外源过氧化氢对弱光下黄瓜幼苗抗氧化酶的影响

张晓龙，王闪闪，王乃喜 (安徽科技学院生命科学学院,安徽 凤阳233100)

外源过氧化氢对弱光下黄瓜幼苗抗氧化酶的影响

张晓龙，王闪闪，王乃喜 (安徽科技学院生命科学学院,安徽 凤阳233100)

弱光胁迫影响植物的生长和产量。为了探明外源过氧化氢(H2O2)缓解弱光的生理机制，以“津春4号”黄瓜(Cucumissativus.L)为材料，在幼苗长至两叶一心时，用1.5mmol/LH2O2处理12h后，分别置于正常光照(500μmol/(m2·s))和弱光(100、60μmol/(m2·s))下生长6d，取第二片真叶测定丙二醛(MDA)含量、超氧阴离子(O·-2)产生速率、H2O2含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活性。结果显示，H2O2处理增强了弱光条件下黄瓜叶片抗氧化酶SOD、CAT、APX、GSH-Px的活性，同时显著降低了MDA含量、O·-2生成速率以及H2O2含量，表明外源H2O2缓解了弱光下黄瓜叶片膜脂过氧化损伤。

黄瓜(Cucumissativus.L); 过氧化氢;光照；抗氧化酶

黄瓜(Cucumissativus.L)是葫芦科黄瓜属一年生草本植物，是世界上栽培面积最大的蔬菜作物之一。光照是黄瓜生长和发育的必要条件，但在秋冬季，尤其是阴雨冰雪天气，光照较弱，大棚蔬菜光照不足是普遍存在的问题。当植物吸收的光低于植物光合作用和呼吸代谢所需的程度就会引起植物代谢失调，从而对植物造成一定的伤害[1]。因此，研究植物抗弱光是农业生产上的重要课题。

过氧化氢(H2O2)是生物细胞在代谢过程中产生的一种活性氧，生物和非生物胁迫均可导致H2O2的产生和积累。大量研究表明，虽然高浓度的H2O2会对细胞造成氧化胁迫，但是低浓度的H2O2则是单能量转化通道的第二信使，H2O2作为信号分子广泛参与植物体内的各种生理过程[2]。高浓度的H2O2能够损伤植物细胞，但是低浓度的H2O2处理能增加植物的抗氧化物酶活性[3]，从而减轻活性氧对植物的伤害，增强植物的抗逆性。本研究探讨了H2O2处理对缓解黄瓜弱光胁迫的影响，以期为外源H2O2在黄瓜弱光生产中的应用打下基础。

1 材料与方法

1.1 试验设计

选用黄瓜品种为‘津春4号’，挑选籽粒饱满、大小一致的种子浸种后进行催芽，数天后将幼芽转移至直径10cm、装满沙子的营养钵中，浇灌Hoagland营养液培育至两叶一心。取长势一致的幼苗分为6个处理组，每组10颗。6个处理组分别为：①对照(500L)，用蒸馏水喷施植株地上部分，12h后置于人工气候箱中；②为H2O2处理(500H)，用1.5mmol/L的H2O2喷施植株地上部分，暗处理12h后置于人工气候箱中；③弱光处理1(100L)，用蒸馏水喷施植株地上部分，12h后置于人工气候箱中；④H2O2缓解弱光胁迫1(100H)，用1.5 mmol/L的H2O2喷施植株地上部分，暗处理12h后置于人工气候箱中;⑤弱光处理2(60L)，用蒸馏水喷施植株地上部分，12h后置于人工气候箱中；⑥H2O2缓解弱光胁迫2(60H)，用1.5mmol/L的H2O2喷施植株地上部分，暗处理12h后置于人工气候箱中。经上述处理后，①、②组调整光量子通量密度(photon flux density，PFD)500μmol/(m2·s)，③、④组调整PFD 100μmol/(m2·s)，⑤、⑥组调整PFD 60μmol/(m2·s)，各组温度25℃/18℃(白天∕黑夜)，相对湿度75%，光周期12h，6d后取第二片真叶备用。在处理期间每天更换1次Hoagland营养液。

1.2 测定项目与方法

2 结果与分析

2.1外源H2O2处理对弱光胁迫下黄瓜叶片MDA含量的影响

图1 外源H2O2处理对弱光胁迫下黄瓜叶片MDA含量的影响

由图1可以看出，与对照组(500L)相比，2个弱光处理组(100L、60L)MDA含量均有显著增加，随着光照度的减弱，MDA含量显著增加；在外源H2O2处理后，正常光照组(500L、500H)MDA含量没有显著变化，但是2个未经外源H2O2处理的弱光组(100L、60L)与外源H2O2处理组(100L、60H)相比，MDA含量均有显著减少。

图2 外源H2O2处理对弱光胁迫下黄瓜叶片和H2O2含量的影响

2.3 外源H2O2处理对弱光胁迫下黄瓜叶片SOD、CAT、APX、GSH-Px活性的影响

图3表明，与正常光照组(500L)比，2个不同程度弱光处理(100L、60L)使SOD、APX、GSH-Px活性均显著增强，但是CAT活性则显著下降；外源H2O2处理的弱光组(100L、60H)的SOD 、APX、CAT、GSH-Px活性与未经外源H2O2处理的弱光光对照组(100L、60L)相比较，酶活力均有显著提高。

图3 外源H2O2处理对弱光胁迫下黄瓜叶片SOD 、CAT 、APX、GSH-Px活性的影响

3 讨论

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2013-03-24

安徽科技学院院青年基金(ZRC2011278)。

张晓龙(1979-)，男，硕士生，讲师，主要研究方向植物逆境与基因工程。

S642.2

A

1673-1409(2013)17-0011-04