劉南清, 林紹艷, 沈益新

(1.南京農(nóng)業(yè)大學草業(yè)學院， 江蘇 南京 210095； 2. 江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學院，江蘇 句容 212400； 3. 南京農(nóng)業(yè)大學作物遺傳與種質(zhì)創(chuàng)新國家重點實驗室， 江蘇 南京 210095)

假儉草(Eremochloaophiuroides(Munro.) Hack.)起源于我國熱帶與亞熱帶地區(qū)，因其耐酸性土壤、耐粗放管理，以及養(yǎng)護成本低、成坪質(zhì)量好等優(yōu)點，在世界各地廣泛應(yīng)用。然而，假儉草耐寒性差，在我國長江中下游地區(qū)冬季低溫條件下會出現(xiàn)枯黃休眠的現(xiàn)象，極大地影響了其景觀應(yīng)用價值，及在該區(qū)域的推廣應(yīng)用。因此，研究假儉草的耐寒機制，探索改善假儉草耐寒性的管理技術(shù)，已成為當前草坪草研究中的一個重要課題。

諸多的研究表明，低溫脅迫發(fā)生時，植物細胞內(nèi)正常的氧代謝受到干擾，活性氧自由基產(chǎn)生率上升；從而產(chǎn)生過氧化作用，造成細胞膜系統(tǒng)的損傷或瓦解[1]。此外，植物體內(nèi)的酶活性對低溫脅迫具有很強的敏感性。低溫脅迫下，酶活性的降低會導致植物光合效率的降低[2]。但與此同時，當?shù)蜏孛{迫發(fā)生時，植物細胞內(nèi)會同時出現(xiàn)抗氧化酶防御系統(tǒng)以及其他抗氧化物質(zhì)，這些抗氧化酶防御系統(tǒng)與抗氧化物質(zhì)能消除活性氧積累，防止膜脂過氧化，從而保護植物免受低溫傷害。植物抗氧化酶防御系統(tǒng)與抗氧化物質(zhì)主要包括抗氧化物酶與一些小分子滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)。抗氧化酶主要包括超氧化物歧化酶(Super oxidase dismutase,SOD)、過氧化氨酶(Catalase,CAT)、過氧化物酶(Peroxidase,POD)、抗壞血酸過氧化物酶(Asorbate peroxidase,APX)和谷胱甘肽還原酶(Glutathione reductase,GR)等[3-4]。而小分子滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)主要包括有機滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)與無機離子滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，其中有機滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)主要包括植物細胞內(nèi)的可溶性多糖(Soluble sugar,SS)、脯氨酸(Proline,Pro)以及一些游離態(tài)多胺(Polyamines,PAs)。大量的研究表明，植物的耐寒性與體內(nèi)的抗氧化酶活性以及滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量有直接的正相關(guān)關(guān)系，對有些植物進行外源噴施適當濃度的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)可以提高低溫脅迫下植物體內(nèi)的抗氧化酶活性以及滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的濃度，從而提高植物的耐寒性[5-8]。盡管國內(nèi)外已經(jīng)對假儉草耐寒機理進行了較多的研究，然而，通過施用外源多胺以提高假儉草耐寒性的研究卻鮮見報道。在低溫脅迫下，施用外源多胺對假儉草體內(nèi)的細胞膜系統(tǒng)、抗氧化酶活性及滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量等方面的影響尚不明確。

本研究以適當濃度的外源腐胺(Putrescine,Put)與亞精胺(Spermidine,Spd)對假儉草進行葉面噴施，旨在明確低溫脅迫條件下，施用外源多胺對假儉草葉片細胞的膜系統(tǒng)、抗氧化酶活性以及滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)積累的影響，以期探索出能提高假儉草耐寒性的有效化學調(diào)控途徑，為假儉草在長江流域以北區(qū)域推廣和應(yīng)用提供技術(shù)支持。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試材料為2008年采集于廣東信宜的野生假儉草材料，該材料表現(xiàn)出明顯的低溫敏感特性。自2008年8月始，供試材料一直種植于試驗地種質(zhì)資源圃，正常水肥管理，生長良好。

