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摘要:營養(yǎng)液培育試驗(yàn),設(shè)缺硼、鉬和加硼、鉬處理,培育后的草坪草海濱雀稗舉行2周適溫順零上低溫處理,研究低溫下其活性氧代謝及硼、鉬對(duì)活性氧代謝的影響。效果解釋,與缺硼、鉬相比,加硼、鉬處理極顯著提崎嶇溫下草坪草超氧化物歧化酶(sod)和過氧化氫酶(cat)活性,極顯著降低過氧化物酶(pod)活性,極顯著降低超氧陰離子發(fā)生速度,顯著降低 質(zhì)膜電解質(zhì)相對(duì)滲透率,有降低丙二醛(mda)含量的趨勢。而在常溫下施硼、鋁作用不如低溫下顯著。在低溫下,草坪草超氧陰離子程度極顯著升高,mda含量升高,組織電解質(zhì)相對(duì)外滲率增大,sod、cat、pod顯著下降解釋草坪草已遭受低溫寒害,而施硼、鉬改善了上述生理生化狀態(tài),提高了草坪草抗寒力。
下午詞:海濱雀稗;抗寒力;活性氧;硼;鉬
珠江三角洲地區(qū)地處水熱條件十分良好的南亞熱帶,具有生長常綠型草坪的良好條件,現(xiàn)在正在應(yīng)用的草坪草種主體是暖季型草種,如狗牙根、雀稗、結(jié)縷草、地毯草等,這些草種夏秋季生產(chǎn)良好,但冬季氣溫低于10~c時(shí),很快葉色發(fā)黃休眠。廣州有80%以上暖季型草坪在冬季枯黃,景觀價(jià)值及實(shí)用價(jià)值大大降低。同時(shí)嚴(yán)寒常引起大面積病害,寒害和病害并發(fā),造成草坪大面積死亡。因此如何提高草坪草抗寒力是現(xiàn)在南方草坪業(yè)及高爾夫事業(yè)生長面臨的一浩劫題。
低溫下植物抗寒力的崎嶇是內(nèi)部遺傳特征的顯示,同時(shí)也受環(huán)境因素的影響。如施肥不當(dāng),造成草坪植物營養(yǎng)失調(diào),即晦氣于抵御冬春季低溫寒潮。近年來的研究解釋,鉬和硼都能提高植物包羅抗寒力在內(nèi)的各種抗逆性,通過維持細(xì)胞膜及細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,提高cat、pod、sod等酶的活性,減輕氧自由基危險(xiǎn),提高植物抗寒力。然而關(guān)于硼鉬配施在草坪作物上的應(yīng)用及報(bào)道少。本文通過研究硼鉬對(duì)海濱雀稗低溫逆境下活性氧代謝的影響,旨在展現(xiàn)硼鉬在草坪植物抗性生理中的作用,探索提高草坪草抗寒力的措施。
1 質(zhì)料與方式
1.1 培育方式
海濱雀稗seashore paspalum(paspalum vaginatumswartz.),來自廣東國安草場,栽植于佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院草坪基地。取草之莖節(jié),在鋪有單層海綿的瓷盤中,以水培及壓條法舉行無性繁殖。采取改良hoagland營養(yǎng)液,每盤400 ml,設(shè)不加硼鉬(一bmo)和加硼鉬(+ bmo,h3 bo3,25 tlmol/l;na2m0o4·2h,o,1 tlmol/l)2處理,重復(fù)8次。所用海綿和瓷盤等用具,先用1 mol/l hc1浸泡48 h后,用去離子水沖洗清潔。營養(yǎng)液用去離子水配制,試劑均為分解純。先用1/4營養(yǎng)液培育1周后,再用1/2營養(yǎng)液培育1周,然后采取完全營養(yǎng)液培育。每天更換營養(yǎng)液,培育16 d后一半草作適溫比較(30℃/25℃),一半草舉行低溫處理,根據(jù)廣東省冬季天氣特點(diǎn),每天(15±1)oc照光8 h,光強(qiáng)600 gmol·m~·s~,(5±1)oc漆黑16 h。處理2周后取第1、2片完全睜開葉,舉行各項(xiàng)生理生化指標(biāo)的測定。
