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【摘 要】本文研究不同浓度水杨酸(SA)对益母草植株生长的影响。方法:待益母草植株10 cm左右时,对其喷施不同浓度的SA溶液,叶喷7天后取样,测量益母草植株株高,叶片总叶绿素(SPAD)含量,叶片丙二醛(MDA)含量,过氧化物酶(POD)活性四个生理生化指标的变化。结果:SA浓度0.07-1.45mmol/L均能增加益母草植株株高,增加叶片总叶绿素含量,降低MDA含量,提高POD活性,有助于益母草植株的生长。结论:喷施0.72mmol/L的SA最有利于益母草植株生长。
【关键词】益母草;植株; 生长;水杨酸
1前言
本文以益母草植株为研究对象,探讨喷洒不同浓度水杨酸后,测量益母草植株株高,叶片总叶绿素(SPAD)含量,叶片丙二醛(MDA)含量,过氧化物酶(POD)活性生理生化指标的变化,旨在寻找益母草植株生长的最适宜SA浓度,有利于益母草植株的生长,以期为益母草的栽培、生产提供理论依据。
2材料与方法
2.1 材料
2.1.1实验时间及地点
实验于2009年4-5月在西华师范大学试验地和生物楼植物生理实验室进行。
2.1.2实验材料
益母草(Leonurus heterophyllus)种子购于南充会龙中药材种植有限公司,收获年份为2008年。
2.1.3 试剂及配制
2.1.3.1 试 剂
水杨酸(分析纯),蒸馏水,丙酮,80%丙酮,碳酸钙,石英砂,10%三氯乙酸,6%硫代巴比妥酸(TBA),愈创木酚,30%过氧化氢,20mmol/L KH2PO4,100mmol/L磷酸缓冲液(pH6.0),反应混合液。
2.1.3.2 试剂配制
(1)80%丙酮(现配现用)
取400ml丙酮于烧杯中,加100ml蒸馏水,缓慢振荡,500ml容量瓶中定容。则80%丙酮制成,即可备用。
(2)6%硫代巴比妥酸(TBA)
取0.6克硫代巴比妥酸(TBA),加入99.4ml10%三氯乙酸,缓慢振荡,100ml容量瓶中定容。则6%硫代巴比妥酸(TBA)制成,即可备用。
(3)反应混合液
100mmol/L磷酸缓冲夜(pH6.0)50ml,加入愈创木酚28ul,于磁力搅拌器上加热搅拌,直至愈创木酚溶解,待溶液冷却后,加入30%过氧化氢19ul,混合均匀,保存于冰箱中,即可备用。
(4)浓度分别是:0,0.07,0.36,0.72,1.09,1.45mmol/L水杨酸(分析纯)水溶液(保存备用),用0mmol/L的蒸馏水作对照。
称取0.1g水杨酸(分析纯)溶于300ml蒸馏水中,缓慢振荡,500ml容量瓶中定容,即可制成浓度为1.45mmol/L水杨酸(分析纯)水溶液,其他水杨酸(分析纯)水溶液浓度通过稀释的方法制成,并在各个瓶上贴上标签,保存备用。
2.1.4实验器材
烧杯(500ml),移液管(5ml、2ml 、1ml),容量瓶(500ml、100ml),吸耳球,镊子,剪刀,研钵,漏斗,秒表,具塞试管,紫外可见分光光度计,电子分析天平(d=0.1mg),蒸馏水系统,台式离心机,JB-3定时恒温双向磁力搅拌器,数显恒温水浴锅。
2.2 实验方法
待益母草植株10 cm左右时,对其喷施不同浓度的SA溶液, 叶喷7天后取20株,测量益母草植株株高,叶片总叶绿素(SPAD)含量,叶片丙二醛(MDA)含量,过氧化物酶(POD)活性四个生理生化指标的变化。
2.2.2观察周期、次数
观察周期
喷洒水杨酸7天后,记录作记号植株的株高,采集其叶片,用来测量其总叶绿素(SPAD)含量,叶片丙二醛(MDA)含量,过氧化物酶(POD)活性生理生化指标。
观察次数
喷洒水杨酸3次。
2.3 测定方法
根据愈创木酚法。取光经lcm石英比色皿2只,于一只中加入反应混合液3mL,KH2PO41mL,作为校零对照,另一只中加入反应混合液3mL,酶液1mL,在470nm定吸光度,5min后记录吸光度值。以单位时间吸光度变化量计算POD活性,即以△OD470/min.g鲜重表示,每个样品重复3次。
