月季感染白粉病后叶片抗氧化酶活性与MDA含量的变化

1、收稿日期:2010 01 26基金项目:兰州市科技计划项目(2008 1 43月季感染白粉病后叶片抗氧化酶活性与MDA 含量的变化闫亚杰1,耿广琴2,李 涛3(1.兰州市农产品质量监督管理中心,甘肃兰州 730010;2.甘肃中医学院,甘肃兰州 730000;3.兰州市园林植保站,甘肃兰州 730030摘 要: 以月季常见栽培品种粉和平(Pink peace、达拉斯(Dallas、红胜利(Red success为研究对象,比较了白粉病胁迫下不同抗性品种的月季叶片中抗氧化酶及丙二醛含量的变化.结果表明,受白粉病胁迫后,3个不同抗性品种的月季叶片中的超氧化物歧化酶(SOD、过氧化物氢酶(CAT、过

2、氧化物酶(POD酶活力均明显增加,但增加的幅度表现出明显的种间差异,粉和平的抗氧化酶活性增幅最大,达拉斯次之,红胜利最小.受白粉病胁迫后,3个不同抗性品种的月季叶片中的丙二醛(MDA含量也表现出显著的升高,但易感病型品种红胜利的M DA 含量的增幅最大,含量也最高.以上结果表明抗病品种能对白粉病的胁迫做出敏感反应,抗病性强,清除活性氧的能力也强.关键词: 月季;白粉病;超氧化物歧化酶;过氧化物氢酶;过氧化物酶;丙二醛中图分类号: S 685.12 文献标志码: A 文章编号:1004 0366(201003 0068 04Changes in the Activities of Antioxi

3、dant Enzymes and MDA ContentsWhen the Rose Cultivars Are Infected with Powdery MildewYAN Ya jie 1,GENG Guang qin 2,LI T ao 3(1.Lanz hou A dminis trative Center of A gr o Pr od uct Quality ,L anz hou 730010,China;2.Gansu College of T r aditional Chinese Medicine ,L anz hou 730000,China;3.Lanz hou L a

4、nd scap e Plant P r otection S tation,L anz hou 730030,ChinaAbstract: T he chang es in the activities of Antiox idant Enzy mes and M DA contents w ere studied after the rose cultivars w ere infected w ith pow dery mildew.T he results indicated that the SOD,POD,CAT activities displayed a sig nificant

5、 rise in the thr ee species:Pink Peace,Dallas,Red Success.But the chang es were dif ferent:The activity of antiox idant enzymes o f Pink Peace w as hig gest,the second species w as nex t in activi ty and Red Success w as the least.The MDA contents in the thr ee different species also increased sig n

6、ifi cantly,ho w ever in the deg ree of variance in susceptible species,Red Success w as the big gest in MDA con tents.T he above results show ed w e concluded that the resistant species had a hig her sensitivity to pow dery mildew ,and a hig her capacity of r esistance against ox idativ e stress.Key

7、 words: ro se;po w dery mildew ;SOD;CAT;POD;M DA第22卷 第3期2010年9月甘肃科学学报Journal of Gan su SciencesVol.22 No.3Sep.2010月季(Rose chinensis,又名月月红,为蔷薇科低矮直立的落叶或半常绿小灌木.它以花型优美,色彩艳丽,香味浓郁等特点备受人们喜爱.但在栽培过程中常常会遭受到白粉病的危害,严重时发病率达50%70%,该病的病原菌为蔷薇单丝壳菌(Spha erotheca pannose(W all:Lev.白粉病危害月季的叶片、花蕾、嫩梢,引起叶、梢皱缩枯萎、花蕾畸形或完全不能开

8、放,尽管月季白粉病不会导致植株立即死亡,但严重影响其观赏价值.超氧化物歧化酶(SOD,过氧化物氢酶(CAT和过氧化物酶(POD是植物体内重要的抗氧化酶,在清除过量的自由基和过氧化物、抑制膜脂质过氧化、保护细胞免遭自由基伤害等方面起着重要作用1.目前国内对植物抗氧化防御系统的研究多集中于农药2、重金属3及空气污染4等方面,而有关病害对植物抗氧化防御系统的影响的研究很少有报道.试验选择园林绿化中普遍栽培的植物 月季为研究对象,对不同抗性品种受白粉病胁迫后叶片中抗氧化酶(SOD,CA T,POD及脂质过氧化水平的变化进行了比较研究,以期探讨白粉病胁迫下月季植株抗氧化酶活性及脂质过氧化水平的变化规律,

9、为月季白粉病的预防和防治及抗性育种提供理论依据.1 实验部分1.1 材料采集2006年5月于兰州市植物园分别剪取3年生的高抗病性品种粉和平、抗病性中等品种达拉斯、易感病型品种红胜利的同品种、同方位、同高度的具有典型白粉病特征的嫩叶(病叶及健康植株的嫩叶(健叶.1.2 粗酶液的制备将月季叶片用去离子水冲洗干净,吸水纸吸干表面水,称取约0.3g样品,剪碎,于研钵中加入预冷的3mL0.05m ol/L,pH7.0磷酸缓冲液(PBS,冰浴研磨至匀浆,4 下离心10000r/m in 20min,取上清液,分成3份,保存于-80 低温冰箱中,用于测定酶活性和M DA含量.1.3 SOD酶活性测定测定采用

