赵英+唐玉娟
摘 要:为探讨芒果矮化的酶学机制,笔者进行芒果叶片超氧化物岐化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)的活性与生长势的研究。结果表明芒果叶片超氧化物岐化酶活性与树体矮化成正相关,活性越高树体越矮化、活性越低树体越高大,认为超氧化物岐化酶可以作为芒果矮化预选的一项指标;芒果叶片过氧化氢酶活性在不同生长力级的种质上差异性不显著,过氧化氢酶活性与生长势存在直线线性相关关系,认为过氧化氢酶不能作为芒果矮化预选的一项指标。
关键词:芒果 SOD CAT 生长势
选用适宜的矮化砧木和选育适宜我国自然条件的优质矮生品种,是实现矮化密植栽培,提高果树生产水平的重要途径。国内关于果树矮化机理的早期研究主要在苹果上进行,之后,有少量研究在柑桔、梨等果树上进行,芒果的矮化栽培研究有少量报道,台湾翁壹姿等对伽玛射线对“爱文”芒果的矮化效应进行了研究[1],而关于芒果矮化机理的研究鲜有报道[2]。
在果树矮化育种实践中,矮化性能的预测技术非常重要。常规的矮化材料筛选方法是以植株的外观形状特征作为依据,如节间较短、树体小,树形紧凑等。初选的单株需要进行嫁接以鉴定是否矮化,这种筛选方式耗时长、可靠性低,效果不甚理性。因此,寻找可以用于预测植株矮化性能的可靠生理指标,进一步用于指导芒果矮化种质资源的收集整理评价和利用。本试验以8份芒果种质为材料,从芒果叶片SOD与CAT酶活性着手,探讨芒果矮化的酶学机制,以期筛选出矮化预选指标,为芒果矮化种质的鉴定、选育提供依据。
1 试验材料与方法
1.1 试验材料
所选8份芒果种质金煌芒、红象牙芒、红花本地芒、留香芒、龙井芒、秋实1号芒、云南矮芒、三年芒等来自广西壮族自治区亚热带作物研究所芒果种质资源圃。生长势按其生长势强弱分为5级:金煌芒、红象牙芒为1-强;云南矮芒、红花本地芒、三年芒为2-中强;留香芒为3-中;龙井芒为4-中弱;秋实1号芒为5-弱。
1.2 测试指标与方法
酶液的提取方法:取2g 1年生芒果叶片,加入 0.1 mol/L 磷酸缓冲液(pH 5.5)4 mL于冰浴中研磨,再加5 mL緩冲液转移到Eppendorf 管中,4℃ 5000 r/min 离心15 min,上清液即为酶的提取液。
CAT活性测定采用紫外吸收法[3]。
SOD活性测定采用氮蓝四唑法[3]。
2 结果与分析
2.1 芒果叶片超氧化物岐化酶(SOD)活性与矮化的关系
芒果叶片中超氧化物岐化酶活性在不同生长力级的种质上差异性显著,相同的生长力级的部分种质则差异性显著(表1)。SOD酶活性与树体矮化成正相关,活性越高树体越矮化、活性越低树体越高大(图1)。因此,初步认定SOD酶活可以作为芒果矮化预选指标。
2.2 芒果叶片过氧化氢酶(CAT)活性与矮化的关系
芒果叶片过氧化氢酶活性在不同生长力级的种质上差异性不显著(详见表1),过氧化氢酶活性与生长势没有一定的相关关系(R2=0.0149)(图2)。因此,初步认为过氧化氢酶活性不能作为芒果矮化的预选指标。
3 讨论
胡宝忠[4]等认为矮化突变体内高活性的SOD与CAT消除了矮化突变体内大量活性氧,导致细胞壁伸长受阻,从而导致植株矮化;王成霞等[5]认为矮化程度的增加会使SOD活性增加,是一种对矮化胁迫条件下O2-、H2O2等增多、树体(下转第48页)(上接第44页)内活性氧积累与清除系统平衡的一种适应性调剂,以减轻O2-增加所引起的细胞伤害。
研究结果表明芒果叶片中SOD活性与树体矮化成正相关,活性越高树体越矮化、活性越低树体越高大,SOD活性可以作为芒果矮化预选的一项指标;芒果种质叶片CAT活性与树体长势关系没有一定的规律,不能作为芒果矮化预选的一项指标,结果与赵大中[6]等研究的柑桔矮化砧木的生理生化预选研究相同。
参考文献
[1] 黄国弟,周俊岸,赵英,等. 芒果矮化种质的生理生化预选指标研究初报[J]. 中国园艺文摘,2013(10):4-5.
[2] 赵英,黄国弟,莫永龙,等. 芒果枝条电阻率与生长势的关系[J]. 农业研究与应用,2016(4):20-22.
[3] 李合生. 植物生理生化实验原理和技术[M].北京:高等教育出版社,2000.
[4] 闻静,赵刚,李凤兰,等.大豆矮化突变体IOD、POD、CAT、SOD酶活性的研究[J]. 作物杂志,2012(3):53-57.
[5] 王成霞,董晓颖,李培环,等.桃叶片POD、SOD、CAT活性与树体矮化和生长的关系[J].中国农学通报,2007,23(6):353-356.
[6] 赵大中,陈民,罗先实. 柑桔矮化砧木的生理生化预选指标研究[J]. 西北植物学报,1997,17(1):28-33.