2.4 分析方法
所有數据均采用Excel和SPSS进行处理。
3 结果分析
3.1不同SA浓度处理对益母草植株生长的影响
各浓度SA处理后的益母草植株株高都明显比对照组高,SA浓度从0.07-0.72mmol/L益母草植株株高逐渐增高,SA浓度从0.72-1.45mmol/L益母草植株株高逐渐降低。因此,不同浓度的水杨酸都能促进益母草的生长,但促进作用随着浓度的增加先增大后减小,在SA浓度0.72mmol/L达到最大。在SA浓度0.72mmol/L时,植株的株高值最大,比对照组分别大24.98%,30.23%,25.53%。即SA浓度为0.72mmol/L时最适合益母草植株生长。
3.2不同SA浓度处理对益母草叶片总叶绿素(SPAD)含量的影响
随着益母草植株的生长,其叶片总叶绿素(SPAD)的含量逐渐增多,水杨酸对叶片叶绿素含量有明显的影响,各浓度处理后的SPAD比对照组的含量高。0.07mmol/L的SA三次测量分别比对照组提高了13.11%,32.40%,0.07%;0.36mmol/L的SA三次测量分别比对照组提高了56.93%,34.81%,4.46%; 0.72mmol/L的SA三次测量分别比对照组提高了22.10%,44.58%,20.97%;1.09mmol/L的SA三次测量分别比对照组提高了16.48%,28.78%,19.03%;1.45mmol/L的SA三次测量分别比对照组提高了1.12%,16.73%,12.64%。SA浓度从0.07-0.72mmol/L益母草叶片SPAD的含量逐渐增加,在SA浓度0.72mmol/L达到最大值,SA浓度从0.72-1.45mmol/L益母草叶片SPAD的含量逐渐减少。因此,不同浓度的水杨酸都能提高益母草叶片叶绿素含量,有利于植株的生长。 3.3不同SA浓度处理对益母草叶片丙二醛(MDA)含量的影响
经SA喷施后,随益母草植株生长,叶片MDA含量减少,4月23日测量比对照组分别减少:0.88%,9.95%,39.38%,16.15%,12.39%;4月30日测量比对照组分别减少:9.16%,34.86%,40.46%,18.32%,12.98%;5月7日测量比对照组分别减少:36.41%,41.46%,49.58%,13.73%,11.48%。三次喷洒水杨酸后,益母草MDA含量都是在SA浓度为0.72mmol/L时最低。因此,益母草植株抗逆性在SA浓度0.72mmol/L时最强,最有利于益母草植株的生长。
3.4不同SA浓度处理对益母草过氧化物酶(POD)活性的影响
随着益母草植株的生长,其叶片的过氧化物活性(POD)都在增加。但是喷洒水杨酸之后,益母草叶片过氧化物活性都比对照组大,不同浓度的SA对益母草叶片过氧化物活性的影响不同,SA浓度为0.07mmol/L时,三次测量过氧化物酶活性分别比对照组大了200%,120%,100%;SA浓度为0.36mmol/L时,三次测量过氧化物酶活性分别比对照组大了230%,150%,162%;SA浓度为0.72mmol/L时,三次测量过氧化物酶活性分别对照组大了350%,220%,192%;SA浓度为1.09mmol/L时,三次测量过氧化物酶活性分别对照组大了167%,140%,92%;SA浓度为1.45mmol/L时,三次测量过氧化物酶活性分别对照组大了150%,90%,77%。但三次喷洒后测量都是在SA浓度为0.72mmol/L时,益母草叶片的POD活性比对照组增加的最多,POD活性最大,植株代谢最旺盛,最有利于益母草植株的生长。
3.5不同SA浓度处理对益母草生理生化的影响
