耿曉東 周星宇 周英

摘要：以大花繡球、圓錐繡球幼苗為材料，采用噴施水楊酸（SA）的方法，比較不同濃度SA預(yù)處理對強(qiáng)光脅迫下草繡球幼苗的影響。結(jié)果表明，在SA濃度為0～1.75 mmol/L內(nèi)，強(qiáng)光協(xié)迫下大花繡球、圓錐繡球分別施用SA 1.00、0.75 mmol/L 處理，其幼苗相對電導(dǎo)率、超氧陰離子（ O-2 · ?）產(chǎn)生速率、過氧化氫（H2O2）含量、丙二醛（MDA）含量相對最低，超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）、過氧化氫酶（CAT）活性相對最高;在同一SA濃度水溶液處理下，大花繡球幼苗相對電導(dǎo)率、 O-2 · ?產(chǎn)生速率、H2O2含量、MDA含量高于圓錐繡球，大花繡球幼苗SOD、POD、CAT活性低于圓錐繡球，SA預(yù)處理能有效增強(qiáng)這2個(gè)草繡球品種尤其是大花繡球的耐光性。

關(guān)鍵詞：草繡球;強(qiáng)光協(xié)迫;水楊酸;保護(hù)酶;大花繡球;圓錐繡球

中圖分類號：S685.990.1 ??文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A ?文章編號：1002-1302（2019）13-0188-03

草繡球[Cardiandra moellendorffii （Hance） Migo]為虎耳草科八仙花屬植物，別稱八仙花、紫陽花等，株型美觀、花團(tuán)錦簇、花色豐富，觀賞價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高，是市場上廣受歡迎的流行花卉[1]。草繡球具有較強(qiáng)的抗性，能適應(yīng)多種多樣的栽培環(huán)境，很少感染病蟲害，既被廣泛用于園林綠化種植，也被用于室內(nèi)盆花供應(yīng)市場。植物的光合作用離不開光，在光合電子傳遞過程中，必然會(huì)產(chǎn)生光介導(dǎo)的活性氧[2]，而夏季光照過強(qiáng)，遠(yuǎn)超過草繡球的光飽和點(diǎn)，易產(chǎn)生光抑制現(xiàn)象，甚至于造成植物光合器官不可逆轉(zhuǎn)的光氧化破壞。通常情況下，植物體內(nèi)活性氧的產(chǎn)生和清除處于一種動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)[3]，而在逆境條件下，這種動(dòng)態(tài)平衡往往被打破，抗氧化系統(tǒng)清除活性氧的能力減弱，活性氧會(huì)大量積累，進(jìn)而對植物的細(xì)胞造成傷害[4]。

草繡球?qū)傧碴幹参?，夏季?qiáng)光會(huì)嚴(yán)重影響草繡球的生長、產(chǎn)量和品質(zhì)，限制草繡球在園林綠化種植中的應(yīng)用范圍，這已成為制約草繡球發(fā)展的主要因素之一，而如何提高草繡球的耐強(qiáng)光能力是當(dāng)前草繡球生產(chǎn)上迫切需要解決的問題。水楊酸（salicylic acid，SA）是一種廣泛存在于植物體內(nèi)、類似植物激素的酚類物質(zhì)，能通過人工化學(xué)合成，具有無毒、廉價(jià)的優(yōu)點(diǎn)，可以有效提高植物產(chǎn)生多種抗性[5-10]。本研究以大花繡球、圓錐繡球?yàn)椴牧?，探討不同濃度SA預(yù)處理對草繡球細(xì)胞膜透性、活性氧自由基、保護(hù)酶活性及丙二醛（MDA）含量的影響，以明確SA提高草繡球幼苗耐強(qiáng)光的效果及其生理機(jī)制，為SA在草繡球生產(chǎn)中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2017年4月在蘇州農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院相城科技園花卉試驗(yàn)基地進(jìn)行，該基地位于31°25′N、120°36′E，屬北亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明，氣候溫和，雨量充沛，年均降水量 1 100 mm，年均溫15.7 ℃，年無霜期244 d。

