金喜軍，宋柏全，楊君凱，金毅，屈春媛，梁海蕓，丁希武

（1.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)院，大慶163319；2.黑龍江省普通高等學(xué)校甜菜遺傳育種重點實驗室，哈爾濱150080）

GA和ABA對甜菜幼苗保護酶活性的影響

金喜軍1，2，宋柏全2，楊君凱1，金毅1，屈春媛1，梁海蕓1，丁希武1

（1.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)院，大慶163319；2.黑龍江省普通高等學(xué)校甜菜遺傳育種重點實驗室，哈爾濱150080）

以沙培培養(yǎng)的方法，葉面噴施蒸餾水為對照，分別設(shè)置2種濃度赤霉素和脫落酸葉面噴施處理，研究了赤霉素和脫落酸對甜菜幼苗保護酶活性的影響。結(jié)果表明，葉面噴施適宜濃度赤霉素和脫落酸可促進甜菜幼苗葉片和根SOD、POD、APX，以及根CAT活性，進而提高甜菜幼苗抗逆能力。

甜菜；GA；ABA；保護酶活性

甜菜是我國乃至世界重要的制糖原料[1-2]，然而受環(huán)境條件如干旱[3]、鹽害[4]、冷害[5]的影響，甜菜正常的生長發(fā)育受到限制，導(dǎo)致甜菜品種產(chǎn)量潛力不能充分發(fā)揮。雖然苗期不是甜菜生長旺盛時期和糖分積累期，但卻是甜菜充分生長發(fā)育的關(guān)鍵時期，同時也是易受環(huán)境脅迫影響的階段。眾多研究表明，赤霉素（gibberelic acida，GA）和脫落酸（abscisic acid，ABA）是調(diào)控植物生長發(fā)育的兩種重要激素，能夠影響其他內(nèi)源激素的含量[6]，調(diào)控作物形態(tài)建成[7]，最終促進作物產(chǎn)量提高[8]。然而，目前缺少關(guān)于赤霉素和脫落酸對甜菜幼苗保護酶活性影響的研究報道，本試驗以黑龍江省主栽甜菜品種為材料，采用沙培培養(yǎng)的方式，研究了葉面噴施赤霉素和脫落酸對甜菜幼苗SOD、POD、CAT、APX活性的影響，以期為實際生產(chǎn)中提高甜菜幼苗抗逆能力提供理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1供試材料

本試驗于2014年在黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)院人工氣候室內(nèi)進行，采用沙培培養(yǎng)的方式進行。沙培選用江沙，先去除較大的石子，再用自來水沖洗干凈，最后用蒸餾水沖洗3遍。培養(yǎng)缽高15cm，上口直徑15cm，下口直徑10cm，每個培養(yǎng)缽下面放置式托盤。每個培養(yǎng)缽播種8粒甜菜種子，后于兩片葉時定苗4株。幼苗達到1片葉時開始淋澆營養(yǎng)液，直至試驗結(jié)束，營養(yǎng)液具體組分參照金喜軍[9]的方法。

供試甜菜品種為ST13092，由黑龍江大學(xué)甜菜研究所提供。

1.2試驗處理

以噴施蒸餾水為對照，以兩種不同濃度的噴施赤霉素和脫落酸為處理，GA：0.45、0.90mg/L，ABA：0.25、0.50mg/L。

1.3取樣

以噴施當天為第0天，分別在噴施后的第3天和第5天取樣，根系先用自來水沖洗干凈，再用蒸餾水沖洗兩次，與葉片一樣用錫紙包好，液氮冷凍后保存在-80℃冰箱中待分析用。

1.4測定項目和方法

超氧化物歧化酶（SOD）活性測定參照Seyed等[10]的方法，略有改動；過氧化物酶（POD）活性測定參照Zsolt István等[11]的方法，略有改動；過氧化氫酶（CAT）活性測定參照Zsolt István等[11]的方法，略有改動；抗壞血酸過氧化物酶（APX）活性測定參照Celina等[12]的方法，略有改動。

作圖采用Excel 2010，數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析采用SPSS16.0。

2　結(jié)果分析

2.1GA和ABA對甜菜幼苗SOD活性的影響

如圖1所示，為葉面噴施GA和ABA對甜菜幼苗葉片SOD活性的影響。與對照相比，噴施后第3天各處理葉片SOD活性在數(shù)值上均高于對照，但僅GA-2處理達到顯著水平（p＜0.05），其他處理與對照未達到顯著水平。噴施后第5天，除GA-1處理與對照無顯著差異外，其他處理葉片SOD活性均極顯著高于對照（p＜0.01）。

圖1　甜菜葉片SOD活性

圖2　甜菜根SOD活性

比較葉面噴施GA和ABA處理與對照甜菜幼苗根SOD活性可知（圖2），與葉片有所不同，噴施后第3天ABA-2處理顯著低于對照和其他3個處理，而其他3個處理顯著高于對照，并且GA-2處理達到顯著水平（p＜0.05）。噴施后第5天，僅ABA-2處理顯著低于ABA-1，而各處理與對照間差異不顯著。

2.2GA和ABA對甜菜幼苗POD活性的影響

如圖3所示，為葉面噴施GA和ABA對甜菜幼苗葉片POD活性的影響。噴施后第3天，GA-2處理顯著低于對照（p＜0.05），其他處理在數(shù)值上略高于對照，但未達到顯著水平。至噴施后第5天，ABA-2處理極顯著低于對照（p＜0.01），GA-2處理與對照無顯著差異，而GA-1和ABA-1顯著高于對照。

