夜間低溫脅迫對番茄抗氧化酶活性的影響

夜間低溫脅迫對番茄抗氧化酶活性的影響

影響植物生長發(fā)育的環(huán)境因素很多，如低溫、干旱、高溫、鹽漬、傷口等。由于環(huán)境危害，全球農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生了不可預(yù)測的損失，并呈上升趨勢。學(xué)者針對逆境脅迫做了大量研究，其中低溫脅迫是研究比較多的一個(gè)因子。面對氣候變暖現(xiàn)象，極端天氣出現(xiàn)更加頻繁，所以低溫成為限制植物生長發(fā)育的重要環(huán)境因子之一番茄(LycopersiconesculentumMill.)，茄科，番茄屬，分布于熱帶及亞熱帶地區(qū)，在全世界范圍內(nèi)都有種植。在我國番茄是一種重要的果蔬，在全國范圍內(nèi)都有種植，作為一種喜溫植物，番茄正常的生長溫度為15～33℃，對溫度較為敏感，當(dāng)溫度低于10℃時(shí)，則會導(dǎo)致番茄生長發(fā)育受到限制，低至5℃，番茄植株就停止生長1材料和方法1.1光先正達(dá)有限公司供試材料為番茄品種保羅塔(Lzmir)，種子來源于壽光先正達(dá)有限公司;番茄品種太空黃鉆(SpaceYellowDiamond)，種子為天水神州綠鵬農(nóng)業(yè)科技有限公司和甘肅省航天育種工程技術(shù)研究中心共同培育。1.2不同溫度對葉片的影響試驗(yàn)共設(shè)4個(gè)處理，分為保羅塔對照(CK1)、保羅塔處理(T1)、太空黃鉆對照(CK2)、太空黃鉆處理(T2)，番茄幼苗生長到4葉1心時(shí)，將T1和T2置于人工氣候箱中，溫度為0℃/(25±5)℃(夜間/白天)進(jìn)行低溫處理，另一部分置于室溫下，溫度為夜間(15±5)℃，共處理10d，以2d為梯度進(jìn)行采樣，共取樣6次，早8:00將處理放置室溫，然后進(jìn)行緩苗，中午12:00進(jìn)行取樣，采生長部位相同的成熟葉片。試驗(yàn)重復(fù)3次。稱出各樣品質(zhì)量，用錫紙包好，迅速放入液氮中冷凍，然后轉(zhuǎn)移到-80℃超低溫冰箱保存，用于測定生理生化指標(biāo)。1.3測試方法超氧化物歧化酶(SOD)采用氮藍(lán)四唑(NBT)法測定1.4pss6軟件數(shù)據(jù)處理及折線圖制作采用Excel2010、SPSS26軟件進(jìn)行處理，運(yùn)用隸屬函數(shù)法進(jìn)行綜合評價(jià)，運(yùn)用的隸屬函數(shù)公式為:式中:X最后將各項(xiàng)函數(shù)值進(jìn)行累加，求出平均數(shù)值，平均數(shù)值越大，耐寒性越好2結(jié)果與分析2.1不同品種的sod活性由圖1可知，太空黃鉆(T2)的SOD活性隨脅迫時(shí)間逐漸增加，第4天達(dá)到峰值，隨后出現(xiàn)小幅度下降后再次升高;保羅塔(T1)的SOD活性高于CK1。脅迫第4天，保羅塔(T1)SOD活性比CK1增加9.8%;太空黃鉆(T2)比CK2增加27.2%;兩個(gè)番茄品種的SOD活性值大小為:太空黃鉆(T2)>保羅塔(T1)，品種間差異顯著。從SOD增加幅度判斷兩個(gè)品種抗寒性為:太空黃鉆(T2)>保羅塔(T1)。2.2克氏原螯蝦t-t由圖2可知，保羅塔(T1)的POD活性均高于對照CK1，且變化較大;總體上太空黃鉆(T2)的POD活性逐漸增加且高于CK2，但在第4天的時(shí)候出現(xiàn)小的下降波動(dòng)。