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摘 要： 研究硒对水分胁迫下赤霞珠葡萄幼苗叶片主要抗旱生理生化指标的影响，以期为探索硒元素在葡萄耐旱生产中的应用提供参考依据。以1 a生酿酒葡萄赤霞珠扦插苗为试材，开始水分胁迫后以清水喷施为对照，用0.5 mg・L-1 （T1）、1.0 mg・L-1（T2）、1.5 mg・L-1（T3）的亚硒酸钠溶液喷施葡萄叶片正反面，定期采样测定葡萄叶片叶绿素、可溶性糖、脯氨酸、丙二醛（MDA）的含量，同时测定超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性。结果表明，整个水分胁迫期间，与CK相比，亚硒酸钠处理使葡萄叶片叶绿素含量平均提高2.93%～8.43%，可溶性糖含量平均提高9.1%～14.2%，脯氨酸含量提高12.0%～ 1. %，SOD酶活性提高1.5%～ . %，POD酶活性提高4 .2%～81.8%，CAT酶活性提高18.5%～22. %，GSH-Px酶活性提高14.5%～34.9%，同时使MDA含量降低10.1%～14.5%。综合分析认为，在该试验条件下对葡萄叶面喷施1.0 mg・L-1的亚硒酸钠溶液，缓解水分胁迫对葡萄抗旱生理代谢带来的影响效果最佳。说明水分胁迫下，适宜浓度的硒可以缓解葡萄叶片叶绿素分解，提高可溶性糖及脯氨酸含量，同时可以调节SOD、POD、CAT、GSH-Px酶活性，降低MDA含量，抵御膜脂过氧化，提高赤霞珠葡萄幼苗的抗旱性。 【关键词】： 赤霞珠葡萄； 硒； 水分胁迫； 生理生化指标 中图分类号：Ｓ６６3．1 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９－９９８０?穴２０11?雪０ －984－０1 Effect of Selenium on physiological and biochemical indexes of Vitis vinifera cv. Cabernet Sauvignon leaves under water stress ZHAO Wei，XI Zhu-mei*，LIN Gang，TANG Jun-feng （College of Enology, Northwest Agricultural and Forestry University・Shaanxi Engineering Research Center for Viti-Viniculture, Yangling， Shaanxi 112100 China） Abstract： The effect of Selenium on physiological and biochemical indexes of Cabernet Sauvignon under water stress was investigated to provide reference for drought tolerance cultivation of grape. The Vitis vinifera L. cv. Cabernet Sauvignon cuttings cultivated for one year were sprayed with Se-fertilizer under water stress at the Na2SeO3 concentrations of 0， 0.5， 1.0， 1.5 mg・L-1. Grape leaves were sampled at special stage after Se-fertilizer spray to detect the content of chlorophyll， soluble sugar， proline and MDA as well as the enzyme activity of SOD，POD，CAT and GSH-Px. During the whole period of water stress， compared to CK the chlorophyll content was increased by 2.93% to 8.43% and soluble sugar content was increased by 9.1% to 14.2% in average after treatment， and the proline content was increased by 12.0% to 1. %. While the SOD and POD activity was enhanced by 1.5% to . % and 4 .2% to 81.8%， respectively， and the CAT and GSH-Px activity was increased by 18.5% to 22. % and 14.5% to 34.9%， correspondingly， but the MDA content was decreased by 14.5% to 34.9% . Under this experimental condition， the effect of drought tolerance with 1.0 mg・L-1 （T2） treatment was the