1.2 測定方式
1.2.1 o 發(fā)生速度測定 按王愛國和羅廣華的方式,單元為nmol·g ·min~。1.2.2 sod活性測定 按beyer和fridovich 的方式,以單元時(shí)間內(nèi)抑制光化還原50%的氮藍(lán)四唑(nbt)為一個(gè)酶活性單元(u),以每克鮮樣所含的酶活性單元(u/g)計(jì)。
1.2.3 mda含量測定 按heath和packer 的方式。
1.2.4 cat活性提取測定 按文獻(xiàn)[8]方式。酶活性單元u為25℃每分鐘催化1 mol h:o 分解的酶量。以每克鮮樣所含的酶活性單元(u/g fw)計(jì)。
1.2.5 pod活性測定 按文獻(xiàn)[8]方式。pod活性單元u為25℃每分鐘氧化1 gmol愈創(chuàng)木酚的酶量。以每克鮮樣所含的酶活性單元(u/g)計(jì)。
1.2.6 組織電解質(zhì)相對(duì)外滲率 參照張憲政的方式測定。
1.3 數(shù)據(jù)分解和統(tǒng)計(jì)
采取sas6.12舉行數(shù)據(jù)分解和統(tǒng)計(jì)。
2 效果
2.1 超氧陰離子
研究解釋:硼、鉬的施用在常溫下和低溫下均極顯著降低超氧陰離子發(fā)生速度(p<0.01),由于低溫逆境下超氧陰離子發(fā)生速度極顯著升高,為常溫下的2倍左右,特別是不施硼、鉬時(shí)其含量近8000 nmol·g ·min~,對(duì)生物膜造成極大的威脅。
2.2 膜脂質(zhì)過氧化
研究解釋:不施硼、鉬時(shí),伴隨超氧陰離子發(fā)生速度的增添,生物膜脂質(zhì)過氧化加劇,膜脂質(zhì)過氧化產(chǎn)品丙二醛含量有增添的趨勢。同樣,低溫下丙二醛含量也有增添的趨勢。
2.3 質(zhì)膜相對(duì)透性
研究解釋,由于膜脂的過氧化作用造成生物膜損傷,膜滲透性增添,電解質(zhì)相對(duì)外滲率增添。硼、鉬的施用可降低質(zhì)膜電解質(zhì)相對(duì)外滲率,在低溫下不施硼、鉬和施硼、鉬電解質(zhì)相對(duì)外滲率不同達(dá)顯著程度(p<0.05)。
2.4 sod活性
研究解釋,施硼、鉬可提高sod活性,低溫下施硼、鉬與不施硼、鉬不同顯著(p<0.05)。低溫逆境使sod活性下降的情況下,施硼、鉬能維持植株較高的sod活性,對(duì)于減輕體內(nèi)活性氧危險(xiǎn)至關(guān)重要。
2.5 cat活性
研究解釋,常溫下施用硼、鉬對(duì)cat活性的促進(jìn)作用未達(dá)不同顯著程度。低溫處理后植物體cat活性極顯著下降(p<0.01),但硼、鉬的施用具有維持較高cat活性的作用,其值極顯著高于比較(p<0.01)。
2.6 pod活性
研究解釋,在常溫順低溫下,硼、鉬的施用均極顯著降低pod活性(p<0.01)。但與常溫相比,低溫逆境下pod活性不施硼、鉬極顯著下降,而施硼、鉬處理間無不同。
3 討論
3.1 低溫下海濱雀稗受到活性氧危險(xiǎn)超氧陰離子(o)在植物體內(nèi)是其他活性氧如羥自由基(·oh),過氧化物(h o)及單線態(tài)氧(o)等的來源,可代表植物體內(nèi)活性氧程度。在對(duì)草坪草海濱雀稗的研究中,常溫下及營養(yǎng)平衡狀態(tài)下,超氧陰離子發(fā)生速度較低,僅為低溫及缺硼、鉬三重脅迫下的1/5(圖1)。而在低溫下活性氧程度極顯著升高,因而可能加強(qiáng)對(duì)植物細(xì)胞的毒害,加劇生物膜的脂質(zhì)過氧化,改變生物膜的選擇透性及穩(wěn)定性。