0.07-1.45mmol/L水杨酸处理益母草植株后,三次测量植株株高都比对照组有所增高,叶片叶绿素含量和POD的活性比对照组均有所提高,叶片丙二醛含量比对照组有所降低。并且益母草植株株高、叶片叶绿素含量、过氧化物酶活性均在SA浓度0.72mmol/L时最大,叶片MDA含量在SA浓度0.72mmol/L时最低。因此,SA浓度为0.72mmol/L时,最有利于益母草植株的生长。
4讨 论
4.1水杨酸对益母草植株生长的影响
适宜浓度的外源SA能促进植物生长,但是SA浓度过高,就会抑制植株生长。本试验表明:浓度为0.07-1.45mmol/L的水杨酸都能促进益母草植株株高的生长,但益母草是草属植物,其茎杆不粗壮,如果植株过高,易倒伏,不利于植株生长。因此,喷洒适宜浓度外源SA才有利于益母草植株的生长。
4.2不同浓度SA对益母草植株生理生化的影响
本实验对益母草植株部分生理生化指标的变化进行了初步探讨,结果与前人的一致,为了更好的栽培益母草可以用SA浓度0.72mmol/L喷洒,但喷洒SA后益母草其他生理生化指标的变化还期有待进一步研究。
5总结
试验表明:外源喷施适宜浓度的水杨酸,能提高益母草叶片叶绿素含量和过氧化物酶活性,降低丙二醛含量,从而增强益母草对逆境的抵抗能力,有利于其植株生长,有利于益母草的栽培生产。然而SA介导的抗病反应是一个复杂的过程,在各种作物中诱导机制有所不同,在某些作物中的诱导机制已经比较清楚,但在益母草诱导机制上还很模糊,因此其诱导机制仍需进一步研究。
参考文献
[1]中国医学科学院药用植物资源开发研究所. 中国药用植物栽培学[M]. 农业出版社, 北京, 1991. 1065.
[2]陈瑛. 植物药种子手册[M]. 人民卫生出版社, 北京, 1998. 578.
[3]晁志, 周秀佳. 益母草类中药的研究概况和进中展[J]. 中草药, 1998, 29: 414-417.
[4]Raskin I. Role of salicylice acid in plants[J]. Annu Rev Plant Physiol, 1992, 43: 439-463.
[5]李德紅,潘瑞炽.酸在植物体内的作用[J].植物生理学通讯, 1995, 31(2): 144-49.
[6]孙艳, 王鹏. 水杨酸对黄瓜抗高温胁迫能力的影响[J]. 西北植物学报, 2003, 23(11): 2011-2013.
通讯作者:
王琼,西华师范大学生命科学学院
【关键词】益母草;植株; 生长;水杨酸
1前言
本文以益母草植株为研究对象,探讨喷洒不同浓度水杨酸后,测量益母草植株株高,叶片总叶绿素(SPAD)含量,叶片丙二醛(MDA)含量,过氧化物酶(POD)活性生理生化指标的变化,旨在寻找益母草植株生长的最适宜SA浓度,有利于益母草植株的生长,以期为益母草的栽培、生产提供理论依据。
2材料与方法
2.1 材料
2.1.1实验时间及地点
实验于2009年4-5月在西华师范大学试验地和生物楼植物生理实验室进行。
2.1.2实验材料
益母草(Leonurus heterophyllus)种子购于南充会龙中药材种植有限公司,收获年份为2008年。
2.1.3 试剂及配制
2.1.3.1 试 剂
水杨酸(分析纯),蒸馏水,丙酮,80%丙酮,碳酸钙,石英砂,10%三氯乙酸,6%硫代巴比妥酸(TBA),愈创木酚,30%过氧化氢,20mmol/L KH2PO4,100mmol/L磷酸缓冲液(pH6.0),反应混合液。
2.1.3.2 试剂配制
(1)80%丙酮(现配现用)
取400ml丙酮于烧杯中,加100ml蒸馏水,缓慢振荡,500ml容量瓶中定容。则80%丙酮制成,即可备用。
(2)6%硫代巴比妥酸(TBA)
取0.6克硫代巴比妥酸(TBA),加入99.4ml10%三氯乙酸,缓慢振荡,100ml容量瓶中定容。则6%硫代巴比妥酸(TBA)制成,即可备用。
(3)反应混合液
100mmol/L磷酸缓冲夜(pH6.0)50ml,加入愈创木酚28ul,于磁力搅拌器上加热搅拌,直至愈创木酚溶解,待溶液冷却后,加入30%过氧化氢19ul,混合均匀,保存于冰箱中,即可备用。