2015年8月采集其健康的匍匐莖，并切成4～5 cm長的莖段，每段帶4～5個莖節(jié)，每小段留葉2片，扦插于塑料培養(yǎng)盆中(直徑10 cm，高8 cm)，盆內(nèi)為等量的混合培養(yǎng)基質(zhì)(泥炭土∶珍珠巖=3∶1)，每盆扦插假儉草莖段12段。遮陽網(wǎng)覆蓋，放置于玻璃大棚內(nèi)栽培，澆水保濕。當假儉草莖段長出新葉成活時，揭開遮陽網(wǎng)，每隔5天澆水1次，每周每盆施用1/2濃度霍格蘭氏營養(yǎng)液25 ml，每周修剪一次，修剪高度為8 cm，使假儉草生長均勻一致。

1.2 試驗方法

2015年9月02日，將盆栽的假儉草試驗材料從大棚移植至人工氣候模擬箱中進行適應(yīng)性栽培，人工氣候模擬箱的光照(1 000 lx，日照時間14 h)，晝夜溫度設(shè)置為30℃/20℃，相對濕度80±5%，不進行低溫處理的對照組CK在試驗過程中一直保持在該生長條件下生長。

兩周后分別使用濃度為0.1 mM的腐胺(Put)、亞精胺(Spd)溶液或去離子水對假儉草進行葉面噴施處理，每周噴施1次，連續(xù)噴施3周。每個噴施處理3個重復。每次噴施時，均勻噴施葉面，噴施至葉片由少量液滴滴落為止。

10月7日，進行低溫處理，溫度為8℃，每天光照時間、光照強度和相對濕度不變。低溫處理35 d。低溫處理期間，每5天澆水1次，定期調(diào)換材料的位置。分別于低溫處理的第7，14，21，28，35 d，選取長勢一致完全展開的倒二葉(莖尖往下第二葉)進行分析測定。

1.3 指標測定

1.3.1 相對電導率(Electrolyte leakage,EL)測定 采用相對電導率測定方法[9]。取樣后，將葉片用去離子水沖洗3次，并用潔凈濾紙吸干表面水分。葉片剪成0.5 cm的小片段，準確稱取0.5 g，裝入具塞試管。加25 ml去離子水，真空抽氣10 min，振蕩，加塞，在室溫下靜置l h。3次重復。用電導率儀測得電導率值E1。沸水浴10 min，冷卻后測得電導率值E2。3次重復。相對電導率(EL)=E1/E2×100%。

1.3.2 丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量測定 MDA含量采用硫代巴比妥酸法測定[10]。剪取葉片鮮樣0.5～1.0 g，在-80℃的液氮冷凍。解凍后，加7 mL磷酸鹽緩沖液(濃度為50 mM，pH 7.0)，冰浴中研磨。提取液放置于4℃與20 000 g下離心25 min。所得的上清液與三氯乙酸和硫代巴比妥酸充分反應(yīng)后，用分光光度計(Spectronic Instruments,New York)在532 nm與600 nm波長下測定吸光值。使用Dhindsa的計算公式[11]計算出MDA的含量。

1.3.3 抗氧化物酶活性測定 SOD活性測定采用硝基藍四氮唑(NBT)光還原法進行[12]。CAT、APX和POD活性的測定參考湯紹虎編寫的植物生理學實驗教程的方法[13]。酶活性的測定采用分光光度計進行。CAT在240 nm下測定,APX在290 nm下測定,POD在470 nm下測定。

1.3.4 SS含量測定 SS含量采用蒽酮比色法測定[14]。剪取約1.0 g的假儉草鮮葉，加入液氮研磨成粉末，然后加入1 ml的提取液，再加入1 ml的苯酚，充分震蕩混合，最后加入5 ml的濃硫酸(95%)，把混合反應(yīng)液放入水浴鍋中，在30℃水溫下水浴30 min后，取出反應(yīng)液冷卻15 min。用分光光度計(Spectronic Instruments,New York,NY)在490 nm波長下測定反應(yīng)液的吸光值。用葡萄糖制作標準校準曲線，根據(jù)標準曲線分別計算出葡萄糖(G)、蔗糖(S)與果糖(F)的含量，進而計算出可溶性多糖(SS)的含量。