作為脂質(zhì)過氧化標(biāo)志性產(chǎn)品的丙二醛在低溫及缺硼、鉬時(shí)含量較高,解釋草坪草生物膜受到的活性氧毒害及脂質(zhì)過氧化加劇,膜的結(jié)構(gòu)及成果完整性遭到損壞;組織電解質(zhì)相對(duì)滲透率升高,解釋細(xì)胞內(nèi)容物滲漏增添,低溫下活性氧對(duì)細(xì)胞的危險(xiǎn)已顯而易見。在紅松幼苗、番茄幼苗、藤黃和團(tuán)花幼苗 經(jīng)低溫處理后,也觀測到h o、o 和mda含量升高及活性氧危險(xiǎn)加重的現(xiàn)象,解釋低溫下活性氧的增添及其引起的膜脂質(zhì)過氧化和細(xì)胞滲漏是草坪草寒害的重要顯示。
3.2 硼、鉬通過維持低溫下較高保護(hù)酶活性和降低活性氧程度而提高草坪草抗寒力包羅海濱雀稗、狗牙根等暖季型草坪草在內(nèi)的許多熱帶植物易受冷害打擊的一個(gè)下午緣故原因是冷脅迫下活性氧(reactive oxygen species,ros)的發(fā)生及其對(duì)植物細(xì)胞的直接危險(xiǎn) 。對(duì)于阻止細(xì)胞膜及細(xì)胞器的活性氧損傷,植物的抗氧化系統(tǒng)是很重要的。但是低溫下草坪草sod、cat和pod卻平等下降,極晦氣于對(duì)活性氧的清除。如何削減活性氧的發(fā)生,增添對(duì)活性氧的清除是當(dāng)前抗寒研究的重點(diǎn)。在冷害脅迫下植株生命活動(dòng)削弱,酶的活性通常會(huì)降低。采取正確的施肥管理措施削減酶活性的降低及維持酶的較強(qiáng)活性非常需要。硼、鉬的施用維持了相對(duì)較高的酶活性,有利于清除體內(nèi)活性氧,降低了氧自由基程度、膜脂質(zhì)過氧化及組織滲漏,提高了草坪抗寒力。
由于低溫下活性氧程度上升,對(duì)活性氧的有用清除更為重要。sod是生物體內(nèi)防御氧自由基危險(xiǎn)的重要酶類。對(duì)草坪草的研究解釋,常溫下培育液中硼、鉬的豐缺對(duì)sod的影響不顯著,而在低溫時(shí)酶活性普遍降低的情況下,施硼、鉬較不施硼、鉬顯著提高植株sod活性,加強(qiáng)對(duì)活性氧的清除能力,提高草坪草抗低溫冷害的能力。對(duì)青花菜¨酬和煙草等作物硼、鉬的合理配施也都有提高sod活性減輕氧自由基危險(xiǎn)的作用。研究解釋,過氧化氫酶(cat)是c 植物中h o,清除的下午酶,而且是c 植物耐受脅迫所必須的 。然而cat米氏常數(shù)(k)高,以是cat清除細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的低濃度h o 的作用是有限的,而對(duì)減輕高程度h o 起重要作用 。由于低溫使植物體活性氧發(fā)生和清除的平衡遭到損壞,造成活性氧程度激增,cat的作用就顯得較重要。低溫下缺硼、鉬植株cat活性極低,而在同樣低溫下施用硼、鉬后cat活性極顯著提高,對(duì)于減輕低溫逆境下活性氧危險(xiǎn)至關(guān)重要。pod屬非特異性過氧化物酶,根據(jù)其位置和反映條件分為細(xì)胞壁過氧化物酶和質(zhì)膜過氧化物酶,除清除活性氧成果外,前者在堿性介質(zhì)中還參與植物體活性氧進(jìn)發(fā),后者在各種酚類化合物存在、nadh參與的條件下也可導(dǎo)致活性氧的發(fā)生。推測正是由于pod的雙面性,在施用硼、鉬后,pod活性顯著降低。同樣在缺鋅菜豆。加、缺鎂菜豆、缺硼甘藍(lán)型油菜 中也發(fā)現(xiàn)cat活性下降、而pod升高。這些都與pod具o 和h o 的發(fā)生和h o清除雙重作用分不開。硼是高等植物必須元素,但其營養(yǎng)機(jī)理還不太清晰,最近研究解釋硼重要作用于高等植物細(xì)胞壁,通過與果膠rg.11交織毗鄰形成有序和穩(wěn)定的細(xì)胞壁 。此外細(xì)胞骨架.細(xì)胞膜.細(xì)胞外基質(zhì)延續(xù)體可能也是缺硼的重要位點(diǎn)。
