脫落酸對棉花幼苗POD、SOD活性及MDA含量的影響

趙曉登　陳騰達　李玉帥　高方超　蔣佳琦　周巖

脫落酸作為一種重要的植物激素，對植物在脅迫環境中發揮抗逆性等調節行為具有非常重要的作用。本此試驗是以河南科技學院實驗室內百棉1號為試驗材料，采用水溶液培養的方法：培養溶液中脫落酸（ABA）的施用濃度為20ppm，在加入ABA后的第12h、24h、36h、48h、60h分別進行采樣并測定樣品過氧化物酶（POD）活性、超氧化物歧化酶（SOD）活性以及丙二醛（MDA）含量。結果表明：ABA加入后POD活性和SOD活性明顯提高，MDA的含量逐漸下降，進而與對照組的測定結果進行比對來論證外源ABA對棉花幼苗生理特性的影響。

棉花在我國是一種重要的國民經濟作物，種植面積非常大。棉纖維主要用于紡織，能夠制成多種規格的紡織物，現如今民眾所穿戴的衣物，家具用布以及工業用布大多都是由棉花所制成的。棉花也是花蜜作物，為夏季秋季的蜜蜂提供大量優質的蜜源。其次，棉花也可以作為藥用作物，比如制作止血棉，酒精棉球等。幼苗期是棉花對環境最為敏感的時期，主要影響棉花植株高度和葉片數量，進而對產量造成影響。目前，由于環境因素造成的棉花幼苗期生長受限已經成為棉花產量降低的主要因素。ABA又稱為休眠素，是一種重要的植物生長調節劑，對植物體的影響主要有：促進開花、促進氣孔關閉、影響植物的兩性分化、刺激單性結實的種子發育等。已有研究表明，干旱、高溫、鹽堿等逆境條件可以促進ABA在植物體內的生物合成，并且效果相對顯著。本試驗研究外源施加ABA后百棉一號幼苗植株體內SOD活性、POD活性、MDA含量的生理指標變化情況，論證ABA對棉花幼苗生理特性的影響，對于棉花在干旱以及鹽堿地區的種植、提高棉花產量以及進一步探究棉花的生長以及生理性狀具有很重要的現實意義。

1、材料與方法

（1）試驗材料及地點

試驗于2017年9月至12月在河南科技學院作物基因組學與遺傳改良實驗室進行，供試棉花品種為百棉一號。

（2）試驗設計

采用水培法培育棉花幼苗，篩選出長勢均勻良好的棉花幼苗100株，分別在10個水培箱中培養，放入25℃恒溫培養箱中，每天光照16h并通過攪拌水箱來保證水中的含氧量，期間定時換無菌水，在棉花幼苗第四片真葉葉面積普遍較大時，開始對實驗組外施ABA，在ABA施用后的第12、24、36、48、60小時5個時間點分別進行采樣，采集棉花幼苗的第三片或第四片真葉，之后立即保存在超低溫冰箱。樣品采集完成后進行各項指標測定。

（3）測定項目

對收集并進行低溫保藏的棉花幼苗真葉稱取0。3g，進行生理指標測定，測定項目包括SOD活性、POD活性、MDA含量。

（4）數據分析

用Excel軟件對ABA施加后棉花幼苗的各項生理指標進行數據統計并作圖。

2、結果與分析

（1）ABA施加后棉花葉片POD活性的變化

ABA施加后棉花葉片在不同時間點POD活性的變化見圖1。

由圖1可知外源施加ABA后，試驗組棉花葉片POD活性整體上升高;對照組處于一個大致穩定水平。試驗組：ABA施加后的24小時POD活性一直升高，24小時到達活性高峰，之后開始逐漸降低，48小時后開始趨于穩定，但仍舊高于對照組水平。由此可知，合適濃度的外源ABA對棉花幼苗體內POD活性有增強作用，并且隨著時間進行，ABA的影響力會逐漸減小。

（2）ABA施加后棉花葉片MDA含量的變化

ABA施加后棉花葉片在不同時間點MDA含量的變化見圖2。

由圖2可知外源施加ABA后，試驗組棉花葉片MDA含量整體下降;對照組處于一個大致穩定水平。試驗組：ABA施加后的12小時MDA含量一直下降，12小時含量到達最低值，之后開始逐漸升高并趨于穩定，但MDA含量仍低于對照組水平。由此可知，在棉花幼苗期外源施加合適濃度的ABA后棉花幼苗體內MDA含量會有所下降。

（3）ABA施加后葉片SOD活性的變化

ABA施加后棉花葉片SOD活性的變化見圖3。

由圖3可知外源施加ABA后，試驗組棉花葉片SOD活性整體上升高;對照組處于一個大致穩定水平。試驗組：ABA施加后的24小時SOD活性處于波動狀態，升高量較小，24小時后迅速升高，并于36小時到達活力峰值，之后開始緩慢降低，但仍舊高于對照組水平。由此可知，合適濃度的外源ABA對棉花幼苗體內SOD活性有增強作用，在24小時后效果明顯，36小時后作用力減少。

3、結論與討論

有研究表明逆境之所以能夠對植物的生長產生影響，產生毒害性，實質就是影響了植物體活性氧代謝的平衡。比如啟動了膜脂過氧化或者膜脂的脫脂作用來破壞膜的結構，其他方面就是增加了活性氧的含量水平等。SOD和POD是植物細胞防御系統中2個重要的保護酶類，對于在好氧生物體內防御活性氧傷害具有重要作用，植物抗逆性越強，保護酶對細胞的保護能力越強，是鑒定植物抗逆性的兩個重要指標。生物膜中的不飽和脂肪酸起有力的固定作用，如果發生了氧化作用，就會轉化成了自由基，結果就造成了生物膜中的不飽和脂肪酸含量大大降低，這樣的后果便是生物膜流動性降低。如果流動性發生了改變那么就會影響到生物膜的正常功能，隨即影響細胞的正常功能。丙二醛是細胞膜氧化的產物之一，它的含量能夠準確反映出反映膜脂的過氧化程度。此次試驗結果表明在棉花幼苗期以20ppm的濃度外源施加ABA后，三個抗逆性指標：POD、SOD活性增強，MDA含量降低，均指向抗逆性增強，并且效果明顯，可見合適濃度的ABA外源施加對棉花抗逆性具有增強作用，以期為棉花在生長期的外施試劑選擇以及棉花在干旱以及鹽堿地區的種植、提高棉花產量提供指導。

（作者單位：453003河南科技學院生命科技學院）