 ℃時其生育近乎停止[2]，限制了香水百合在中國北方地區的商品供花。

水楊酸（Salicylic acid，SA）是苯丙氨酸的代謝產物[3]，大量研究發現用SA處理龍船花[4]、菊花[5]、紅掌[6]等園林植物幼苗，均能對其生理生化特性產生正面影響，提高其抗寒能力。但國內關于SA對低溫脅迫下香水百合幼苗抗寒生理生化特性影響的研究鮮見報道。試驗通過SA噴施葉片，探討低溫脅迫下SA對香水百合幼苗葉片生理活性的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2011年4月6日至5月20日在四川農業大學成都校區風景園林學院植物試驗基地進行。供試用的種球為西昌明日風園藝有限責任公司提供的荷蘭進口香水百合天霸（Lilium ‘Tiber），種球周徑10～12 cm。

1.2 試驗方法

香水百合種植后40 d，即從基部第三片葉開始向上數有15～18片葉時，選擇長勢相近的植株，分為5組，每組3次重復，每重復10株。分別用0.3、0.5、0.7、1.0 mmol/L SA進行葉面噴施，以清水處理的作對照。于每日19∶00噴施一次，連續噴施3 d，每次噴至葉片有滴液為止。噴施3 d后將香水百合幼苗置于5 ℃的冰柜中進行低溫處理[7]，分別在處理0、6、12、18、24 h后采樣進行指標測定。

1.3 主要指標測定方法

MDA含量用硫代巴比妥酸比色法測定；可溶性糖含量用蒽酮比色法測定；可溶性蛋白質含量用考馬斯亮藍G-250染色法測定；SOD活性用氮藍四唑比色法測定；CAT活性用紫外分光光度法測定；POD活性用愈創木酚法測定[8]。

1.4 數據處理

采用 Microsoft Excel和 DPS 軟件對數據進行方差分析和LSD檢驗。

2 結果與分析

2.1 低溫脅迫下SA對香水百合幼苗葉片中MDA含量的影響

由圖1可以看出，隨著低溫脅迫時間的延長，各處理的香水百合葉片中的MDA含量均升高，說明細胞膜受到了不同程度的破壞。噴施水楊酸組的MDA含量總體低于對照，說明噴施水楊酸減慢了膜脂過氧化作用，對細胞膜有保護作用。在低溫脅迫下香水百合幼苗葉片MDA含量隨SA濃度變化均呈先下降后上升的趨勢。SA濃度對幼苗葉片MDA含量影響并不明顯，但當SA濃度為0.5 mmol/L時MDA含量最低，抗低溫效果較其他處理好。

2.2 低溫脅迫下SA對香水百合幼苗葉片中可溶性蛋白質含量的影響

從圖2可以看出，隨SA濃度的增加，香水百合幼苗葉片在低溫脅迫下可溶性蛋白質含量呈先上升后下降的趨勢，且SA處理組的可溶性蛋白質含量均高于對照。隨著低溫處理時間的延長，香水百合幼苗葉片中可溶性蛋白質的含量也呈先升后降的趨勢。

2.3 低溫脅迫下SA對香水百合幼苗葉片中可溶性糖含量的影響

圖3表明，隨著低溫脅迫時間的延長香水百合幼苗葉片中的可溶性糖含量均升高。噴施SA的幼苗葉片中可溶性糖含量均高于對照，且總體呈先上升后下降的趨勢，其中0.5 mmol/L SA處理與對照相比差異明顯，分別比對照提高了28.52%、42.41%、38.42%、41.97%、42.53%。

2.4 低溫脅迫下SA對香水百合幼苗葉片中SOD活性的影響

由圖4可以看出，低溫脅迫對SOD活性的影響較為明顯，隨著低溫脅迫時間的延長，SOD活性呈先上升后下降的趨勢。但處理組下降程度小于對照，且以SA濃度為0.5 mmol/L時對幼苗葉片中SOD活性影響最明顯，比對照分別高3.37%、6.01%、 10.31%、11.58%、13.09%。