因此硼對(duì)維持細(xì)胞壁和細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的作用可能在低溫下顯得尤其重要,為其正?;钚匝醮x提供較為穩(wěn)定的細(xì)胞內(nèi)外環(huán)境,維持較高保護(hù)酶活性,促進(jìn)低溫逆境下活性氧程度的降低。鉬提高作物抗寒性及與光互助用有關(guān)已在冬小麥等作物得到證實(shí),其機(jī)理正在
進(jìn)一步研究中,缺鉬使冬小麥谷氨酸大量累積,可達(dá)施鉬時(shí)的1o倍,解釋施鉬可促進(jìn)正常碳氮代謝,提高植物抗寒性。低溫逆境下,草坪草活性氧顯著增添,膜脂質(zhì)過氧化及質(zhì)膜透性加大,而sod、cat、pod活性顯著下降,解釋暖季型草坪草海濱雀稗已受到低溫寒害的打擊,而施用硼、鉬顯著提高了草坪草sod、cat、pod活性,有用清除了體內(nèi)的活性氧,降低了膜脂質(zhì)過氧化及質(zhì)膜滲漏,提高了草坪草的抗寒力。通常草坪養(yǎng)護(hù)中僅重視大量元素的施用,忽略微量元素,而微量元素硼、鉬是中國南方鐵鋁土綱土壤常缺乏的元素,因此在草坪養(yǎng)護(hù)中,應(yīng)重視微量元素硼、鉬的施用,以削減氧自由基的危險(xiǎn),提高暖季型草坪草的抗寒力,阻止低溫寒潮的晦氣影響。
摘要:營養(yǎng)液培育試驗(yàn),設(shè)缺硼、鉬和加硼、鉬處理,培育后的草坪草海濱雀稗舉行2周適溫順零上低溫處理,研究低溫下其活性氧代謝及硼、鉬對(duì)活性氧代謝的影響。效果解釋,與缺硼、鉬相比,加硼、鉬處理極顯著提崎嶇溫下草坪草超氧化物歧化酶(sod)和過氧化氫酶(cat)活性,極顯著降低過氧化物酶(pod)活性,極顯著降低超氧陰離子發(fā)生速度,顯著降低 質(zhì)膜電解質(zhì)相對(duì)滲透率,有降低丙二醛(mda)含量的趨勢。而在常溫下施硼、鋁作用不如低溫下顯著。在低溫下,草坪草超氧陰離子程度極顯著升高,mda含量升高,組織電解質(zhì)相對(duì)外滲率增大,sod、cat、pod顯著下降解釋草坪草已遭受低溫寒害,而施硼、鉬改善了上述生理生化狀態(tài),提高了草坪草抗寒力。
下午詞:海濱雀稗;抗寒力;活性氧;硼;鉬
珠江三角洲地區(qū)地處水熱條件十分良好的南亞熱帶,具有生長常綠型草坪的良好條件,現(xiàn)在正在應(yīng)用的草坪草種主體是暖季型草種,如狗牙根、雀稗、結(jié)縷草、地毯草等,這些草種夏秋季生產(chǎn)良好,但冬季氣溫低于10~c時(shí),很快葉色發(fā)黃休眠。廣州有80%以上暖季型草坪在冬季枯黃,景觀價(jià)值及實(shí)用價(jià)值大大降低。同時(shí)嚴(yán)寒常引起大面積病害,寒害和病害并發(fā),造成草坪大面積死亡。因此如何提高草坪草抗寒力是現(xiàn)在南方草坪業(yè)及高爾夫事業(yè)生長面臨的一浩劫題。