best for Vitis vinifera L. cv. Cabernet Sauvignon. Results indicated that under water stress， appropriate concentration of sodium selenite solution can relieve chlorophyll decomposition in grape leaves and increase soluble sugar and proline content， and also regulate the enzyme activity of SOD，POD，CAT and GSH-Px， make the MDA content decrease. The application of Se could improve the capability of cellular antioxidant defenses to enhance the drought tolerance. Key words: Cabernet Sauvignon grape； Selenium； Water stress； Physiological and biochemical indexes 硒（Se）作为一种微量元素，早在1951年就已被证实是动物和人体必需的营养元素[1]。目前研究虽未表明硒是植物所必需的微量元素，但适宜浓度的硒对植物也有着重要的生理功能[2]，尤其是对逆境胁迫下的植物有一定的抗逆保护作用，能够抵御膜脂过氧化产生的氧自由基伤害及提高植物的抗逆能力[1，3-5]。水分胁迫会导致植物体内过多的活性氧积累而对细胞膜造成伤害，进一步会影响植物体的生理代谢活动[ ]，当植物遭受水分胁迫时会启动保护酶系统有效地防御氧自由基伤害[1]。硒是植物体保护酶系谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）必需的组成成分[8]，对逆境胁迫下植物体内保护酶系各种酶活性有一定的调节作用。 在我国西北地区种植的葡萄植株通常会面临干旱气候环境胁迫，水分亏缺会影响到葡萄生长发育，进一步也成为葡萄酒产量和质量的限制性影响因素[9]，因此在我国西北地区葡萄抗旱节水栽培也成为考虑的因素之一[10]。目前有关硒与植物抗逆性方面的研究比较多，大量的研究表明，低浓度的硒可以延缓植物衰老[8]，拮抗重金属对植物造成的毒害[11-13]，抵御紫外辐射[14]、高温[15]及盐胁迫[1 ]等对植物造成的伤害。此外，有关硒对植物生长发育及生理机制影响的研究也越来越深入[1]。但目前有关硒应用在葡萄方面的研究还很少，尤其是硒与葡萄抗旱性方面的研究还未见报道。我们试图研究水分胁迫下不同浓度外源硒对赤霞珠葡萄幼苗叶片生理生化指标的影响，以期为探索硒素在葡萄的抗旱栽培方面应用提供参考依据。 1 材料和方法 1.1 试验材料 供试材料为欧亚种（Vitis Vinifera L.）酿酒葡萄品种赤霞珠（Cabernet Sauvignon），1 a生扦插盆栽苗，盆栽试验于2010年3月至9月在西北农林科技大学葡萄酒学院日光温室进行。试验土样配比为原土（v）∶珍珠岩（v）∶腐殖质（v）=1∶1∶2的混合土，试验土样有机质含量为9.03 g・kg-1，全氮、全磷和全钾含量分别为0. g・kg-1、0. 11 g・kg-1和20.08 g・kg-1，碱解氮含量为29.15 mg・kg-1，速效磷和速效钾含量分别为9.14 mg・kg-1和105.83 mg・kg-1，全硒含量0.131 mg・kg-1，有机硒含量为0.031 mg・kg-1。供试硒源为亚硒酸钠（Na2SeO3），天津试剂厂生产。 1.2 试验设计 赤霞珠葡萄枝条于2010年春季扦插于高18 cm、盆口直径2 cm、盆底直径14 cm的塑料花盆中，待赤霞珠幼苗生长到9～12枚叶片时，选取生长势基本一致的葡萄幼苗9 盆，完全随机排列，每盆充分灌水，使土壤含水量基本一致。每天监控土壤相对含水量，待土壤相对含水量达到15%左右时，停止灌溉让其自然失水，开始水分胁迫。同时将试材分为4组，分别用0.5 mg・L-1 （T1）、1.0 mg・L-1 （T2）、1.5 mg・L-1 （T3）的亚硒酸钠（Na2SeO3）溶液喷施葡萄叶片的正反面（2010年8月31日喷施），喷施等量清水作对照（CK），喷施程度以叶片正反面均匀布满雾状水滴为度（每株葡萄幼苗叶片大约喷施40 mL），喷施1次。每个处理3次重复，每个重复8株。 按照土壤相对含水量划分水分胁迫程度：50%～ 5%为轻度水分胁迫；40%～50%为中度水分胁迫；30%～40%为重度水分胁迫；30%以下为严重水分胁迫[11]。 1.3 样品的采集与测定 喷施亚硒酸钠后第4天开始第1次取样，以后每3 d取样1次，同时监控土壤相对含水量，划分水分胁迫等级，直到叶片大部分萎蔫为止。采样时每个重复随机选取5株对其 ~9节位葡萄叶片随机采样，每次每株采集一片叶片，采集的叶片用自封袋密封好之后，于冰盒中保存，带入实验室用干净的湿布擦净，并去除主脉，然后剪成宽2 mm左右的细丝，每个样品混匀后放入自封袋内，并于-40 ℃冰箱下保存备用，供相关生理生化指标的测定。 