1.3.5 Pro含量測定 Pro含量采用茚三酮法進行測定[15]。剪取葉片鮮樣約300 mg，放入研缽中。加入液氮。將鮮樣研磨成粉末，然后加入5 ml磺基水楊酸進行萃取。將萃取液移到試管中。先后加入2 ml乙酸和2 ml茚三酮進行顯色反應(yīng)。將試管放置在水浴鍋中沸水浴45 min，取出冷卻。最后往冷卻的反應(yīng)液中加入4 ml的甲苯完成顯色反應(yīng)。將上層顯色液在分光光度計520 nm波長測定吸光度。使用L-脯氨酸制作標準曲線作為比色所用的校準曲線。

1.3.6 PAs含量測定 根據(jù)劉俊等[16]測定多胺的方法進行Put，Spd和Spm含量的測定。取0.1 g左右研磨好的葉片干樣粉末，放入離心管中。加入2 ml冷卻后的高氯酸進行多胺的提取。冰浴60 min，然后在15 000 g下離心30 min。將上清液轉(zhuǎn)入離心管中，冷凍保存在—20℃的低溫冰箱。在堿性介質(zhì)中對上清液中的多胺進行苯甲酰化反應(yīng)，然后使用二乙醚提取多胺衍生物。將醚相干燥后，用甲醇進行溶解。

使用高效液相色譜儀(HPLC，美國Waltham公司)測定游離態(tài)多胺(PAs)的含量。色譜柱為Diamonsil C18(250 mm×4.6 mm×5 μm)。柱溫30℃。流動相為甲醇和水(體積比為70∶30)，流速0.7 mL·min-1。檢測波長為230 nm。進樣量10 μL，間隔35 min。標準曲線為Put，Spd和Spm標樣曲線。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

采用SAS軟件(SAS 9.0版)對低溫脅迫期間各個不同外源物質(zhì)噴施處理下假儉草體內(nèi)的滲透調(diào)節(jié)物含量以及抗氧化酶活性等進行方差分析。用Fisher檢驗法確定各不同處理間滲透調(diào)節(jié)物含量與抗氧化酶活性差異的顯著性，P值為0.05水平。

2 結(jié)果和分析

2.1 對細胞膜系統(tǒng)透性與丙二醛含量的影響

試驗過程中，未進行低溫脅迫處理的對照組(CK)，其葉片內(nèi)EL的變化不明顯，一直保持在9.22%～10.91%的低水平。低溫脅迫處理組內(nèi)，在低溫脅迫進行的第7天開始，不同處理的假儉草其葉片內(nèi)的EL值快速持續(xù)升高，各不同處理間差異明顯。在整個試驗過程中，各處理的EL值大小依次為：C >C+Put>C+Spd(圖1)(其中：C代表低溫脅迫+純水噴施處理；C+Put代表低溫脅迫+0.1 mM Put噴施處理；C+Spd表示低溫脅迫+0.1 mM Spd噴施處理)。

圖1 低溫脅迫期間葉片相對電導率的變化Fig.1 Leaf electrolyte leakage changed during chilling stress注：CK=未進行低溫脅迫處理的對照組；C =低溫脅迫+純水噴施處理；C+Put=低溫脅迫+0.1 mM Put噴施處理；C+ Spd =低溫脅迫+0.1 mM Spd噴施處理，下同Note:CK=No cold stress;C=Cold stress+H2O;C+Put= Cold stress +0.1 mM Put;C+Spd= Cold stress +0.1 mM Spd,the same as below

低溫脅迫過程中，MDA的變化與EL的變化趨勢基本一致。未進行低溫脅迫處理的對照組在試驗中一直保持較低的MDA含量，且沒有明顯變化。低溫處理組在低溫脅迫進行的第7 d后，其葉片內(nèi)的MDA含量快速持續(xù)升高，MDA含量在不同的處理間存在明顯差異。低溫脅迫過程中，不同處理的假儉草葉片內(nèi)MDA含量由高至低依次為：C >C+Put>C+Spd(圖2)。

