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不同环境胁迫因素对五味子幼苗生理指标的影响
摘 要：通过模拟观察五味子幼苗在不同胁迫因素下的耐性差异,测定五味子叶片中的MDA含量、超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性的变化,为五味子的抗逆性育种和引种栽培提供理论依据.
关键词：高温；干旱；除草剂；抗逆性
1材料
1.1供试材料
选取吉林农业大学药园中生长情况良好的一年生五味子幼苗,移栽至直径为13cm×13cm的营养钵中,并在自然条件下使其正常生长一周左右,作为幼苗的试验试材.
1.2方法
1.2.1处理方法.①除草剂胁迫：在除草剂筛选试验基础上,选择2,4-D丁酯除草剂作为本试验的处理药剂,按照商品常用量进行稀释,用普通手持式喷雾器进行叶面喷雾,以清水为对照.每处理重复3盆,每盆栽种5～6株,三次重复,处理后营养钵均置于室外,分别持续胁迫3天、6天、9天、12天,在胁迫极限期进行每个处理的生长量调查,并进行各项生理指标的测定.
②干旱胁迫：根据干旱胁迫程度试验共分五个处理：以浇水为对照（ck）、每处理重复3盆,每盆栽种5～6株,三次重复,处理后营养钵均置于室外,分别持续干旱胁迫3天、6天、9天、12天,在胁迫极限期进行每个处理的生长量调查,并进行各项生理指标的测定.
③高温胁迫：需做高温处理时,将室外正常条件下生长的五味子幼苗营养钵移至RDH-350型程控人工气候箱中,正常光照,设定白天温度为温度为30℃,夜间23℃,并正常浇水.重复原理同①.
处理时间.处理3天开始取样进行测定,每一处理随机出取5株幼苗,并标记叶位（一般在幼苗2～4叶期时,取基位的两片幼叶）,以后每隔3天按叶位取样进行测定.
1.2.2测定方法.除草剂对五味子叶片可溶性糖、可溶性蛋白质含量及SOD、POD、MDA酶活性的影响（均参照吉林农业大学植物生理学实验）.
2结果与分析
2.1不同环境胁迫因素对五味子幼苗SOD活性的影响
1）从表1可以看出在适宜的药剂浓度下处理五味子幼苗叶片6天内SOD活力上升,此后随着时间的延长,SOD活性逐渐降低,破坏了以SOD为主导的细胞保护系统,因此表明2,4-D丁酯是一种持续时间较长的除草剂,在施药初期对五味子幼苗叶片SOD活性有激活作用,随着时间的延长其抑制作用逐渐增强.
2）由图1可以看出：随土壤干旱胁迫时间的延长,五味子幼苗叶片SOD酶活性呈现出先降低,后升高的趋势.而从表1.4可以得出,在干旱胁迫下SOD的活性大小相对于CK对照分别为100.74%、97.64%、100.28%、100.85%,说明干旱条件对五味子幼苗保护酶SOD活性并没有显著影响.
3）由表1及图1可以看出：高温条件对五味子幼苗保护酶SOD活性基本没有显著影响.五味子幼苗在适应了高温逆境后,其组织中SOD活性开始升高,并恢复至与对照相同水平,说明高温对五味子幼苗SOD活性影响较弱,且不受时间长短的影响.
2.2不同环境胁迫因素对五味子幼苗POD活性的影响
1）由表2可以看出,药后第6天,POD活性与对照基本一致,仅高出11.21%.药后第6天开始,对POD活性抑制作用增强,其中药后第12天对POD抑制程度最强,比对照降低了88.81%.
2）由表2及图2可以看出五味子幼苗在水分胁迫下在3-6天内POD活性呈上升趋势,表明在此期间五味子幼苗叶片在初期突然遭到周围环境的胁迫后出现短暂的抵抗现象；从第6天后开始对POD活性抑制作用逐渐增强,其中处理会后第12天对POD抑制程度最强,相对百分比为16.37%.
3）由图3可以看出,在高温胁迫下五味子幼苗中POD活性随着时间的延长逐渐降低,其相对百分比分别为：139.95%、100.23%、45.61%、40.97%.
2.3不同环境胁迫因素对五味子幼苗可溶性糖含量的影响
1）如图3可以得出,在干旱持续9天前曲线呈逐渐增长趋势,但在除草剂胁迫持续9天到12天时五味子幼苗叶片可溶性糖化含量急剧下降,第9天及第12天的相对百分比分别为：85.85%、16.70%.
2）在干旱胁迫初期,五味子幼苗叶片的可溶性糖含量先降低,后升高,随着胁迫时间的延长逐渐降低,虽低于对照,但降低幅度不大.
3）在高温胁迫下,高温胁迫时间越长,胁迫程度越强,五味子幼苗生长受到的影响也越严重.
3小结与讨论
1）干旱、高温和除草剂2,4-D丁酯对五味子幼苗抗氧化系统的影响作用基本一致.由表1-4可以得出当五味子受到除草剂胁迫后,叶内的SOD活性逐渐降低,最后趋于平缓,其SOD活性相对百分比为：101.27%、101.19%、68.63%、96.08%.说明五味子幼苗遭受胁迫初期对除草剂的影响有一个抵抗药害的过程；而干旱与高温单因素胁迫下,SOD活性的变化趋势相似,到第12天干旱与高温的SOD活性相对百分比分别为：100.85%和100.94%.而在不同环境胁迫下五味子幼苗叶片中POD活性在胁迫初期均表现出了较明显的增长,但随着胁迫时间的延长到了第6天活性开始下降.综上说明,保护酶活性的变化同样与五味子幼苗所经历的环境胁迫有关,根据在逆境胁迫下五味子体内的氧化系统和抗氧化系统指标的变化,可以得出五味子幼苗可以忍受一段时期,一般是一周左右的胁迫环境而不受破坏.
2）除草剂2,4-D丁酯胁迫下五味子幼苗叶片MDA相对含量百分比分别为：221.74%、158.97%、144.17%、208.40%,而高温胁迫下MDA含量百分比分别高于CK对照：239.13%、32.48%、1.67%、4.20%.因此可以得出除草剂2,4-D丁酯对五味子幼苗叶片中丙二醛含量的影响最大,其次是干旱胁迫,影响较弱的是高温胁迫.MDA含量增高可能是由于削弱了植株清除自由基的能力,导致胞内的水分下降,活性氧和自由基的含量增加,又促进膜脂过氧化,导致膜脂过氧化产物MDA的积累,然后这些过氧化产物与一些细胞组分进行反应,使一些酶和膜受到严重破坏.
参考文献
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