2.5 低溫脅迫下SA對香水百合幼苗葉片中POD活性的影響

從圖5可以看出，香水百合幼苗葉片中POD活性隨低溫脅迫時間的延長呈先上升后下降的趨勢，不同低溫脅迫時間對幼苗葉片中POD活性的影響以12 h差異最為明顯，經SA處理的幼苗POD活性均高于對照。不同濃度SA處理除1.0 mmol/L外，其余處理與對照相比差異明顯，其中0.5 mmol/L的SA處理與對照相比差異最明顯，POD活性分別比對照高32.50%、77.85%、74.65%、52.48%、55.98%。

2.6 低溫脅迫下SA對香水百合幼苗葉片中CAT活性的影響

從圖6可以看出，不同低溫脅迫時間下香水百合幼苗葉片CAT活性先上升后下降。且SA處理的幼苗葉片CAT活性總體上高于對照。其中0.5 mmol/L 的SA處理香水百合幼苗葉片CAT表現出了較高的活性，差異較其他處理也最為明顯，分別比對照高64.38%、16.21%、38.19%、17.15%、28.40%。

3 小結與結論

MDA是膜脂過氧化的主要產物之一，能與細胞內各種物質發生強烈反應從而引起酶和膜的嚴重損傷，最終造成膜的整體性破壞和過敏性死亡[9]。試驗中噴施SA的香水百合幼苗葉片中MDA含量低于對照，增加也較對照緩慢，這可能是由于SA處理提高了幼苗葉片內SOD和POD的活性，維持了酶保護系統的功能，從而有效地清除活性氧，保護細胞膜免受因活性氧積累而引起膜脂過氧化及其他傷害。

可溶性蛋白質具有較強的親水性，其含量的增加可以束縛更多的水分，減少低溫條件下原生質因結冰而受傷害致死的機會[10]。大量研究表明，SA預處理能提高番茄幼苗[11]、冬小麥[12]在低溫脅迫下的可溶性蛋白質含量。試驗中可溶性蛋白質含量隨低溫處理時間的延長和SA濃度的增加，呈現先升后降的趨勢，先上升可能是冷害初期的一種應激反應，通過提高可溶性蛋白質的含量來抵御低溫脅迫。而用SA處理的幼苗能明顯提高香水百合幼苗葉片中可溶性蛋白質含量，活化細胞內某些蛋白質的合成基因，提高蛋白質的合成量?？扇苄蕴鞘侵参锛毎麅戎匾臐B透調節物質，它們能夠增加胞內溶質濃度，降低細胞的冰點，防止細胞過度脫水，從而減少低溫對細胞的傷害。試驗證明，SA通過抑制低溫下香水百合幼苗可溶性蛋白質含量的降解來增強百合幼苗的抗寒性。

CAT是植物細胞中負責清除H2O2的主要抗氧化酶。Kang等[13]提出外源SA能改變低溫條件下香蕉幼苗抗氧化酶活性，并通過抑制CAT的活性而積累H2O2，H2O2作為第二信使誘導一系列防衛反應的發生。試驗雖然沒有測定香水百合幼苗葉片內的H2O2量，但結果表明，隨著低溫脅迫時間的延長，經 SA 處理的香水百合幼苗葉片的CAT活性總體上均高于對照，維持了較高的活性氧清除速率，這可能是 SA 處理提高香水百合幼苗抗寒性的另一個原因。

由此可見，SA作為一種類似植物激素的小分子物質，對低溫脅迫下香水百合幼苗生理功能的保持具有促進作用。因此，在低溫環境下栽培香水百合，可對幼苗噴施低濃度的SA以提高其抗寒能力，降低生產風險，控制生產成本，從而擴大其栽培地域及在園林中的應用范圍。

參考文獻：

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