低溫下植物抗寒力的崎嶇是內(nèi)部遺傳特征的顯示,同時(shí)也受環(huán)境因素的影響。如施肥不當(dāng),造成草坪植物營養(yǎng)失調(diào),即晦氣于抵御冬春季低溫寒潮。近年來的研究解釋,鉬和硼都能提高植物包羅抗寒力在內(nèi)的各種抗逆性,通過維持細(xì)胞膜及細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,提高cat、pod、sod等酶的活性,減輕氧自由基危險(xiǎn),提高植物抗寒力。然而關(guān)于硼鉬配施在草坪作物上的應(yīng)用及報(bào)道少。本文通過研究硼鉬對(duì)海濱雀稗低溫逆境下活性氧代謝的影響,旨在展現(xiàn)硼鉬在草坪植物抗性生理中的作用,探索提高草坪草抗寒力的措施。
1 質(zhì)料與方式
1.1 培育方式
海濱雀稗seashore paspalum(paspalum vaginatumswartz.),來自廣東國安草場,栽植于佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院草坪基地。取草之莖節(jié),在鋪有單層海綿的瓷盤中,以水培及壓條法舉行無性繁殖。采取改良hoagland營養(yǎng)液,每盤400 ml,設(shè)不加硼鉬(一bmo)和加硼鉬(+ bmo,h3 bo3,25 tlmol/l;na2m0o4·2h,o,1 tlmol/l)2處理,重復(fù)8次。所用海綿和瓷盤等用具,先用1 mol/l hc1浸泡48 h后,用去離子水沖洗清潔。營養(yǎng)液用去離子水配制,試劑均為分解純。先用1/4營養(yǎng)液培育1周后,再用1/2營養(yǎng)液培育1周,然后采取完全營養(yǎng)液培育。每天更換營養(yǎng)液,培育16 d后一半草作適溫比較(30℃/25℃),一半草舉行低溫處理,根據(jù)廣東省冬季天氣特點(diǎn),每天(15±1)oc照光8 h,光強(qiáng)600 gmol·m~·s~,(5±1)oc漆黑16 h。處理2周后取第1、2片完全睜開葉,舉行各項(xiàng)生理生化指標(biāo)的測定。
1.2 測定方式
1.2.1 o 發(fā)生速度測定 按王愛國和羅廣華的方式,單元為nmol·g ·min~。1.2.2 sod活性測定 按beyer和fridovich 的方式,以單元時(shí)間內(nèi)抑制光化還原50%的氮藍(lán)四唑(nbt)為一個(gè)酶活性單元(u),以每克鮮樣所含的酶活性單元(u/g)計(jì)。
1.2.3 mda含量測定 按heath和packer 的方式。
1.2.4 cat活性提取測定 按文獻(xiàn)[8]方式。酶活性單元u為25℃每分鐘催化1 mol h:o 分解的酶量。以每克鮮樣所含的酶活性單元(u/g fw)計(jì)。
1.2.5 pod活性測定 按文獻(xiàn)[8]方式。pod活性單元u為25℃每分鐘氧化1 gmol愈創(chuàng)木酚的酶量。以每克鮮樣所含的酶活性單元(u/g)計(jì)。
1.2.6 組織電解質(zhì)相對(duì)外滲率 參照張憲政的方式測定。
1.3 數(shù)據(jù)分解和統(tǒng)計(jì)
采取sas6.12舉行數(shù)據(jù)分解和統(tǒng)計(jì)。
2 效果
2.1 超氧陰離子
研究解釋:硼、鉬的施用在常溫下和低溫下均極顯著降低超氧陰離子發(fā)生速度(p<0.01),由于低溫逆境下超氧陰離子發(fā)生速度極顯著升高,為常溫下的2倍左右,特別是不施硼、鉬時(shí)其含量近8000 nmol·g ·min~,對(duì)生物膜造成極大的威脅。
2.2 膜脂質(zhì)過氧化
研究解釋:不施硼、鉬時(shí),伴隨超氧陰離子發(fā)生速度的增添,生物膜脂質(zhì)過氧化加劇,膜脂質(zhì)過氧化產(chǎn)品丙二醛含量有增添的趨勢。同樣,低溫下丙二醛含量也有增添的趨勢。
2.3 質(zhì)膜相對(duì)透性
