干旱胁迫对葛藤种苗生理特性的影响

　　摘 要：以葛藤为材料，研究不同渗透势(CK、-0.2MPa、-0.4MPa PEG-6000)下葛藤种苗的保护性酶活性(CAT、POD、SOD)及MDA、可溶性糖、可溶性蛋白含量的变化，拟揭示葛藤适应干旱的生理机制。结果表明：随着干旱胁迫的增强，CAT、POD活性呈现上升趋势;SOD活性呈先上升后下降趋势;MDA和可溶性蛋白含量都有所升高，而可溶性糖含量先降低后升高。说明干旱胁迫均有利于提高葛藤种苗活性氧清除系统中的CAT、POD和SOD的酶活性，提高可溶性蛋白和可溶性糖的含量，来缓解干旱胁迫对葛藤种苗造成的膜脂过氧化伤害。

　　关键词：葛藤;种子;干旱胁迫;保护酶活性

　　葛藤(Pueraria lobata (Wild) Ohwi)是豆科蝶形花亚科多年生藤本植物，其根系发达，在表土层形成稠密的根网，在防止冲刷、崩塌、护坡固沟、保护堤岸、路基等方面有显著作用，为优良水土保持树种和贫瘠地区的绿化先锋植物[1]。葛藤还具有改良土壤作用，Gama等在油棕榈林地行间种植三裂叶野葛，不仅起到固氮的作用，而且可提高土壤中的钾、磷利用效率[2];Jayasinghe将葛藤作为橡胶园的覆盖物，用以减少水流冲蚀，增加了土壤中的生物活动，提高了固氮能力，对橡胶园中的土壤改良起到了良好的促进作用[3]。

　　中国是世界上岩溶区分布面积最大的国家之一，约占国土面积的1/3[4]。中国西南岩溶区表层岩溶带发育有大量溶槽、溶沟等孔隙结构，直接导致地高水低、雨多地漏、石多土少、土薄易旱的二元水文格局[5]。因此，干旱成为该区域严重影响植物正常生长发育，制约当地经济发展的主要因素之一[6]。鉴于此，本试验旨在利用PEG-6000模拟干旱胁迫，研究葛藤种苗的生理指标，探讨葛藤早期生长阶段应对干旱胁迫的生理变化，以期为今后系统、深入地研究葛藤抗旱调节机制及西南岩溶山区葛藤种植推广提供理论参考。

　　1 材料与方法

　　1.1 试验材料

　　由江苏园林绿化种子公司提供产地为澳大利亚的葛藤种子。

　　1.2 试验设计与方法

　　1.2.1 试验设计

　　利用聚乙二醇6000(PEG-6000)溶液模拟干旱胁迫，在室温下配制0.0MPa、-0.2MPa、-0.4MPa的渗透压梯度。选择大小均匀、籽粒饱满的葛藤种子用次氯酸钠溶液浸泡20min后用蒸馏水冲洗4～5次待用。将15cm玻璃培养皿提前灭菌并垫上2层滤纸，将次氯酸钠溶液浸泡后的种子随机摆在培养皿中，每皿50粒。并向各培养皿中加入30mL PEG-6000溶液，4个重复，然后置于25℃光照培养箱中，每日补足散失的水分。

　　1.2.2 测定内容与方法

　　待葛藤种子培养到第10天，每皿随机选取10株种苗，一同测定不同干旱胁迫下葛藤种苗的生理指标。过氧化氢酶(Catalase，CAT)活性以催化1μmol·min-1过氧化氢为1个CAT活性单位[7];超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase，SOD)活性采用氮蓝四唑光还原法;过氧化物酶(Peroxidase，POD)活性采用愈创木酚法;丙二醛(Malondialdehyde，MDA)含量采用硫代巴比妥酸(TBA)法;可溶性糖含量采用蒽酮比色法;可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝法，以上各指标测定方法均按照相关试剂盒说明书进行，结果按说明书中公式计算，试剂盒由索莱宝生物科技有限公司提供。

　　1.3 数据的统计与分析

　　利用Excel 2016软件进行数据处理，采用GraphPad Prism 5软件作图，差异性分析采用SPSS 21.0软件。

　　2 结果与分析

　　2.1 干旱胁迫对葛藤种苗过氧化氢酶活性的影响

　　由图1可知，干旱胁迫显著影响了种苗的过氧化氢酶活性。当PEG为-0.2MPa时，与对照相比对葛藤种苗CAT活性影响不显著(P>0.05);当PEG为-0.4MPa时，与对照相比葛藤种苗的CAT活性显著提高(P<0.05)。即随着胁迫强度增加，CAT活性呈上升趋势。

　　2.2 干旱胁迫对葛藤种苗过氧化物酶活性的影响

　　由图2可知，干旱胁迫显著影响了种苗的过氧化物酶活性。与对照组相比，PEG为-0.2MPa和-0.4MPa时，葛藤种苗的POD活性均显著提高(P<0.05);与-0.2MPa相比，-0.4MPa处理时葛藤种苗的POD活性也显著提高(P<0.05)。即随着干旱胁迫强度增加，POD活性呈上升趋势。

　　2.3 干旱胁迫对葛藤种苗超氧化物歧化酶活性的影响

　　由图3可知，干旱胁迫显著影响了葛藤种苗的超氧化物歧化酶活性。PEG为-0.2MPa和-0.4MPa时，与对照组相比葛藤种苗的SOD活性变化不显著(P>0.05);但与-0.2MPa相比，-0.4MPa时葛藤种苗的SOD活性显著降低(P<0.05)。即随着干旱胁迫强度增加，SOD活性呈先上升后降低的趋势。

　　2.4 干旱胁迫对葛藤种苗丙二醛含量的影响

　　由图4可知，干旱胁迫显著影响了种苗的丙二醛含量。PEG为-0.2MPa和-0.4MPa时，与对照组相比葛藤种苗的MDA含量影响均无显著变化(P>0.05);但与-0.2MPa相比，-0.4MPa时葛藤种苗的MDA含量显著升高(P<0.05)。即随着干旱胁迫强度增加，MDA含量呈先降低后上升的趋势。

　　2.5 干旱胁迫对葛藤种苗可溶性糖含量的影响

　　由圖5可知，干旱胁迫显著影响了种苗的可溶性糖含量。与对照组相比，PEG为-0.2MPa时葛藤种苗的可溶性糖含量显著降低(P<0.05);与对照组相比，PEG为-0.4MPa时对葛藤种苗的可溶性糖含量影响无显著变化(P>0.05);与-0.2MPa相比，-0.4MPa时葛藤种苗的可溶性糖含量显著提高(P<0.05)。即随着干旱胁迫强度增加，可溶性糖含量呈先降低后上升的趋势。

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文章名称： 干旱胁迫对葛藤种苗生理特性的影响

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