低温胁迫对甜樱桃品种枝条SOD\POD活性和脯氨酸含量的影响
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇低温胁迫对甜樱桃品种枝条SOD\POD活性和脯氨酸含量的影响范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
摘要：在低温胁迫条件下，对4个甜樱桃品种枝条的sod、pod酶活性和脯氨酸含量的变化进行了研究，并初步探讨品种间的抗寒性差异。结果表明，被试品种枝条SOD、POD活性和脯氨酸含量在低温胁迫中均出现增加，但变化规律不一致；被试品种间SOD、POD活性最大值较常温值的增加倍数差异显著(P=0.05)，拉宾斯、红灯、美早与早大果枝条脯氨酸含量的增加倍数差异显著(P=0.05);红灯的3个指标在低温胁迫中的增加倍数均较高，故推断红灯在4个品种中的抗寒性表现较突出，
关键词：甜樱桃；低温胁迫；SOD；POD；脯氨酸
近年来，甜樱桃种植业在全国范围内发展迅速。但是我国很多内陆地区冬季漫长、气候严寒，与甜樱桃原产地差异较大，各地引种栽培中经常出现枝干、花芽冻害，甚至植株死亡的问题，给果农带来巨大损失。抗寒性成为甜樱桃引种栽培过程中需要考虑的一个重要因素。目前，有关甜樱桃抗寒生理生化指标的研究，国内已出现相关报道。李勃等采用电导法与恢复生长法相结合对Gisela5、山樱桃等甜樱桃砧木抗寒性进行了初步鉴定，并研究了砧木枝条SOD活性和脯氨酸含量与抗寒性的关系。陈新华等通过对休眠期甜樱桃枝条相关生理生化指标变化规律的研究，初步确定了龙冠、红蜜等品种的抗寒性强弱。本试验借助人工低温胁迫，对4个甜樱桃品种的枝条SOD、POD活性和脯氨酸含量的变化进行了研究，初步探讨这些品种的抗寒性差异，为甜樱桃的引种栽培和种质资源利用提供借鉴。
1材料与方法
1.1材料
试验于2010年1－2月在山西省农科院果树所中心实验室进行。供试材料为果树所甜樱桃品种园内3年生早大果、红灯、美早、拉宾斯的1年生枝条。于2010年1月10日(树体已进入深休眠)取样，选取长势相近的植株，截取树冠、生长发育较一致的1年生枝条若干。该樱桃品种园田间管理水平一般，树体长势中庸。
1.2试验设计
将采集的枝条洗净、截段、封蜡后，分成6组，分装入保鲜袋，其中一组作为对照，室温(14℃)下放置1 h测定各项指标，其余放人控温冰柜，O℃预处理1 h，逐步降温至-5℃、-10℃、-15℃、-20℃、-25℃(5℃／h)，分别处理12 h。低温处理完成后，取出试材在4℃冰箱中恢复2 h，室温下恢复1 h，测定各品种枝条的SOD、POD活性和脯氨酸含量，每个处理重复3次。
1.3试验方法
超氧化物歧化酶(SOD)活性的测定采用氮蓝四唑(NBT)光化还原法；过氧化物酶(POD)活性的测定采用愈创木酚法；游离脯氨酸含量的测定采用酸性茚三酮法。3个指标的测定方法均参照邹奇主编《植物生理学实验指导》。
采用SPSS软件进行差异显著性分析。
2结果与分析
2.1低温胁迫对甜樱桃枝条SOD活性的影响
随着胁迫温度的降低，早大果、拉宾斯枝条SOD活性变化呈现“升－降－升－降”趋势(如图1)，出现2个峰值，最大峰值均出现在－20℃处，以后随着温度的降低，sOD活性呈现下降趋势。美早、红灯枝条SOD活性变化趋势为“升－降－升”，SOD活性在－10℃出现峰值后开始下降，但随着温度继续降低，SOD活性又快速增加，在－25℃达到最高值。4个品种在低温胁迫中所测得的最大SOD活性值与常温值比较均有所增加，其中红灯增加1.96倍，拉宾斯1.86倍、美早1.42倍，早大果增加较少，为0.92倍。经方差分析，在p=0.05时，品种间最大SOD活性值相比较常温值的增加倍数差异均达显著水平。
2.2低温胁迫对甜樱桃枝条POD活性的影响
4个甜樱桃品种枝条POD活性变化在低温胁迫中大体呈现“低－高－低”趋势。红灯、美早和早大果枝条POD活性在－10℃时显著增强。与室温下相比较，红灯增加了2.09倍、美早增加1.97倍、早大果增加0.92倍。拉宾斯POD活性增加的低温胁迫响应较慢，在-15℃时POD活性达最大值，POD活性值增加0.1倍。经方差分析，在P=0.05时，低温胁迫过程中品种间最大POD活性值相比较常温值的增加倍数差异显著。
2.3低温胁迫对甜樱桃枝条脯氨酸含量的影响
低温胁迫中，4个品种枝条的脯氨酸含量未出现明显的变化规律，但－15℃时枝条内的脯氨酸含量均较高。低温胁迫结束时，4个品种枝条的脯氨酸含量较室温值都有所增加。各品种枝条脯氨酸含量最高值与室温值比较，拉宾斯增加0.88倍、红灯增加0.85倍、美早增加0.80倍，早大果增加最少，为0.41倍。经方差分析，早大果与其他品种脯氨酸含量增加倍数差异显著(P=0.05)，其他品种间的脯氨酸含量增加倍数无显著差异。
3讨论
3.1低温胁迫与甜樱桃枝条SOD、POD活性的关系
