枣树叶片衰老过程中丙二醛含量和抗氧化酶活性的变化

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摘要：以冬枣、迎白露和中华大枣为试材，研究了枣叶片衰老过程中脂类过氧化产物丙二醛(MDA)含量的变化及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)3种抗氧化酶的变化规律。结果表明，由MDA含量的变化趋势和3种酶的响应情况看，对MDA含量的调节，不同品种枣树对3种酶的依赖程度不同，冬枣和中华大枣叶片内MDA含量的调节比较依赖于CAT，迎白露则更依靠3种酶的共同作用。中华大枣的自由基清除能力最强，迎白露叶片自然衰老的时间最迟。
【关键词】：枣；叶片衰老；MDA；抗氧化酶活性
　　中图分类号：S5 5.1　文献标识码：A　文章编号：1002-2910(2011)02-0001-03
　　
　　近年来，衰老的自由基损伤学说受到学者重视，该学说认为衰老过程是细胞和组织中不断进行着的自由基损伤反应的总和体现。正常情况下，植物体内存在着超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)等保护酶，使细胞内促进细胞衰老的活性氧水平很低。叶片衰老伴随抗氧化酶活性的减低。丙二醛(MDA)是膜脂过氧化作用的主要产物之一，其积累量多少反映了膜脂过氧化程度的高低，含量增加，说明膜脂发生过氧化。目前，衰老研究报道大多集中在小麦等农作物上，对枣树衰老过程中MDA含量和抗氧化酶活性变化的研究比较少见。本试验以冬枣、迎白露和中华大枣3个枣树品种为试材，研究其自然衰老过程中MDA及抗氧化酶活性的变化和内在关系，为揭示枣树衰老机理提供理论依据。
　　
　　1　材料与方法
　　
　　试验于2010年9月初在山东农业大学园艺科学与工程学院试验基地内进行，试材为露地栽培的4年生冬枣、迎白露和中华大枣。每品种选择大小一致和长势健壮的植株3株，挂牌设为试验株。2010年5月在每株树上选择新生枝条20枝挂牌标记，观察记录其新生叶片的时间，并于9月份分别取枝条上部叶龄30～40天的完全展开叶(简称嫩叶)、中部叶龄 0～10天的成熟叶(简称成叶)和基部叶龄100天以上的衰老叶(简称老叶)，测定相关生理指标，SOD测定参照赵世杰等主编的《植物生理学实验指导》，用NBT比色法测定；POD、CAT和MDA测定参照李合生的方法。
　　
　　2　结果与分析
　　
　　2.1　枣树叶片衰老过程中MDA含量变化
　　从图1可以看出，3个枣树品种嫩叶中MDA含量差异不大，随叶龄增加，冬枣和中华大枣叶片中MDA含量均表现出先升高后下降的规律，迎白露的变化呈下降趋势。冬枣成叶和老叶中MDA含量分别比嫩叶高53％和8％，中华大枣分别高15％和3％，迎白露分别减少了21％和29％。3种叶龄枣叶片的MDA平均含量大小依次是冬枣>中华大枣>迎白露。
　　
　　2.2　枣树叶片衰老过程中SOD活性变化
　　由图2可见，不同品种不同叶龄的枣叶内SOD活性差异较大。中华大枣嫩叶和成叶中的SOD活性最高，迎白露老叶中SOD活性最高，且明显高于冬枣和中华大枣。在衰老过程中，冬枣和中华大枣的SOD活性均呈逐渐下降的规律，迎白露则逐渐上升。冬枣成叶和老叶中的SOD活性分别比嫩叶中的下降了49％和11％，中华大枣下降了21％和12％，迎白露则增加了9％和123％。3种叶龄枣叶片的SOD平均活性大小依次是中华大枣>冬枣>迎白露。
　　
　　2.3　枣树叶片衰老过程中POD活性的变化
　　从图3可以看到，随着叶龄的增加，冬枣和迎白露叶片内的POD活性呈先上升而后下降的趋势，中华大枣叶片中的POD活性逐渐下降。冬枣成叶和老叶POD活性分别比嫩叶高54％和50％，迎白露分别高41％和25％，中华大枣分别下降1％和32％。3种叶龄枣叶片的POD平均活性高低依次是中华大枣>冬枣>迎白露。
　　
　　
　　2.4　枣树叶片衰老过程中CAT的变化
　　由图4可见，随着叶龄的增加，中华大枣叶片中CAT活性几乎没有变化，冬枣叶片中的CAT活性先降后升，嫩叶中活性最高，成叶和老叶活性分别比嫩叶降低了21％和11％。迎白露CAT活性先升后降，但成叶和老叶相差不大，均比嫩叶上升了45％左右。3种叶龄枣叶片的CAT平均活性高低依次是中华大枣>迎白露>冬枣。
　　
　　3　小结与讨论
　　
　　
　　脂类代谢，尤其是膜脂代谢，是细胞衰老中的一个生化过程的体现。MDA是膜脂过氧化作用的产物之一，通常作为膜脂过氧化指标，表明细胞过氧化程度，其量积累越多，表明植物受到的伤害越大。植物体在长期的进化过程中，逐渐形成了防御活性氧伤害的防御系统，SOD、POD和CAT就是防御系统中重要的保护酶。卢少石认为干旱(渗透)胁迫诱导植物氧化胁迫，进一步诱导保护酶SOD、CAT和POD活性增加。本试验也认为，3个品种的枣树叶龄超过100天时叶片MDA含量并没有明显上升，迎白露的MDA含量甚至略有下降，这与叶片内抗氧化酶的活性调节是密不可分的。由3种酶与MDA含量变化的响应来看，不同枣品种中3种酶的调节权重不一样。中华大枣各个时期MDA含量比较稳定，所测定的3种酶中，S0D和POD的活性都逐渐下降，只有CAT酶活性基本不变，说明中华大枣叶片内MDA含量和CAT酶活性相关性更大些；冬枣叶片内最能影响MDA含量变化的也是CAT；迎白露叶片内MDA含量的调节更依赖三种酶的共同作用。另外，从MDA含量和三种酶活性的对比看，迎白露叶片中的MDA含量和酶活性都比较低，说明其叶片自然衰老的时间比较晚；中华大枣的MDA含量略低，抗氧化酶酶活性都比较高，说明中华大枣的自由基清除能力最强；冬枣MDA含量和酶活性均居中。
　　
　　参考文献：
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