圖2 低溫脅迫期間葉片MDA含量的變化Fig.2 Leaf MDA content change during chilling stress

2.2 對抗氧化物酶活性的影響

由表1可知，在低溫脅迫期間，假儉草葉片內(nèi)的SOD、POD、APX與CAT的活性都出現(xiàn)了明顯的變化，且在不同的低溫脅迫時間下因不同的處理表現(xiàn)出明顯差異。

2.2.1 SOD活性 低溫脅迫下，SOD的活性先出現(xiàn)快速升高，在脅迫的第7 d(10月14日)達到最高，之后開始持續(xù)下降，這反應(yīng)了SOD對環(huán)境變化的敏感性。分析結(jié)果同時表明，在低溫脅迫發(fā)生的10月14日-11月11日期間，噴施過Spd與Put的處理其葉片內(nèi)SOD活性顯著高于只噴施去離子水的處理(P<0.05)。具體表現(xiàn)為：處理C+Spd比C高出15.3%～33.0%；處理C+Put比C+H2O高出3.4%～27.9%。除了11月4日，在低溫脅迫的其他時期內(nèi)，處理C+Spd比處理C+Put都具有更高的SOD活性。

2.2.2 POD活性 低溫脅迫使得假儉草葉片內(nèi)的POD活性同樣表現(xiàn)出先升后降的趨勢。低溫脅迫過程中，C+Spd葉片內(nèi)的POD活性都高于C，差異顯著(P<0.05)；C+Put在低溫脅迫整個過程中其葉片內(nèi)的POD活性同樣都高于C+H2O，但是僅在低溫脅迫的第7-21 d(10月14-10月28日)表現(xiàn)出顯著差異(P<0.05)，在低溫脅迫的第28-35 d(11月4-11日)，則差異不顯著。

2.2.3 APX活性 對APX活性的分析表明，低溫脅迫發(fā)生后的第7 d(10月14日)，各處理假儉草葉片內(nèi)的APX活性升到最高，隨后持續(xù)下降。低溫脅迫過程中，處理C+Spd與C+Put葉片內(nèi)的APX活性都高于處理C，且在第7-28 d(10月14日-11月4日)表現(xiàn)出顯著差異(P<0.05)。此外，處理C+Spd葉片內(nèi)的APX活性一直高于處理C+Put，且在第14-28 d(10月21日-11月4日)表現(xiàn)出顯著差異(P<0.05)。

2.2.4 CAT活性 低溫脅迫下，各處理間假儉草葉片內(nèi)的CAT活性表現(xiàn)出“升-降-升-降”的波浪形趨勢，在低溫脅迫發(fā)生的第7 d(10月14日)達到最高后，開始持續(xù)下降，在11月4日又略有回升，然后在11月11日急劇下降至最低。在所有低溫脅迫期間內(nèi)，不同處理間的CAT活性由高至低依次為：C+Spd>C+Put> C+H2O。其中在低溫脅迫的第7-28 d，各處理間差異顯著(P<0.05)。在低溫脅迫發(fā)生的第35 d(11月11日)，各處理葉片內(nèi)的CAT活性降至最低，處理C+Spd葉片內(nèi)的CAT活性仍然顯著高于C+H2O；C+Put葉片內(nèi)的CAT活性雖然高于C，但是差異不顯著。

2.3 對滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量的影響

2.3.1 SS含量 低溫脅迫發(fā)生后，假儉草葉片內(nèi)的SS含量先是急劇增加，在低溫脅迫的第7 d達到最高，隨后其含量持續(xù)降低，至低溫脅迫結(jié)束的第35 d降至最低(圖3)。整個低溫脅迫期間，各處理葉片內(nèi)的SS含量由高到低排序為：C+Spd> C+Put> C。不同處理之間存在顯著差異(圖3)。

