邵旭平，萬建宏，萬東石

(1.蘭州市城關區(qū)農(nóng)技中心，甘肅 蘭州 730020；2.平?jīng)鍪修r(nóng)牧局，甘肅 平?jīng)?746000；3.蘭州大學生命科學學院，甘肅 蘭州 730000)

1 材料與方法

1.1材料與處理 供試材料采于中國科學院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所沙坡頭沙漠試驗站生態(tài)園。選擇土壤水分虧缺的自然(土壤含水量為土壤持水量的64%)和人工灌溉(土壤含水量為土壤持水量的86%)兩種生境下10年苗齡胡楊為材料，采集一周內(nèi)葉片受天幕毛蟲(Malacosomaneustriatestacea)食害5 h后的葉片，以食害面積達30%葉片為蟲害葉片，未受蟲食害葉為對照葉(未蟲害葉)。

初酶液的制備：稱鮮葉3 g,加入約15 mL酶提取液[以50 mmol/L pH值為7.8的磷酸緩沖液配制,含有0.1 mmol/L 乙二胺四乙酸(EDTA)、質(zhì)量分數(shù)為0.3%的TritonX100和體積分數(shù)4%的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)],冰浴中充分研磨,4 ℃，14 000 r/min離心20 min,取上清液備用。酶液蛋白濃度測定參照Bradford[17]的方法，以BSA為標準蛋白。

1.3數(shù)據(jù)分析 采用方差分析(One-way，ANOVA)，比較各指標在不同生境下，兩種葉片對蟲害反應的差異顯著性。

2 結(jié)果

2.1葉片含水量變化 在兩種生境中(自然生境和灌溉生境)，胡楊兩種形態(tài)的葉片含水量變化并無顯著差異；蟲害發(fā)生后，葉片含水量均有不同程度的下降，但差異并不顯著(P>0.05)(表1)。

在自然生境中，圓形葉和披針形葉受蟲害后，葉片CAT活性顯著提高(P<0.05)；在灌溉生境中，披針形葉蟲害前后CAT活性變化差異不顯著，而圓形葉確略有下降，這和樺樹蟲害葉中的結(jié)果一致[18]。自然生境中，蟲害發(fā)生后，POD活性在圓形葉和披針形葉中分別增加約2.75倍和1.30倍；而在灌溉生境中，蟲害發(fā)生后則分別增加0.89和0.67倍。POD活性，蟲害后在兩種葉片中大幅增加，尤其是在圓形葉中，顯著高于披針形葉(表2)。

表1 蟲害下不同葉形胡楊葉片含水量、活性氧的變化

表2 蟲害下不同葉形胡楊葉片SOD、CAT和POD活性的變化

3 討論與結(jié)論

活性氧是植物正常代謝產(chǎn)物[8]，干旱、病蟲害等逆境條件下，植物體內(nèi)活性氧水平會大幅提高，進而引發(fā)植物細胞氧化脅迫，同時也會誘導植物細胞一系列的抗氧化反應。生長在荒漠生境中的胡楊，在長期的進化過程中，形成了適應荒漠生境的一些適應性生理和形態(tài)特征，如特異的葉片結(jié)構[2]以及光合特征等[3]。所以輕微的土壤水分虧缺，并沒有引起胡楊兩種生態(tài)型葉片含水量發(fā)生顯著的變化。但是在蟲害發(fā)生后，活性氧的釋放或代謝則發(fā)生了顯著變化。表明輕微的水分脅迫時，蟲害是引起胡楊葉片活性氧大量產(chǎn)生的主要因素。

與此同時，蟲害會引起植物一系列的防御反應，誘導了植物體抗氧化酶水平的變化[11，19-20]。過氧化物歧化酶是一種誘導酶，受底物活性氧濃度的誘導[17]。蟲害引起的活性氧釋放速率的變化誘導了葉片過氧化物歧化酶酶活性隨之發(fā)生變化。過氧化氫酶活性的變化和過氧化物歧化酶基本一致，這種同步變化對胡楊抵御蟲害引起的氧化傷害至關重要，因為過氧化物歧化酶在清除自由基時，同時生成的H2O2可以通過fenton型harbre-weies反應生成更多的自由基，而過氧化氫酶活性的提高可以有效地清除這些自由基，與過氧化物歧化酶、過氧化物酶等協(xié)同更完善的保護膜免受自由基的傷害[21]。

干旱等脅迫下活性氧清除系統(tǒng)各組分含量或活性的變化存在較大爭議[22-23]。表明不同的植物材料或同一植物材料在不同的生長時期，其抗氧化反應存在很大不同，且與水分脅迫及其他的逆境條件有關[17]，這可能是由于各保護酶具有多種同工酶形式，而且對水分脅迫及蟲害等不同脅迫的反應可能不盡一致。過氧化物酶存在于植物細胞壁和細胞的質(zhì)外體之中,是植物對膜脂過氧化的酶促防御系統(tǒng)中重要的保護酶,主要作用是酶促降解H2O2[24]。蟲害發(fā)生后，圓形葉中過氧化物酶活性快速升高，且在兩種形狀葉片中活性變化差異顯著，說明在蟲害誘導后，過氧化物酶在胡楊自身的抗氧化防御體系中起著關鍵作用。這可能是因為胡楊體內(nèi)原有的氧化脅迫和抗氧化系統(tǒng)，在受到蟲害時被打破，而胡楊為了生存將建立起新的體內(nèi)氧化脅迫和抗氧化系統(tǒng)的平衡，在水分虧缺和蟲害雙重脅迫條件下植物體內(nèi)可能存在著一種氧化脅迫和抗氧化系統(tǒng)平衡的打破與重建機制[6]，而過氧化物酶活性變化，在此過程中可能起了主要作用。由此可知，胡楊異形葉的存在，以及對不同脅迫條件的反應差異，對于成年胡楊適應嚴酷的荒漠環(huán)境，抵御各種復雜的環(huán)境脅迫具有重要意義。

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