保羅塔(T1)在第10天酶活性較CK1增加115%，而太空黃鉆(T2)在第4天較CK2增加最多，為147.5%。兩個(gè)品種在夜間低溫脅迫后POD活性均高于CK，而太空黃鉆(T2)上升的速率要大于保羅塔(T1)，品種間差異顯著。2.3不同保鮮劑對教師少氧化型酶活性的影響由圖3可知，低溫處理4d后，保羅塔(T1)的CAT活性顯著上升，太空黃鉆(T2)的CAT活性比CK2高，但一直保持一個(gè)較平穩(wěn)的狀態(tài)，酶活性升高幅度較小，第6天，保羅塔(T1)和太空黃鉆(T2)均高于對照，分別增加18%和32%。保羅塔(T1)與太空黃鉆(T2)之間差異不顯著。保羅塔(T1)的CAT活性在2～4d內(nèi)升幅大于太空黃鉆(T2)，在6d之后開始下降，8d后低于太空黃鉆(T2)。2.4apx和權(quán)基因型分布由圖4可知，經(jīng)過低溫處理后，兩個(gè)品種的APX都呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。保羅塔(T1)在第4天時(shí)APX活性較CK1增加160%;太空黃鉆(T2)的ATP活性高于CK2，在第2天出現(xiàn)最高峰，比CK2增加339%;但保羅塔(T1)的APX活力低于太空黃鉆(T2)。保羅塔(T1)與太空黃鉆(T2)之間APX活性差異顯著。2.5脯氨酸含量結(jié)果由圖5可知，低溫脅迫第4天時(shí)，保羅塔(T1)游離脯氨酸含量比CK1增加48.8%，之后游離脯氨酸含量低于CK1;太空黃鉆(T2)游離脯氨酸含量在第4天達(dá)到峰值，較CK2增加27.8%，之后逐漸下降;保羅塔(T1)與太空黃鉆(T2)之間差異顯著。2.6保肝對造林后的mda含量由圖6可知，低溫脅迫第2天，太空黃鉆(T2),MDA含量較CK2增加7.9%，之后緩慢增加與對照CK2沒有差異;保羅塔(T1)的MDA含量在脅迫前8天與對照CK1差異顯著，在第10天比CK1增加64.0%;對比保羅塔(T1)和太空黃鉆(T2)，隨著低溫脅迫時(shí)間的延長，兩個(gè)品種MDA含量都呈現(xiàn)上升的趨勢，但保羅塔(T1)中MDA含量始終高于太空黃鉆(T2)。2.7抗寒性的平均隸屬度運(yùn)用Excel2010，根據(jù)隸屬函數(shù)公式得出兩個(gè)品種各個(gè)指標(biāo)的隸屬度，最后得出兩個(gè)品種的平均隸屬度，平均隸屬度越大，說明抗寒性越強(qiáng)。根據(jù)兩個(gè)品種的平均隸屬度，比較抗寒性:太空黃鉆>保羅塔(表1)。2.8相關(guān)酶活性的變化由表2可知，在低溫脅迫下，番茄葉片的游離脯氨酸與SOD、CAT、APX、POD活性呈負(fù)相關(guān)，與MDA含量呈顯著負(fù)相關(guān)。SOD與CAT、POD活性呈正相關(guān)，與APX活性和MDA含量呈負(fù)相關(guān)。CAT與APX活性呈極顯著正相關(guān)，與POD呈正相關(guān)，與MDA含量呈負(fù)相關(guān)。APX與POD活性呈極顯著正相關(guān)，與MDA含量呈負(fù)相關(guān)。POD與MDA含量呈極顯著正相關(guān)。3保索塔和多元黃鉆營養(yǎng)指標(biāo)的比較低溫脅迫對番茄生理生化指標(biāo)有不同程度的影響。本研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過夜間0℃處理的兩個(gè)番茄品種，都具有一定的抗寒性，其中太空黃鉆的各個(gè)指標(biāo)都優(yōu)于保羅塔。低溫脅迫下，植物增加體內(nèi)的抗氧化酶