比較葉面噴施GA和ABA處理與對照甜菜幼苗根POD活性可知（圖4），不同濃度GA和ABA處理均對第3天和第5天甜菜幼苗根POD活性起促進作用，并且均達到顯著水平。

圖3　甜菜葉片POD活性

圖4　甜菜根POD活性

圖5　甜菜葉片CAT活性

圖6　甜菜根CAT活性

2.3GA和ABA對甜菜幼苗CAT活性的影響

如圖5所示，為葉面噴施GA和ABA對甜菜幼苗葉片CAT活性的影響。噴施后第3天和第5天，各噴施處理葉片CAT活性均表現(xiàn)為極顯著低于對照（p＜0.01）。

比較葉面噴施GA和ABA處理與對照甜菜幼苗根CAT活性可知（圖6），與葉片有所不同，第3天GA-1處理極顯著高于對照和其他處理（p＜0.01），而其他處理與對照無顯著差異。至第5天，GA-1和ABA-1處理極顯著高于對照（p＜0.01），其他兩個處理與對照無顯著差異。

2.4GA和ABA對甜菜幼苗APX活性的影響

如圖7所示，為葉面噴施GA和ABA對甜菜幼苗葉片APX活性的影響。噴施后第3天，僅ABA-2處理顯著高于對照，其他處理與對照間無顯著差異。至噴施后第5天，除GA-1處理外，其他處理均極顯著高于對照（p＜0.01）。

圖7　甜菜葉片APX活性

圖8　甜菜根APX活性

比較葉面噴施GA和ABA處理與對照甜菜幼苗根APX活性可知（圖8），噴施后第3天，ABA-1處理在數(shù)值上略小于對照，而ABA-2處理略高于對照，但都未達到顯著水平。而GA-1和GA-2則顯著高于對照，其中GA-1極顯著高于對照（p＜0.01）。至噴施后第5天，所有噴施處理均極顯著高于對照（p＜0.01）。

3　討論與結(jié)論

作物在整個生長發(fā)育過程中，可能會受到一種或幾種非生物脅迫的影響，苗期最易受到干旱、鹽害、冷害的危害。逆境脅迫導(dǎo)致活性氧的大量產(chǎn)生，在抗氧化系統(tǒng)不能及時清除活性氧的情況下，就會導(dǎo)致蛋白質(zhì)、脂肪酸、核酸、氨基酸等分子物質(zhì)的損傷，以及細胞膜、細胞器的破壞，擾亂正常細胞代謝[13]，嚴重時導(dǎo)致細胞死亡。植物主要通過抗氧化酶系統(tǒng)（主要包括SOD、POD、CAT、APX）和非酶系統(tǒng)應(yīng)對氧化脅迫，因此提高抗氧化酶系統(tǒng)活性對于保護細胞免受損害，維持逆境脅迫下植物正常生長發(fā)育至關(guān)重要。眾多研究表明，外源脫落酸對于提高作物幼苗抗旱[14]和耐鹽[15]能力起促進作用，外源赤霉素同樣可以改善逆境脅迫下作物出苗[16]和幼苗質(zhì)量[17]。本試驗數(shù)據(jù)表明，雖然不同濃度外源赤霉素和脫落酸對甜菜幼苗葉片和根不同保護酶活性的影響有所不同，但總體表現(xiàn)為一定濃度赤霉素和脫落酸可提高甜菜幼苗葉片和根SOD、POD、APX、及根CAT活性，而對葉片CAT活性起抑制作用。綜合分析認為，葉面噴施適當濃度赤霉素和脫落酸可提高甜菜幼苗保護酶活性，促進抗逆能力的提高。

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Effects of GA and ABA on Activities of Protective Enzymes in Sugarbeet Seed lings

JIN Xi-jun1,2,SONG Bai-quan2,YANG Jun-kai1,JIN Yi1,QU Chun-yuan1,LIANG Hai-yun1,DING Xi-wu1
(1 College of Agronomy,Heilongjiang August First Land Reclamation University,Daqing,163319; 2 Key Laboratory of Sugar Beet Genetic Breeding,Colleges and Universities of Heilongjiang Province,Harbin 150080)

Experimentswere conducted to study the effect of two concentrations of GA and ABA by foliar spray under sand culture on protective enzyme activities of sugarbeetwith water as control.The results show that:foliar sprays with optimal concentrations of GA and ABA increase the activities of SOD,POD,APX in leaf and root, and activities of CAT in root.Thesemay improve stress tolerance of sugarbeet seedling.

sugarbeet;GA;ABA;protective enzyme activities

S566.3

A

1007-2624（2015）04-0020-04

10.13570/j.cnki.scc.2015.04.007

2015-03-12

黑龍江省普通高等學(xué)校甜菜遺傳育種重點實驗室開放課題資助；國家“十二五”科技支撐項目（2012BAD20B04）；公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研經(jīng)費項目（20133007）；黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)省作物學(xué)重點學(xué)科學(xué)術(shù)骨干科研啟動金。

金喜軍（1979-），男，博士，助理研究員，主要研究方向為作物栽培生理。Email：shaoxiang1979@163.com