1.2 試驗(yàn)處理

剪取大花繡球、圓錐繡球的健康枝條，剪成6～8 cm的插穗，扦插到以泥炭土與珍珠巖按4 ∶ 6混勻作為基質(zhì)的營養(yǎng)缽中，溫室內(nèi)自然光照下常規(guī)培養(yǎng);當(dāng)插穗生長至具6張功能葉片時(shí)，從中選取生長狀況相對一致的幼苗，分別用0.25、0.50、0.75、1.00、1.25、1.50、1.75 mmol/L SA水溶液噴施幼苗葉面和葉背，以噴施蒸餾水為對照，以葉片滴水為準(zhǔn)，早晚各噴施1次，連續(xù)處理4 d;將草繡球幼苗置于人工氣候箱內(nèi)強(qiáng)光脅迫繼續(xù)培養(yǎng)5 d，光強(qiáng)為1 500 μmol/（m2·s），光照 12 h/d，溫度為25 ℃，相對濕度為75%;培養(yǎng)第6天，每處理隨機(jī)取草繡球幼苗6株，混合制樣，測定各項(xiàng)指標(biāo)。

1.3 測定指標(biāo)與方法

相對電導(dǎo)率采用電導(dǎo)儀法[11]測定;超氧陰離子（ O-2 · ?）產(chǎn)生速率參照王愛國等的方法[12]測定;過氧化氫（H2O2）、MDA含量參照劉俊等的方法[13-14]測定;超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）、過氧化氫酶（CAT）活性分別采用氮藍(lán)四唑（NBT）法、愈創(chuàng)木酚比色法、Kraus等的方法[15-17]測定。重復(fù)3次。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel 2016、Sigmaplot軟件對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 SA預(yù)處理對強(qiáng)光脅迫草繡球幼苗細(xì)胞膜透性的影響

相對電導(dǎo)率是衡量細(xì)胞質(zhì)膜穩(wěn)定程度的重要指標(biāo)。遭受逆境脅迫時(shí)，植物細(xì)胞膜通透性會(huì)增大，進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)電解質(zhì)外滲，相對電導(dǎo)率的大小可反映植物的抗逆性強(qiáng)弱[11]。由圖1可見，強(qiáng)光脅迫下，隨施用SA水溶液濃度的加大，大花繡球、圓錐繡球這2種草繡球葉片細(xì)胞相對電導(dǎo)率先迅速下降，并分別在SA濃度為1.00、0.75 mmol/L時(shí)相對電導(dǎo)率最低，分別僅為對照處理的37.9%、39.0%，后又逐漸上升;同一濃度SA水溶液處理下，大花繡球的相對電導(dǎo)率高于圓錐繡球。

2.2 SA預(yù)處理對強(qiáng)光脅迫草繡球幼苗活性氧自由基的影響

植物受逆境脅時(shí)會(huì)產(chǎn)生 O-2 · ?，對植物膜結(jié)構(gòu)造成傷害[18]。H2O2具有強(qiáng)氧化性， O-2 · ?產(chǎn)生速率和H2O2含量是衡量植物逆境受損程度的重要指標(biāo)。由圖2、圖3可見，強(qiáng)光脅迫下，隨施用SA水溶液濃度的加大，大花繡球、圓錐繡球這2種草繡球葉片細(xì)胞 O-2 · ?產(chǎn)生速率、H2O2含量先迅速下降，分別在SA濃度為1.00、0.75 mmol/L時(shí)達(dá)到最低，1.00 mmol/L SA水溶液處理的大花繡球 O-2 · ?產(chǎn)生速率、H2O2含量分別僅為對照的30.6%、28.2%，而0.75 mmol/L SA水溶液處理的圓錐繡球 O-2 · ?產(chǎn)生速率、H2O2含量分別僅為對照的33.3%、29.2%，后又逐漸上升;同一濃度SA水溶液處理下，大花繡球的 O-2 · ?產(chǎn)生速率、H2O2含量均高于圓錐繡球。