(4)浓度分别是:0,0.07,0.36,0.72,1.09,1.45mmol/L水杨酸(分析纯)水溶液(保存备用),用0mmol/L的蒸馏水作对照。
称取0.1g水杨酸(分析纯)溶于300ml蒸馏水中,缓慢振荡,500ml容量瓶中定容,即可制成浓度为1.45mmol/L水杨酸(分析纯)水溶液,其他水杨酸(分析纯)水溶液浓度通过稀释的方法制成,并在各个瓶上贴上标签,保存备用。
2.1.4实验器材
烧杯(500ml),移液管(5ml、2ml 、1ml),容量瓶(500ml、100ml),吸耳球,镊子,剪刀,研钵,漏斗,秒表,具塞试管,紫外可见分光光度计,电子分析天平(d=0.1mg),蒸馏水系统,台式离心机,JB-3定时恒温双向磁力搅拌器,数显恒温水浴锅。
2.2 实验方法
待益母草植株10 cm左右时,对其喷施不同浓度的SA溶液, 叶喷7天后取20株,测量益母草植株株高,叶片总叶绿素(SPAD)含量,叶片丙二醛(MDA)含量,过氧化物酶(POD)活性四个生理生化指标的变化。
2.2.2观察周期、次数
观察周期
喷洒水杨酸7天后,记录作记号植株的株高,采集其叶片,用来测量其总叶绿素(SPAD)含量,叶片丙二醛(MDA)含量,过氧化物酶(POD)活性生理生化指标。
观察次数
喷洒水杨酸3次。
2.3 测定方法
根据愈创木酚法。取光经lcm石英比色皿2只,于一只中加入反应混合液3mL,KH2PO41mL,作为校零对照,另一只中加入反应混合液3mL,酶液1mL,在470nm定吸光度,5min后记录吸光度值。以单位时间吸光度变化量计算POD活性,即以△OD470/min.g鲜重表示,每个样品重复3次。
2.4 分析方法
所有數据均采用Excel和SPSS进行处理。
3 结果分析
3.1不同SA浓度处理对益母草植株生长的影响
各浓度SA处理后的益母草植株株高都明显比对照组高,SA浓度从0.07-0.72mmol/L益母草植株株高逐渐增高,SA浓度从0.72-1.45mmol/L益母草植株株高逐渐降低。因此,不同浓度的水杨酸都能促进益母草的生长,但促进作用随着浓度的增加先增大后减小,在SA浓度0.72mmol/L达到最大。在SA浓度0.72mmol/L时,植株的株高值最大,比对照组分别大24.98%,30.23%,25.53%。即SA浓度为0.72mmol/L时最适合益母草植株生长。
3.2不同SA浓度处理对益母草叶片总叶绿素(SPAD)含量的影响
随着益母草植株的生长,其叶片总叶绿素(SPAD)的含量逐渐增多,水杨酸对叶片叶绿素含量有明显的影响,各浓度处理后的SPAD比对照组的含量高。0.07mmol/L的SA三次测量分别比对照组提高了13.11%,32.40%,0.07%;0.36mmol/L的SA三次测量分别比对照组提高了56.93%,34.81%,4.46%; 0.72mmol/L的SA三次测量分别比对照组提高了22.10%,44.58%,20.97%;1.09mmol/L的SA三次测量分别比对照组提高了16.48%,28.78%,19.03%;1.45mmol/L的SA三次测量分别比对照组提高了1.12%,16.73%,12.64%。SA浓度从0.07-0.72mmol/L益母草叶片SPAD的含量逐渐增加,在SA浓度0.72mmol/L达到最大值,SA浓度从0.72-1.45mmol/L益母草叶片SPAD的含量逐渐减少。因此,不同浓度的水杨酸都能提高益母草叶片叶绿素含量,有利于植株的生长。 3.3不同SA浓度处理对益母草叶片丙二醛(MDA)含量的影响
