毛竹抗旱響應(yīng)機(jī)制研究范文

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《國土綠化雜志》2014年第十一期

一、材料與方法

選用毛竹1年生實(shí)生苗、2年生實(shí)生苗和1年生成竹開展自然條件下的抗寒生理研究。于2012年11月30日開始，每間隔15天取樣1次，共5次。取樣時(shí)間為每天上午9點(diǎn)，在每個(gè)年齡段隨機(jī)選取12株健壯植株，采集植株中部向陽面、當(dāng)年生枝條頂端向下第3～4片生長充實(shí)的功能葉，用塑料袋密封好并及時(shí)做好標(biāo)記，帶回實(shí)驗(yàn)室后立即測定其低溫葉綠素含量，其余葉片剪碎，混勻，稱量分裝后，置于超低溫冰箱中保存，用于其他生理指標(biāo)的測定。葉綠素含量的測定采用浸提法，丙二醛（MDA）含量的測定采用硫代巴比妥酸（TBA）法，超氧化物歧化酶(SOD)活性的測定采用NBT光照化學(xué)還原法，過氧化物酶(POD)活性的測定采用愈創(chuàng)木酚法，可溶性蛋白含量的測定采用考馬斯亮藍(lán)法。所有數(shù)據(jù)先用excle07整理歸納，然后采用SPSS17.0程序進(jìn)行處理，采用Duncan法進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。

二、結(jié)果與分析

在不同測定時(shí)間和不同低溫脅迫程度的條件下，不同毛竹的葉綠素含量、可溶性糖、可溶性蛋白、MDA以及SOD、POD活性檢測結(jié)果也不同。從科學(xué)分析的結(jié)果可以看出，隨著12月氣溫的逐漸降低，1月中旬以后氣溫逐漸回暖，毛竹葉綠素呈明顯的先降低后升高的變化趨勢(shì)。MDA的含量呈現(xiàn)先升高后持續(xù)降低的變化趨勢(shì)，1月中旬以后，1年生實(shí)生苗和2年生實(shí)生苗葉片的MDA含量又略有升高。可溶性蛋白的含量先降低后升高，2年生實(shí)生苗和成年竹的含量先升高后持續(xù)降低，1年生和2年生實(shí)生苗可溶性糖的含量增幅和降幅大部分達(dá)到顯著或極顯著水平。隨著氣溫的降低，毛竹葉片中SOD活性與POD活性均明顯增高，POD活性在整個(gè)自然越冬過程中，變化趨勢(shì)基本一致，表現(xiàn)為先升高后降低再升高。

三、討論

葉綠素含量可以作為植物抗寒性鑒定的指標(biāo)之一。本研究結(jié)果顯示，低溫脅迫初期葉綠素含量升高，后隨溫度的下降其含量下降。這種變化說明低溫能夠引起葉綠素含量的降低，而葉綠素一定程度的降解有利于竹子耐寒性的提高。MDA是膜脂過氧化的最終產(chǎn)物，作為膜脂過氧化產(chǎn)物，MDA含量變化是質(zhì)膜損傷程度的重要標(biāo)志之一。在連續(xù)的低溫脅迫下，MDA含量增加，說明葉片在突然遭到低溫襲擊的最初一段時(shí)間內(nèi)，機(jī)體本身代謝功能特別是保護(hù)酶系統(tǒng)的調(diào)節(jié)突然失去平衡，導(dǎo)致活性氧產(chǎn)生過剩，膜脂過氧化作用加強(qiáng)。可溶性蛋白在低溫脅迫初期表現(xiàn)出增加趨勢(shì)，隨著低溫加劇，含量下降。初期可溶性蛋白的增加可能是低溫鍛煉下增加的可溶性蛋白質(zhì)，包括一部分具有特異性功能的蛋白質(zhì)-酶含量增高，使植物體內(nèi)代謝旺盛，從而提高抵御不良環(huán)境的能力。SOD、POD是植物體內(nèi)兩種重要的膜質(zhì)過氧化防御系統(tǒng)的抗氧化酶。

維持較高的活性并與活性氧含量保持一定的動(dòng)態(tài)平衡，是植物抵御低溫逆境脅迫的生理基礎(chǔ)。本研究顯示，經(jīng)過低溫脅迫各生長階段毛竹的抗寒性強(qiáng)弱在兩種保護(hù)酶上均有體現(xiàn)，但兩種酶適應(yīng)低溫的特點(diǎn)有所不同。

作者：林恭武單位：福建省德化縣林業(yè)局