劉占海

摘要 研究天津市南開區(qū)水上公園和西青區(qū)農(nóng)學(xué)院的4種水生植物（千屈菜、荷花、蒲草和蘆葦）的生長和生理特性，對植株離體葉片中POD活性、SOD活性、MDA含量以及不同鹽濃度下的膜透性進(jìn)行比較分析，結(jié)果表明，在4種水生植物中，蘆葦和蒲草在不同的環(huán)境脅迫下自我調(diào)節(jié)能力更強(qiáng)。

關(guān)鍵詞 水生植物；生理特性；離體葉片；耐鹽堿性；細(xì)胞膜透性；天津市；不同地區(qū)

中圖分類號 Q945.79 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 B 文章編號 1007-5739（2015）01-0165-01

隨著天津市經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，隨意堆放的建筑垃圾及任意排放的工業(yè)污水使得水體受到了不同程度的污染。同時，天津地區(qū)土壤鹽堿化相對嚴(yán)重，多年平均降水量較少，水資源嚴(yán)重缺乏，極不利于水生植物的生長。因此，有必要對適應(yīng)性強(qiáng)、耐鹽堿、耐旱、可自然管理的水生植物進(jìn)行篩選，以進(jìn)一步促進(jìn)城市生態(tài)發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

2013年10月分別在天津市南開區(qū)水上公園和西青區(qū)農(nóng)學(xué)院采集蒲草、蘆葦、荷花、千屈菜。

試驗(yàn)儀器及用具：剪刀、濾紙、標(biāo)簽紙、燒杯、離心管、鑷子、試管、試管刷、試管架、移液槍、移液管、恒溫水浴鍋、研缽、電導(dǎo)率儀（DDS-307）、離心機(jī)（5430R）、電子分析天平（FA1004）、紫外可見分光光度計(jì)（UV1101）、石英比色皿等。

1.2 試驗(yàn)方法

隨機(jī)選擇4種水生植物代表性葉片，所用葉片為不同株的混合葉片，每組重復(fù)3次，分別進(jìn)行過氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）指標(biāo)的測定。

1.3 試驗(yàn)指標(biāo)測定方法

采用愈創(chuàng)木酚法對葉片中POD活性進(jìn)行測定[1]；采用抑制氮藍(lán)四唑（NBT）光化還原法對SOD活性進(jìn)行測定；采用硫代巴比妥酸法對MDA含量進(jìn)行測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同地區(qū)不同水生植物品種POD活性的比較

POD的功能是消除植物內(nèi)源自由基，催化H2O2與植物體內(nèi)的其他底物反應(yīng)，將H2O2轉(zhuǎn)變成有效O2，保護(hù)植物體不受傷害[2]。李雙躍等[3]人對水生植物的研究結(jié)果表明，蘆葦?shù)腜OD活性在生長過程中呈先上升后下降的趨勢，其耐鹽堿性較高，而本試驗(yàn)研究結(jié)果為南開區(qū)蒲草的POD活性顯著高于其他3種植物，其耐鹽堿性較高，這可能是由于采取的植物葉片樣本生長初期產(chǎn)生生理紊亂，受脅迫后由于自身調(diào)節(jié)能力不同，使得蒲草的自我調(diào)節(jié)能力增強(qiáng)，POD活性升高；西青區(qū)農(nóng)學(xué)院蘆葦?shù)腜OD活性極顯著高于其他3種植物。2個地區(qū)比較后，南開區(qū)水上公園蒲草和蘆葦POD的活性顯著甚至極顯著高于西青區(qū)農(nóng)學(xué)院東校的蒲草和蘆葦。

2.2 不同地區(qū)不同水生植物品種SOD活性的比較

SOD作為活性氧清除劑在植物體內(nèi)起到了重要的抗氧化作用，邱蘭萍、楊潔等人研究發(fā)現(xiàn)，SOD存在于細(xì)胞漿基質(zhì)及線粒體內(nèi)，能有效清除植物體內(nèi)的活性氧并控制，使其處于較低水平，抑制膜脂過氧化。試驗(yàn)研究結(jié)果認(rèn)為，南開區(qū)水上公園蒲草和蘆葦SOD活性顯著高于千屈菜和荷葉，而極顯著差異不明顯；西青區(qū)農(nóng)學(xué)院東校蘆葦SOD活性顯著高于其他3種，其具有一定的抗逆性，耐鹽堿性較高；并且蘆葦和蒲草SOD活性極顯著高于千屈菜和荷葉。2個地區(qū)比較后，西青區(qū)農(nóng)學(xué)院東校蘆葦SOD的活性顯著甚至極顯著高于南開區(qū)水上公園的蘆葦。