圖3 外源多胺對低溫脅迫下假儉草葉片內(nèi)可溶性糖含量的影響Fig.3 Effects of exogenous polyamine on soluble sugar content in the leaves of centipede grass under chilling stress注：小寫字母表示在相同處理時間內(nèi)4個處理間的顯著性差異(P<0.05)，下同Note:Different lowercase letters indicate significant difference within the same treatment time among different treatment at the 0.05 level,the same as below

表1 外源多胺對低溫脅迫下假儉草葉片內(nèi)酶活性的影響Table 1 Effect of exogenous polyamines on antioxidase activities of centipede grass under chilling stress

注：小寫字母表示同一行(同一處理的不同時間)在0.05水平上顯著，大寫字母表示同一列(同一時間的不同處理)在0.01水平上顯著

Note:Different lowercase letters indicate significant difference within the same row (the same treatment among different treatment time) at the 0.05 level,and different capital letters indicate significant difference within the same column (the same treatment time among different treatments) at the 0.01 level

2.3.2 Pro含量 隨著低溫脅迫時間的持續(xù)，假儉草各處理葉片內(nèi)的Pro含量(圖4)呈先升后降的變化趨勢。低溫脅迫的第7 d，各處理葉片內(nèi)的Pro含量達到最高，之后開始逐漸降低，至低溫脅迫的第35 d降至最低。

在低溫脅迫期間的7-35 d內(nèi)，C+Spd葉片內(nèi)的Pro含量高于C+Put與噴水對照C，差異明顯，其中在低溫脅迫的第7 d，分別高出10.7%與13.8%。在低溫脅迫的7-28 d，C+Put葉片內(nèi)的Pro含量明顯高于噴水對照C，在試驗結(jié)束的第35 d，二者間葉片內(nèi)的Pro含量差異不明顯。

圖4 外源多胺對低溫脅迫下假儉草葉片內(nèi)脯氨酸含量的影響Fig.4 Effects of exogenous polyamine on proline content in the leaves of centipede grass under chilling stress

2.3.3 PAs含量 1) Put含量，低溫脅迫的前7 d，各處理的假儉草其葉片內(nèi)的Put含量快速升高，之后隨著低溫脅迫的持續(xù)，Put的含量開始降低(圖5)。在低溫脅迫發(fā)生的第7-21 d內(nèi)，處理C+Spd與C+Put葉片內(nèi)的Put含量顯著高于C與對照組CK。

圖5 外源多胺對低溫脅迫下假儉草葉片腐胺含量的影響Fig.5 Effects of exogenous polyamine on Put content in the leaves of centipede grass under chilling stress

2) Spd含量，在低溫脅迫期間，假儉草葉片內(nèi)的Spd含量呈現(xiàn)出先升后降的變化趨勢，在低溫脅迫的第14 d達到最高，之后隨著低溫脅迫時間的持續(xù)，Spd含量下降。所有的處理的假儉草葉片內(nèi)的Spd含量都顯著高于對照CK，處理C+Put與C+Spd內(nèi)的Spd含量顯著高于處理C，而處理C+Spd內(nèi)的Spd含量又顯著高于處理C+Put(圖6)。

圖6 外源多胺對低溫脅迫下假儉草葉片亞精胺含量的影響Fig.6 Effects of exogenous polyamine on Spd content in the leaves of centipede grass under chilling stress

3) Spm含量，在低溫脅迫期間，假儉草葉片內(nèi)的Spm含量在低溫脅迫后的第7 d達到最高，之后開始持續(xù)下降，呈現(xiàn)出先升后降的趨勢。在低溫脅迫期間，各處理的Spm由高至低排序依次為：C+Spd> C+Put> C。不同處理之間差異顯著(圖7)。

圖7 外源多胺對低溫脅迫下假儉草葉片精胺含量的影響Fig.7 Effects of exogenous polyamine on Spm content in the leaves of centipede grass under chilling stress

