PEG-6000模擬水分脅迫對狗棗獼猴桃幼苗生理特性的影響

王立鳳，董世鵬，李然紅，劉 丹，陳 鑫

(牡丹江師范學(xué)院 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院, 黑龍江 牡丹江 157011)

狗棗獼猴桃〔Actinidiakolomikta(Maxim.&Rupr.) Maxim〕為獼猴桃科(Actinidiaceae)獼猴桃屬(Actinidia)植物[1]，產(chǎn)于黑龍江、吉林、遼寧、河北、四川、云南等省，以東北三省最盛[2]，黑龍江地區(qū)分布比較廣泛。其維生素C含量較一般果蔬高，且甜酸適度，風(fēng)味美，具有鮮食和加工的優(yōu)點(diǎn)。為更好地促進(jìn)獼猴桃的開發(fā)利用，近年來對狗棗獼猴桃進(jìn)行了資源分布、生長發(fā)育、苗木培育、果實(shí)及葉的化學(xué)成分、果實(shí)的貯藏及保鮮等方面的研究[3]。干旱是自然界常見的氣象災(zāi)害，對植物的分布、生長及產(chǎn)量產(chǎn)生嚴(yán)重影響，因而土壤水分狀況與植物之間的關(guān)系一直是植物生理生態(tài)學(xué)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題之一[4-5]。目前鮮見干旱對狗棗獼猴桃生長影響的相關(guān)研究，鑒于此，進(jìn)行了模擬水分脅迫對狗棗獼猴桃生理特性的影響研究，旨在為其引種訓(xùn)化提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

狗棗獼猴桃種子2018年9月末采集于牡丹江橫道河子，在牡丹江師范學(xué)院播種獲得實(shí)生苗。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

將狗棗獼猴桃實(shí)生苗移栽到裝有干凈蛭石和珍珠巖(體積比為3∶1)的塑料營養(yǎng)缽內(nèi)，在溫度為25℃的組培室中用Hoagland營養(yǎng)液進(jìn)行培養(yǎng)；當(dāng)獼猴桃苗長到7～8葉時(shí)，用PEG-6000濃度為5%、10%、15%、20%、25%、30%水溶液分別進(jìn)行模擬水分脅迫處理，以蒸餾水作對照(CK)，每處理3次重復(fù)。

1.3 測定項(xiàng)目及方法

處理72 h后，取葉片進(jìn)行丙二醛(MDA)含量、游離脯氨酸含量、過氧化物酶(POD)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性測定。丙二醛(MDA)含量用硫代巴比妥酸(TBA)法測定，游離脯氨酸含量用茚三酮比色法測定，過氧化物酶(POD)活性用愈創(chuàng)木酚法測定，超氧化物歧化酶(SOD)活性用氮藍(lán)四唑光還原法測定[6]。

測定數(shù)據(jù)用Excel 2007進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同水分脅迫處理狗棗獼猴桃幼苗葉片的丙二醛和脯氨酸含量

從圖1看出，狗棗獼猴桃幼苗葉片丙二醛含量隨PEG-6000濃度的增加而增加，即丙二醛含量隨土壤含水量的減少而逐漸增加，在干旱脅迫程度最嚴(yán)重時(shí)丙二醛的含量最高。EG-6000濃度在5%～10%時(shí)丙二醛含量與CK相差不大；在濃度為25%和30%時(shí)丙二醛含量較高，此時(shí)細(xì)胞膜的透性增強(qiáng)，植物細(xì)胞受到脅迫較大。不同干旱脅迫處理中，PEG-6000濃度在5%～15%時(shí)脯氨酸含量逐漸增加，其中濃度為5%和10%處理的脯氨酸含量與CK相差不大；濃度為20%時(shí)脯氨酸含量反而降低，可能是細(xì)胞對此濃度脅迫下的應(yīng)激反應(yīng)；之后隨著PEG-6000濃度的增加，脯氨酸含量逐漸增大，在30%濃度下，脯氨酸含量是低濃度的3～4倍，原因是狗棗獼猴桃處于比較干旱環(huán)境時(shí)，細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生大量的脯氨酸使植株適應(yīng)環(huán)境。

2.2 不同水分脅迫處理狗棗獼猴桃幼苗葉片的SOD和POD活性

從圖2看出，PEG-6000低濃度處理下，細(xì)胞內(nèi)SOD活力變化不大；在濃度為25%和30%時(shí)，SOD活力顯著提高。POD活性隨著PEG-6000濃度的增加而提高。15%和20%處理下，POD活性變化不明顯；PEG-6000濃度達(dá)30%時(shí)，POD活性顯著提高，是低濃度5%的6倍以上。說明在干旱脅迫加劇時(shí)，植物會(huì)提高POD活性以適應(yīng)環(huán)境。

3 結(jié)論與討論

丙二醛是膜脂過氧化最主要的產(chǎn)物，其含量與細(xì)胞膜膜脂過氧化程度有關(guān)，能夠反映植物所遭受脅迫傷害的程度[7]。脯氨酸是植物體內(nèi)一種重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，其累積與植物的抗旱性密切相關(guān)。水分是影響植物生長、發(fā)育及繁殖的重要因素之一，缺乏適宜的水分供應(yīng)會(huì)對植物產(chǎn)生干旱脅迫,抗氧化酶在植物遭受干旱脅迫時(shí)能起到重要的保護(hù)作用，提高植物體內(nèi)抗氧化酶活性和增強(qiáng)抗氧化代謝水平是提高植物抗逆性的有效途徑[8]。超氧化物歧化酶是一種能夠清除植物體內(nèi)超氧陰離子自由基的酶，通過消除自由基來消除植物細(xì)胞中的有害因子[9-10]。研究結(jié)果表明，隨著PEG-6000濃度的增加，狗棗獼猴幼苗的各項(xiàng)生理指標(biāo)均現(xiàn)不同程度的上升趨勢，但PEG-6000濃度濃度為15%和20%的處理各項(xiàng)生理指標(biāo)變化不明顯，對狗棗獼猴桃幼苗影響不大。當(dāng)濃度≥25%時(shí)，各項(xiàng)指標(biāo)增加明顯，說明狗棗獼猴桃幼苗通過提高體內(nèi)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量和抗氧化酶活性以降低干旱環(huán)境對自身的損害，反應(yīng)出干旱條件下狗棗獼猴桃的抗逆性較強(qiáng)。