研究解釋,由于膜脂的過氧化作用造成生物膜損傷,膜滲透性增添,電解質(zhì)相對(duì)外滲率增添。硼、鉬的施用可降低質(zhì)膜電解質(zhì)相對(duì)外滲率,在低溫下不施硼、鉬和施硼、鉬電解質(zhì)相對(duì)外滲率不同達(dá)顯著程度(p<0.05)。
2.4 sod活性
研究解釋,施硼、鉬可提高sod活性,低溫下施硼、鉬與不施硼、鉬不同顯著(p<0.05)。低溫逆境使sod活性下降的情況下,施硼、鉬能維持植株較高的sod活性,對(duì)于減輕體內(nèi)活性氧危險(xiǎn)至關(guān)重要。
2.5 cat活性
研究解釋,常溫下施用硼、鉬對(duì)cat活性的促進(jìn)作用未達(dá)不同顯著程度。低溫處理后植物體cat活性極顯著下降(p<0.01),但硼、鉬的施用具有維持較高cat活性的作用,其值極顯著高于比較(p<0.01)。
2.6 pod活性
研究解釋,在常溫順低溫下,硼、鉬的施用均極顯著降低pod活性(p<0.01)。但與常溫相比,低溫逆境下pod活性不施硼、鉬極顯著下降,而施硼、鉬處理間無不同。
3 討論
3.1 低溫下海濱雀稗受到活性氧危險(xiǎn)超氧陰離子(o)在植物體內(nèi)是其他活性氧如羥自由基(·oh),過氧化物(h o)及單線態(tài)氧(o)等的來源,可代表植物體內(nèi)活性氧程度。在對(duì)草坪草海濱雀稗的研究中,常溫下及營養(yǎng)平衡狀態(tài)下,超氧陰離子發(fā)生速度較低,僅為低溫及缺硼、鉬三重脅迫下的1/5(圖1)。而在低溫下活性氧程度極顯著升高,因而可能加強(qiáng)對(duì)植物細(xì)胞的毒害,加劇生物膜的脂質(zhì)過氧化,改變生物膜的選擇透性及穩(wěn)定性。作為脂質(zhì)過氧化標(biāo)志性產(chǎn)品的丙二醛在低溫及缺硼、鉬時(shí)含量較高,解釋草坪草生物膜受到的活性氧毒害及脂質(zhì)過氧化加劇,膜的結(jié)構(gòu)及成果完整性遭到損壞;組織電解質(zhì)相對(duì)滲透率升高,解釋細(xì)胞內(nèi)容物滲漏增添,低溫下活性氧對(duì)細(xì)胞的危險(xiǎn)已顯而易見。在紅松幼苗、番茄幼苗、藤黃和團(tuán)花幼苗 經(jīng)低溫處理后,也觀測到h o、o 和mda含量升高及活性氧危險(xiǎn)加重的現(xiàn)象,解釋低溫下活性氧的增添及其引起的膜脂質(zhì)過氧化和細(xì)胞滲漏是草坪草寒害的重要顯示。
3.2 硼、鉬通過維持低溫下較高保護(hù)酶活性和降低活性氧程度而提高草坪草抗寒力包羅海濱雀稗、狗牙根等暖季型草坪草在內(nèi)的許多熱帶植物易受冷害打擊的一個(gè)下午緣故原因是冷脅迫下活性氧(reactive oxygen species,ros)的發(fā)生及其對(duì)植物細(xì)胞的直接危險(xiǎn) 。對(duì)于阻止細(xì)胞膜及細(xì)胞器的活性氧損傷,植物的抗氧化系統(tǒng)是很重要的。但是低溫下草坪草sod、cat和pod卻平等下降,極晦氣于對(duì)活性氧的清除。如何削減活性氧的發(fā)生,增添對(duì)活性氧的清除是當(dāng)前抗寒研究的重點(diǎn)。在冷害脅迫下植株生命活動(dòng)削弱,酶的活性通常會(huì)降低。采取正確的施肥管理措施削減酶活性的降低及維持酶的較強(qiáng)活性非常需要。硼、鉬的施用維持了相對(duì)較高的酶活性,有利于清除體內(nèi)活性氧,降低了氧自由基程度、膜脂質(zhì)過氧化及組織滲漏,提高了草坪抗寒力。