经SA喷施后,随益母草植株生长,叶片MDA含量减少,4月23日测量比对照组分别减少:0.88%,9.95%,39.38%,16.15%,12.39%;4月30日测量比对照组分别减少:9.16%,34.86%,40.46%,18.32%,12.98%;5月7日测量比对照组分别减少:36.41%,41.46%,49.58%,13.73%,11.48%。三次喷洒水杨酸后,益母草MDA含量都是在SA浓度为0.72mmol/L时最低。因此,益母草植株抗逆性在SA浓度0.72mmol/L时最强,最有利于益母草植株的生长。
3.4不同SA浓度处理对益母草过氧化物酶(POD)活性的影响
随着益母草植株的生长,其叶片的过氧化物活性(POD)都在增加。但是喷洒水杨酸之后,益母草叶片过氧化物活性都比对照组大,不同浓度的SA对益母草叶片过氧化物活性的影响不同,SA浓度为0.07mmol/L时,三次测量过氧化物酶活性分别比对照组大了200%,120%,100%;SA浓度为0.36mmol/L时,三次测量过氧化物酶活性分别比对照组大了230%,150%,162%;SA浓度为0.72mmol/L时,三次测量过氧化物酶活性分别对照组大了350%,220%,192%;SA浓度为1.09mmol/L时,三次测量过氧化物酶活性分别对照组大了167%,140%,92%;SA浓度为1.45mmol/L时,三次测量过氧化物酶活性分别对照组大了150%,90%,77%。但三次喷洒后测量都是在SA浓度为0.72mmol/L时,益母草叶片的POD活性比对照组增加的最多,POD活性最大,植株代谢最旺盛,最有利于益母草植株的生长。
3.5不同SA浓度处理对益母草生理生化的影响
0.07-1.45mmol/L水杨酸处理益母草植株后,三次测量植株株高都比对照组有所增高,叶片叶绿素含量和POD的活性比对照组均有所提高,叶片丙二醛含量比对照组有所降低。并且益母草植株株高、叶片叶绿素含量、过氧化物酶活性均在SA浓度0.72mmol/L时最大,叶片MDA含量在SA浓度0.72mmol/L时最低。因此,SA浓度为0.72mmol/L时,最有利于益母草植株的生长。
4讨 论
4.1水杨酸对益母草植株生长的影响
适宜浓度的外源SA能促进植物生长,但是SA浓度过高,就会抑制植株生长。本试验表明:浓度为0.07-1.45mmol/L的水杨酸都能促进益母草植株株高的生长,但益母草是草属植物,其茎杆不粗壮,如果植株过高,易倒伏,不利于植株生长。因此,喷洒适宜浓度外源SA才有利于益母草植株的生长。
4.2不同浓度SA对益母草植株生理生化的影响
本实验对益母草植株部分生理生化指标的变化进行了初步探讨,结果与前人的一致,为了更好的栽培益母草可以用SA浓度0.72mmol/L喷洒,但喷洒SA后益母草其他生理生化指标的变化还期有待进一步研究。
5总结
试验表明:外源喷施适宜浓度的水杨酸,能提高益母草叶片叶绿素含量和过氧化物酶活性,降低丙二醛含量,从而增强益母草对逆境的抵抗能力,有利于其植株生长,有利于益母草的栽培生产。然而SA介导的抗病反应是一个复杂的过程,在各种作物中诱导机制有所不同,在某些作物中的诱导机制已经比较清楚,但在益母草诱导机制上还很模糊,因此其诱导机制仍需进一步研究。
参考文献
[1]中国医学科学院药用植物资源开发研究所. 中国药用植物栽培学[M]. 农业出版社, 北京, 1991. 1065.
[2]陈瑛. 植物药种子手册[M]. 人民卫生出版社, 北京, 1998. 578.
[3]晁志, 周秀佳. 益母草类中药的研究概况和进中展[J]. 中草药, 1998, 29: 414-417.
[4]Raskin I. Role of salicylice acid in plants[J]. Annu Rev Plant Physiol, 1992, 43: 439-463.
[5]李德紅,潘瑞炽.酸在植物体内的作用[J].植物生理学通讯, 1995, 31(2): 144-49.
[6]孙艳, 王鹏. 水杨酸对黄瓜抗高温胁迫能力的影响[J]. 西北植物学报, 2003, 23(11): 2011-2013.
通讯作者:
王琼,西华师范大学生命科学学院