植物体在逆境下会产生更多的氧自由基，加剧膜脂过氧化，导致膜系统受损，最终组织受到破坏。SOD、POD是植物膜脂过氧化酶促防御系统中重要的保护酶，SOD在细胞保护酶系统中的作用是清除超氧自由基，同时产生歧化产物H2O2。POD在保护酶系统中的主要作用是酶促降解H2O2，从而减少逆境胁迫下植物代谢过程产生的有害物质对细胞的伤害。对苹果、葡萄、杏等树种的研究表明，SOD和POD活性与植物的抗寒性呈一定的正相关性。抗寒性强的树种或品种在低温胁迫中，SOD、POD等保护酶系统能维持较高的活性水平，降低活性氧自由基的积累，减轻由膜脂过氧化所引起的膜伤害，进而增强机体的抗寒能力。被试甜樱桃品种SOD、POD活性在低温胁迫中会出现一定程度的增强，但在某个低温点也会显现下降趋势。SOD活性变化大体呈现“峰谷交替”的曲线，POD的活性变化曲线则峰值比较明显。而且，不同品种酶活性的峰谷值出现的时期会有所差异，这可能由于品种间细胞逆境应激机制的差异所导致。
3.2低温胁迫与甜樱桃枝条脯氨酸含量的关系
正常环境条件下，植物体内游离脯氨酸的含量较低。但在逆境中，植物体内游离脯氨酸的含量可增加10－1000倍，因此，游离脯氨酸的含量可作为植物抗逆性的指标。陈钰、张基德等的研究表明，植物体内游离脯氨酸的含量与机体的抗寒性正相关。被试甜樱桃品种枝条中的脯氨酸含量在低温胁迫中变化不尽一致，但4个品种枝条绝对脯氨酸含量是增加的。可见，在低温胁迫中，甜樱桃通过提高机体内游离脯氨酸的含量来增加胞内溶质浓度，降低细胞冰点，防止细胞过度脱水，从而减少低温对机体的伤害。
3.3甜樱桃枝条生理生化指标变化与抗寒性比较
除田间自然鉴定外，人们常常通过逆境胁迫中植物相关抗逆生理指标的变化来推测植物的抗逆性强弱。本试验中，被试品种相关抗寒
指标在低温胁迫中的变化规律不尽一致，因此，孤立地用某一指标很难真实地推断和反映品种间的抗寒性差异。但这些品种枝条的SOD、POD活性和脯氨酸含量在低温胁迫中的最大值与常温值比较是明显增加的，而且，品种间SOD、POD活性增加倍数差异显著，拉宾斯、红灯、美早与早大果枝条脯氨酸含量的增加倍数差异显著。被试品种中，红灯的SOD、POD活性和脯氨酸含量在低温胁迫中的增加倍数均较高，故可推断红灯在4个品种中的抗寒性表现较突出。在以后的研究中，应测定与抗寒性相关的更多指标的变化，利用隶属函数分析法来综合评价这些甜樱桃品种的抗寒性差异，从而使得到的结论与实际结果更为接近。
参考文献
[1]李勃，刘成连，杨瑞红，等，樱桃砧木抗寒性鉴定[J]，果树学报，2006，23(2)：196-199，
[2]陈新华，郭宝林，赵静，等，甜樱桃休眠期枝条SOD、POD酶活性变化研究[J]，安徽农业科学，2009，37(11)：4958－4959，
[3]陈新华，郭宝林，赵静，等，休眠期内甜樱桃不同品种枝条的抗寒性[J]，河北农业大学学报，2009，32(6)：37-40，
[4]朱根海，刘祖祺，朱培红，应用Logistic方程确定植物半致死温度的研究[J]，南京农业大学学报，1986(1)：11－15，
[5]邹奇，植物生理学实验指导[M]，北京：中国农业出版社，2000：129-174，
[6]刘祖祺，张石城，植物抗性生理学[M]，北京：中国农业出版社，1994：372－379，
[7]梅立新，蒋宝，赵政阳，等，几种方法测定苹果矮化砧木枝条抗寒性指标的比较[J]，西北农业大学学报，2008，17(6)：103－106，
[8]马正君，牛锦凤，李国，等，几个葡萄品种枝条中氧化酶活性变化规律及抗寒性比较[J]，农业科学研究，2006，27(4)：16－19，
[9]王丽雪，李荣富，张富仁，等，葡萄枝条中蛋白质、过氧化物酶活性变化与抗寒性的关系[J]，内蒙古农牧学院学报，1996，17(1)：45－50，
[10]王飞，王华，陈登文，等，杏品种花器官耐寒性研究[J]，园艺学报，1999，26(2)，358－859，
[11]杨向娜，魏安智，杨途熙，等，仁用杏3个生理指标与抗寒性的关系研究[J]，西北林学院学报，2006，21(3)：30－33，
[12]王富荣，植物抗寒指标的种类及其应用[J]，植物生理学通讯，1987，23(3)：49－55，
[13]李美茹，刘鸿先，王以柔，植物细胞中的抗寒物质及其与植物抗冷性的关系[J]，植物生理学通讯，1995(5)：328－334，
[14]陈钰，郭爱华，姚延祷，自然降温条件下杏品种蛋白质、脯氨酸含量与抗寒性的关系[J]，山西农业科学，2007(6)：53－55，
[15]张基德，李玉梅，陈艳秋，等，梨品种枝条可溶性糖、脯氨酸含量变化规律与抗寒性的关系[J]，延边大学农学报，2004(4)：281－285，
[16]许桂芳，张朝阳，向佐湘，利用隶属函数法对4种珍珠菜属植物的抗寒性综合评价[J]，西北林学院学报2009，24(3)：24-26，