10、N BT光还原法,以抑制NBT光还原50%作为1个酶活性单位(U5;CA T活性测定采用紫外分光光度法,以在25 下,100s内在反应体 系中使H2O2分解一半时的酶量为一个酶单位(U6;POD活性测定采用愈创木酚法,以每OD470nm/min变化0.01为1个酶活性单位(U7;M DA含量测定采用TBA法8.样品上清液中蛋白质含量的测定采用考马斯亮蓝比色法9. 1.4 数据统计与分析数据统计与分析采用SPSS11.0软件,结果以平均数 标准误差表示,健叶与病叶之间的差异显著性采用t检验,P<0.05为差异显著,P<0.01为差异极显著.2 结果2.1 SOD酶活力变化2.2 CA

11、T酶活力变化3种月季的健叶中,CAT酶活力均处于较低的水平,其中达拉斯叶片中的CAT酶活力略高于粉和平和红胜利见图2.受白粉病感染后,3种月季的CAT酶活力变化幅度不大,与对照相比,粉和平升高1.29倍(P<0.05,差异显著;达拉斯升高1.1169第22卷 闫亚杰等:月季感染白粉病后叶片抗氧化酶活性与M DA含量的变化倍,红胜利升高1.10倍,二者差异均不显著(P >0.05.2.3 POD 酶活力变化 .2.4 MDA 含量变化3种月季的健叶中,M DA 含量均处于较低的水平.受白粉病感染后,粉和平、达拉斯、红胜利的MDA 含量分别升高2.45倍、2.97倍、3.41倍,均达到

12、极显著差异(P <0.01见图 4.3 讨论作为在有氧条件下生长的生物,植物在代谢过程中会产生O 2、H 2O 2、OH -等活性氧.植物为保证其正常的代谢机能,本身对活性氧的氧化伤害具有相应的适应和抵御能力,表现在其体内存在着一套精细而又复杂的抗氧化系统,负责对活性氧的防御和清除10.SOD 、CAT 、POD 是植物体中3种重要的抗氧化酶,三者协同作用,保护植物体内膜系统免受活性氧的伤害.有研究表明,在逆境胁迫下,植物体中清除活性氧的一些抗氧化酶的活力会发生变化,其活力变化是植物对不利环境产生的一种抗逆反应11.在研究中,3种不同抗性的月季在受到白粉病胁迫后,叶片中的SOD 、CA

13、T 、POD 酶活力均明显高于对照,表明植物受病害胁迫后,诱导了体内的抗氧化酶活力,加速了对活性氧清除.结合抗氧化酶活性受白粉病胁迫后在不同抗性品种间的变化差异,可以看出,粉和平的抗氧化酶活力增幅最大,达拉斯次之,红胜利最小,表明抗病品种对白粉病的胁迫反应较敏感,清除活性氧的能力也较强.在3种月季中,SOD 、POD 酶活力的增加幅度较大,而CAT 酶活力变化幅度较小,表明对活性氧清除起主要作用的是SOD 和POD,CAT 对活性氧的清除所起作用相对较小.M DA 被认为是植物体在逆境条件下发生膜脂质过氧化作用的重要产物之一,其含量是衡量机体内过氧化反应发生程度和 抗氧化剂 缺乏之间的指标12

14、.上述研究表明,3种不同抗性的月季在受到白粉病胁迫后,MDA 含量都有所增加,表明在病害胁迫下植物体内产生了大量的自由基,抗氧化酶活性虽然明显升高,但其清除活性氧自由基的速度落后于活性氧自由基的膜脂质过氧化水平,因此造成了细胞膜系统不同程度的过氧化损伤.在3种月季中,红胜利叶片中M DA 含量最高,说明在白粉病胁迫下,易感病型品种叶片中自由基积累的最多,因此细胞膜系统损坏的也最为严重.综上所述,3种不同抗性的月季品种,在受到白粉病胁迫后,体内的抗氧化酶活性被明显的诱导,但仍不足以清除体内过量的自由基.3种月季品种对白粉病胁迫的反应敏感性差异,表明不同抗性品种的月季的抗氧化能力与其对白粉病的抵抗

15、能力存在密切联系,抗病性强,其抗氧化能力也强.抗氧化能力及脂质过氧化水平可以为月季白粉病的防治及抗病品种的选育提供理论依据.参考文献:1 Gutterige J M.S uperoxid e Depen dent Formation of Hyd rox yRadicals and Lipid Perox idation in the Pres ence of Iron S alts J.Bioch emical,1982,206:605 609.2 徐敦明,马志卿,冯俊涛,等.毒死蜱和鬼臼素胁迫对蔬菜上海青抗氧化酶系及丙二醛的影响J.农业环境科学学报,2004,23(6:1089 1092.

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