1.4 指标测定 土壤有机质、碱解氮、全氮、磷、钾及速效磷、钾参照文献[18]方法测定；有机硒含量通过差值法计算得出，即有机硒=全硒-无机硒[19]；土壤含水量用烘干法测定；叶绿素含量用直接浸提法测定，可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定，脯氨酸含量采用磺基水杨酸提取法测定，丙二醛（MDA）含量采用硫代巴比妥酸法测定[20]；过氧化氢酶（CAT）活性参考紫外吸收法测定[21]；超氧化物歧化酶（SOD）活性测定采用氮蓝四唑法测定[20]；过氧化物酶（POD）活性采用愈创木酚法[22]测定；谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性采用5，5-二硫代对硝基苯甲酸（DTNB）显色法测定[23]。 数据处理使用SAS及Excel软件。方差分析采用Duncan新复极差法。 2 结果与分析 2.1 土壤含水量测定结果 通过威尔科克斯法测得试验用土壤的田间持水量为32.41%。从表1可以看出，葡萄叶片喷施亚硒酸钠后4~10 d一直处于轻度水分胁迫阶段，10~13 d为中度胁迫，13~1 d为重度胁迫，处理1 d以后为严重水分胁迫。 2.2 硒对水分胁迫下赤霞珠幼苗叶片叶绿素含量的影响 从图1看出，与对照（CK）相比，喷施不同浓度的亚硒酸钠均能提高葡萄叶片叶绿素含量，水分胁迫前期（胁迫第4天）和严重水分胁迫下，外源硒处理使葡萄叶片叶绿素含量平均提高2.93%和11.8%。整个水分胁迫期间，经不同浓度硒处理的葡萄叶片叶绿素含量平均比CK高2.93%～8.43%，其中以T1（0.5 mg・L-1）处理的葡萄叶片叶绿素含量最高，T2（1.0 mg・L-1）次之。数据统计分析表明，整个水分胁迫期间，经T1处理的葡萄叶片叶绿素含量均显著高于CK和T2（1.0 mg・L-1）（P＜0.05），且中度水分胁迫以后T1处理的葡萄叶片叶绿素含量也显著高于T3 （1.5 mg・L-1）处理，T2和T3处理间叶绿素含量没有显著性差异。 2.3 硒对水分胁迫下赤霞珠幼苗叶片可溶性糖含量的影响 由图1可以看出，随水分胁迫时间的增加，赤霞珠葡萄幼苗叶片可溶性糖含量呈先增后减的趋势，重度水分胁迫以后，叶片可溶性糖含量开始下降。 与CK（对照）相比，整个水分胁迫期间，外源硒处理使葡萄叶片可溶性糖含量比CK平均提高9.1%～14.2%，严重水分胁迫时，可溶性糖含量平均比CK提高5.4%。在轻度水分胁迫下，以T2（1.0 mg・L-1）处理的效果最明显，平均比CK提高22.1%；达到中度水分胁迫以后，T1（0.5 mg・L-1）处理的葡萄叶片可溶性糖含量显著高于其他各处理（P＜0.05），T2和T3处理间可溶性糖含量无显著性差异。 2.4 硒对水分胁迫下赤霞珠幼苗叶片脯氨酸含量的影响 由图1可以看出，随着水分胁迫时间的延长，赤霞珠葡萄幼苗叶片脯氨酸含量逐渐增加。在同一胁迫水平下，随着硒浓度的增加，葡萄叶片脯氨酸含量也逐渐增加。与CK相比，外源硒处理对水分胁迫前期（胁迫第4天）葡萄叶片脯氨酸含量的提高没有明显影响；严重水分胁迫下，使葡萄叶片脯氨酸含量平均提高34.0%；整个水分胁迫期间，使葡萄叶片脯氨酸含量平均比CK提高12.0%～ 1. %。数据统计分析表明，中度水分胁迫以前，T1和CK的脯氨酸含量无显著性差异外（P>0.05），其他胁迫水平下各处理脯氨酸含量均显著高于CK（P0.05）。 2. 硒对水分胁迫下赤霞珠葡萄幼苗叶片保护酶系酶活性的影响 2. .1 硒对水分胁迫下赤霞珠幼苗叶片SOD酶活性的影响 由图2可以看出，随着水分胁迫时间的延长，赤霞珠葡萄幼苗叶片SOD酶活性整体呈现双峰曲线变化。3种不同浓度的硒溶液处理使葡萄叶片SOD酶活性在水分胁迫第10天时第1次达最高，而CK的SOD酶活性于水分胁迫第1天达最高，各处理的SOD酶活性均于水分胁迫第13天出现最低值，此后各处理SOD酶活性又逐渐升高，CK与T3的SOD酶活性在水分胁迫第1 天时又出现一峰值，而后降低；T1和T2的SOD酶活性仍出现缓慢升高的趋势。水分胁迫初期，外源硒处理对SOD酶活性表现出一定的抑制效应；但在严重水分胁迫下，SOD酶活性比CK平均提高14.1%；整个水分胁迫期间，不同浓度硒处理使SOD酶活性平均比CK提高1.5%～ . %。数据统计分析表明，水分胁迫10天以后，不同浓度的硒处理可增加葡萄叶片SOD酶活性，但整个水分胁迫期间，只在严重水分胁迫下，经不同浓度硒溶液处理的葡萄叶片SOD酶活性才显著高于CK（P0.05），但T1、T2的POD酶活性均显著高于T3；轻度水分胁迫以后，T1、T3的POD酶活性无显著性差异，但T2的酶活性显著高于T1、T3。 2. .3 硒对水分胁迫下赤霞珠幼苗叶片CAT酶活性的影响 由图2可以看出，水分胁迫下葡萄叶片CAT酶活性呈现先增后降的趋势。CK的叶片CAT酶活性于胁迫第10天达最大值，而经外源硒处理的葡萄叶片CAT酶活性于胁迫第1 天达最高值。 水分胁迫前期（胁迫第4天）和严重水分胁迫下，外源硒处理使葡萄叶片CAT含量平均比CK提高9.5%和28.1%；整个水分胁迫期间，不同浓度硒处理使叶片CAT酶活性平均比CK提高18.5%～22. %。数据统计分析表明，中度水分胁迫以前，经3种不同浓度硒处理的葡萄叶片CAT酶活性高于CK，但无显著性差异（P>0.05），不同浓度硒处理间CAT酶活性也无显著性差异；在中度水分胁迫以后，各处理的葡萄叶片CAT酶活性均显著高于CK（P |
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