2.3 SA預(yù)處理對強(qiáng)光脅迫草繡球幼苗保護(hù)酶活性的影響

SOD、POD、CAT是植物在逆境脅迫時(shí)消除體內(nèi)活性氧的重要酶，其活性高低與植物抗逆性強(qiáng)弱息息相關(guān)。由圖4、圖5、圖6可見，強(qiáng)光脅迫下，隨施用SA水溶液濃度的加大，大花繡球、圓錐繡球這2種草繡球葉片細(xì)胞3種保護(hù)酶活性先迅速上升，分別在SA濃度為1.00、0.75 mmol/L時(shí)達(dá)到最高，濃度為1.00 mmol/L SA水溶液處理的大花繡球SOD、POD、CAT活性分別為對照的9.6、3.4、1.9倍，濃度為 0.75 mmol/L SA水溶液處理的圓錐繡球SOD、 POD、 CAT活

性分別為對照的3.8、3.3、1.8倍，后又逐漸下降;同一SA濃度水溶液處理下，大花繡球的SOD、POD、CAT活性均高于圓錐繡球。

2.4 SA預(yù)處理對強(qiáng)光脅迫草繡球幼苗MDA含量的影響

膜脂過氧化會(huì)導(dǎo)致MDA的積累，其含量變化在一定程度上可以反映質(zhì)膜受損程度。由圖7可見，隨施用SA水溶液濃度的加大，大花繡球、圓錐繡球這2種草繡球葉片細(xì)胞MDA含量先迅速下降，分別在1.00、0.75 mmol/L時(shí)含量最低，分別僅為對照的31.0%、35.4%，后又逐漸上升;同一SA濃度水溶液處理下，大花繡球的MDA含量高于圓錐繡球。

3 結(jié)論與討論

本研究結(jié)果表明，以不同濃度的外源水楊酸（SA）預(yù)處理大花繡球、圓錐繡球這2種草繡球扦插苗葉片，可明顯降低強(qiáng)光脅迫下其相對電導(dǎo)率、超氧陰離子（ O-2 · ?）產(chǎn)生速率、過氧化氫（H2O2）含量、丙二醛（MDA）含量，提高其超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）、過氧化氫酶（CAT）活性，這說明外源SA預(yù)處理草繡球扦插苗可有效防護(hù)強(qiáng)光脅迫導(dǎo)致的氧化損傷，維持較高的活性氧清除能力，保護(hù)草繡球葉片細(xì)胞膜，有效提高草繡球品種的耐強(qiáng)光能力，這與秦舒浩等的研究結(jié)果[9，19]一致。SA通過積累植物體內(nèi)活性氧自由基來誘導(dǎo)植物進(jìn)行輕度脅迫鍛煉，激活保護(hù)酶活性，維持較高的清除活性氧能力，降低膜脂過氧化程度和原生質(zhì)膜通透性，進(jìn)而增強(qiáng)植株對重度強(qiáng)光脅迫的抗性。

有關(guān)SA對保護(hù)酶活性的影響，研究結(jié)論不盡相同[20-21]。林忠平等認(rèn)為，SA是通過降低CAT活性以實(shí)現(xiàn)植物體內(nèi)H2O2、 O-2 · ?含量的積累，并通過抗性鍛煉來提升SOD等保護(hù)酶活性，進(jìn)而增強(qiáng)植物的抗逆性[22]。吳楚等認(rèn)為，外源SA能抑制SOD、CAT活性，提高POD活性[23]。本研究中，經(jīng)SA預(yù)處理的2中草繡球品種在強(qiáng)光協(xié)迫下SOD、POD、CAT的活性均有明顯提高，這與張蕊等的研究結(jié)果[10]相似。這些研究結(jié)果的差異性可能是由于植物種類差異、SA濃度梯度選擇、處理時(shí)間及試驗(yàn)環(huán)境等因素導(dǎo)致，有必要進(jìn)一步深入研究SA對植物耐光性提升的作用機(jī)制。

另外，本研究發(fā)現(xiàn)，在同一SA濃度水溶液處理下，大花繡球幼苗相對電導(dǎo)率、 O-2 · ?產(chǎn)生速率、H2O2含量、MDA含量高于圓錐繡球，大花繡球幼苗SOD、POD、CAT活性低于圓錐繡球，說明SA預(yù)處理的大花繡球耐光性強(qiáng)于圓錐繡球，這為大花繡球的可擴(kuò)大范圍種植提供了一定的理論依據(jù)。

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