由于低溫下活性氧程度上升,對(duì)活性氧的有用清除更為重要。sod是生物體內(nèi)防御氧自由基危險(xiǎn)的重要酶類。對(duì)草坪草的研究解釋,常溫下培育液中硼、鉬的豐缺對(duì)sod的影響不顯著,而在低溫時(shí)酶活性普遍降低的情況下,施硼、鉬較不施硼、鉬顯著提高植株sod活性,加強(qiáng)對(duì)活性氧的清除能力,提高草坪草抗低溫冷害的能力。對(duì)青花菜¨酬和煙草等作物硼、鉬的合理配施也都有提高sod活性減輕氧自由基危險(xiǎn)的作用。研究解釋,過氧化氫酶(cat)是c 植物中h o,清除的下午酶,而且是c 植物耐受脅迫所必須的 。然而cat米氏常數(shù)(k)高,以是cat清除細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的低濃度h o 的作用是有限的,而對(duì)減輕高程度h o 起重要作用 。由于低溫使植物體活性氧發(fā)生和清除的平衡遭到損壞,造成活性氧程度激增,cat的作用就顯得較重要。低溫下缺硼、鉬植株cat活性極低,而在同樣低溫下施用硼、鉬后cat活性極顯著提高,對(duì)于減輕低溫逆境下活性氧危險(xiǎn)至關(guān)重要。pod屬非特異性過氧化物酶,根據(jù)其位置和反映條件分為細(xì)胞壁過氧化物酶和質(zhì)膜過氧化物酶,除清除活性氧成果外,前者在堿性介質(zhì)中還參與植物體活性氧進(jìn)發(fā),后者在各種酚類化合物存在、nadh參與的條件下也可導(dǎo)致活性氧的發(fā)生。推測正是由于pod的雙面性,在施用硼、鉬后,pod活性顯著降低。同樣在缺鋅菜豆。加、缺鎂菜豆、缺硼甘藍(lán)型油菜 中也發(fā)現(xiàn)cat活性下降、而pod升高。這些都與pod具o 和h o 的發(fā)生和h o清除雙重作用分不開。硼是高等植物必須元素,但其營養(yǎng)機(jī)理還不太清晰,最近研究解釋硼重要作用于高等植物細(xì)胞壁,通過與果膠rg.11交織毗鄰形成有序和穩(wěn)定的細(xì)胞壁 。此外細(xì)胞骨架.細(xì)胞膜.細(xì)胞外基質(zhì)延續(xù)體可能也是缺硼的重要位點(diǎn)。
因此硼對(duì)維持細(xì)胞壁和細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的作用可能在低溫下顯得尤其重要,為其正常活性氧代謝提供較為穩(wěn)定的細(xì)胞內(nèi)外環(huán)境,維持較高保護(hù)酶活性,促進(jìn)低溫逆境下活性氧程度的降低。鉬提高作物抗寒性及與光互助用有關(guān)已在冬小麥等作物得到證實(shí),其機(jī)理正在
進(jìn)一步研究中,缺鉬使冬小麥谷氨酸大量累積,可達(dá)施鉬時(shí)的1o倍,解釋施鉬可促進(jìn)正常碳氮代謝,提高植物抗寒性。低溫逆境下,草坪草活性氧顯著增添,膜脂質(zhì)過氧化及質(zhì)膜透性加大,而sod、cat、pod活性顯著下降,解釋暖季型草坪草海濱雀稗已受到低溫寒害的打擊,而施用硼、鉬顯著提高了草坪草sod、cat、pod活性,有用清除了體內(nèi)的活性氧,降低了膜脂質(zhì)過氧化及質(zhì)膜滲漏,提高了草坪草的抗寒力。通常草坪養(yǎng)護(hù)中僅重視大量元素的施用,忽略微量元素,而微量元素硼、鉬是中國南方鐵鋁土綱土壤常缺乏的元素,因此在草坪養(yǎng)護(hù)中,應(yīng)重視微量元素硼、鉬的施用,以削減氧自由基的危險(xiǎn),提高暖季型草坪草的抗寒力,阻止低溫寒潮的晦氣影響。(作者:喻 敏 陳躍進(jìn) 蕭洪東 王惠珍 王 芳 孫秀華 山科學(xué)技術(shù)學(xué)院園藝系,廣東佛山528000)
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