2.3 不同地區(qū)不同水生植物品種MDA含量的比較

MDA是膜脂過氧化產(chǎn)物，能與細(xì)胞內(nèi)各種成分發(fā)生強(qiáng)烈反應(yīng)，從而引起酶和質(zhì)膜損傷，并破壞膜結(jié)構(gòu)和生理機(jī)能。MDA是膜受傷害程度的一個指標(biāo)，MDA含量越高，表明植物受傷害程度越大。試驗(yàn)研究結(jié)果認(rèn)為，結(jié)合SOD和POD活性的高低變化，南開區(qū)水上公園荷葉的MDA含量極顯著高于其他3種，而千屈菜和蘆葦?shù)腗DA含量較低；西青區(qū)農(nóng)學(xué)院東校荷葉的MDA含量顯著高于其他3種水生植物，而蒲草和蘆葦?shù)腗DA含量變化最小，二者的耐鹽堿性較高，對環(huán)境的適應(yīng)能力也是最強(qiáng)的。與李雙躍等人對水生植物的研究結(jié)果一致。2個地區(qū)比較后，南開區(qū)水上公園荷葉的MDA含量顯著甚至極顯著高于西青區(qū)農(nóng)學(xué)院東校的荷葉。

2.4 同一地區(qū)不同品種在不同鹽濃度下的膜透性變化

植物在受到鹽脅迫時，其內(nèi)部、外部形態(tài)及生理功能等方面都會發(fā)生一系列的改變，從而影響植物的正常生命活動[4-5]。鹽分脅迫時間不同，細(xì)胞膜透性變化不同。劉延吉等[6]對牧草葉片細(xì)胞膜透性的研究結(jié)果表明，在不同鹽濃度下，鹽脅迫對植物產(chǎn)生傷害，膜脂過氧化作用加強(qiáng)，膜透性加大，進(jìn)而破壞細(xì)胞器甚至整個細(xì)胞結(jié)構(gòu)。試驗(yàn)研究結(jié)果表明，在濃度為0‰、2‰、4‰、6‰的鹽溶液中，南開區(qū)水上公園的蘆葦在鹽濃度為4‰濃度下膜透性最大，而千屈菜的細(xì)胞膜透性在不同地區(qū)不同鹽濃度下變化相對其他4種水生植物而言比較穩(wěn)定，說明其耐鹽性強(qiáng)[7]。

3 結(jié)論

試驗(yàn)結(jié)果表明，南開區(qū)水上公園蒲草的POD活性極顯著高于其他3種，且高于西青區(qū)農(nóng)學(xué)院東校的蒲草，說明蒲草具有較高的自我調(diào)節(jié)能力來適應(yīng)逆環(huán)境。西青區(qū)農(nóng)學(xué)院東校的蘆葦SOD活性極顯著高于其他3種，且高于南開區(qū)水上公園的蘆葦。結(jié)合SOD和POD活性的高低變化，西青區(qū)農(nóng)學(xué)院東校荷葉的MDA含量顯著高于其他3種水生植物，而蒲草和蘆葦?shù)腗DA含量變化最小，二者的耐鹽堿性較高，對環(huán)境的適應(yīng)能力也是最強(qiáng)的。在濃度為0‰、2‰、4‰、6‰的鹽溶液中，西青區(qū)農(nóng)學(xué)院東校的千屈菜膜透性比較穩(wěn)定，說明其耐鹽性強(qiáng)。由此可見，蘆葦和蒲草在不同的環(huán)境脅迫下自我調(diào)節(jié)能力更強(qiáng)。

4 參考文獻(xiàn)

[1] 楊潔，許燕，俞亞東.Cu2+對羅氏沼蝦體內(nèi)SOD酶細(xì)胞化學(xué)定位的影響[J].上海師范大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2009，38（4）：418-422.

[2] 尤揚(yáng)，賈文慶.Nacl脅迫對三色堇SOD、POD及葉綠素含量的影響[J].北方園藝，2012（6）：64-66.

[3] 李雙躍，王丹丹，楊靜慧，等.蘆葦、香蒲和荷花的耐鹽性研究[J].北方園藝，2012（20）：61-63.

[4] 劉嶧，楊靜慧，吳瑩，等.兩個地區(qū)四種濕地植物生理特性比較[J].北方園藝，2014（16）：53-55.

[5] 劉訓(xùn)財(cái)，陳華鋒，井立文，等.鹽脅迫對中國春-百薩燕麥草雙二倍體SOD、CAT活性和MDA含量的影響[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)：下半月刊，2009（8）：43-46.

[6] 劉延吉，張珊珊，田曉艷，等.鹽脅迫對NHC牧草葉片保護(hù)酶系統(tǒng)，MDA含量及膜透性的影響[J].草原與草坪，2008（2）：30-34.

[7] 張志良.植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M].北京：高等教育出版社，1990.endprint