3 討論

細胞膜脂的過氧化與植物的抗寒性有著密切的關(guān)系[17]。低溫脅迫下，植物細胞的膜系統(tǒng)是植物受低溫傷害的原初部位[18]。暖季型草坪草在低溫脅迫下細胞質(zhì)膜會受到損傷，細胞內(nèi)的EL與MDA含量升高。本研究中，假儉草在低溫脅迫下，其葉片細胞的EL與MDA含量持續(xù)上升。這意味著假儉草受到了低溫傷害，且隨著低溫脅迫時間的持續(xù)，低溫傷害加重。同時，本研究還發(fā)現(xiàn)，在低溫脅迫期間，與對照相比，前期進行外源噴施Spd與Put的假儉草其葉片細胞內(nèi)的EL值與MDA含量都顯著低于噴水對照，其中噴施Spd的處理具有最低的EL值和MDA含量。噴施Put處理的EL值和MDA含量高于噴施Spd處理，但顯著低于噴水對照。這意味著低溫脅迫前施用外源Spd與Put可以顯著降低假儉草細胞的膜損傷，降低膜脂的過氧化程度，提高了假儉草的耐寒性，Spd的效果顯著優(yōu)于Put。

植物在低溫脅迫發(fā)生時，其體內(nèi)卡爾文循環(huán)的羧化過程會受到抑制，導致卡爾文循環(huán)關(guān)鍵光合酶的活性降低，從而降低了光能利用率與CO2同化，造成O2的光合電子通量增加，從而產(chǎn)生大量的活性氧[2]。這些活性氧對細胞的質(zhì)膜系統(tǒng)的穩(wěn)定性產(chǎn)生較大損害。而植物體內(nèi)抗氧化酶可以通過清除活性氧以保護植物免受傷害。因此，保持植物細胞內(nèi)活性氧的生產(chǎn)和清除之間的平衡是植物在脅迫條件下存活的必要條件。抗氧化酶是植物體細胞內(nèi)抗氧化防御系統(tǒng)的重要組成部分。以往的研究表明，在低溫脅迫下，抗氧化酶的活性與草坪草的耐寒性緊密相關(guān)[5-6]。以往對假儉草耐寒性的研究也曾發(fā)現(xiàn)，與不耐寒的品種相比，假儉草的耐寒突變體和其他作物的耐寒品種在低溫脅迫期間能保持較高的抗氧化酶活性，積累更多的抗氧化物，從而提高耐寒性[19-21]。本研究發(fā)現(xiàn)，在冷脅迫發(fā)生的第7 d開始，外源Spd與Put處理顯著增加了假儉草葉片細胞內(nèi)抗氧化酶(SOD，POD，APX和CAT)的活性。抗氧化酶活性的提高與EL和MDA含量降低基本一致。說明Spd與Put處理提高假儉草耐寒性與改善其低溫脅迫下的抗氧化酶活性密切相關(guān)。此外，與降低細胞膜損傷程度一致；低溫脅迫下Spd處理提高抗氧化酶活性的效果好于Put。

在滲透脅迫發(fā)生時，植物細胞內(nèi)會主動積累一些小分子化合物如氨基酸、氨基化合物、可溶性多糖、有機酸，以及一些無機離子，以此降低細胞滲透勢和水勢，維持膨壓，降低傷害。此類化合物統(tǒng)稱滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)[22]。諸多研究表明，低溫脅迫下植物細胞內(nèi)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的積累與其耐寒性有著密切關(guān)系。脯氨酸與可溶性多糖是草坪草細胞內(nèi)與抗寒性相關(guān)的重要滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，當?shù)蜏孛{迫發(fā)生時，溝葉結(jié)縷草(Zoysiamatrella)、結(jié)縷草、假儉草細胞內(nèi)的脯氨酸含量顯著增加[23-25]，對早熟禾在低溫脅迫下的生理響應(yīng)的研究也發(fā)現(xiàn)，脯氨酸的含量與耐寒性呈顯著的正相關(guān)關(guān)系[26]。野牛草(Buchloedactyloides)、鹽草(Distichlisspicata)和結(jié)縷草(Zoysiajaponica)在低溫下脅迫下細胞積累較多的果糖可以提高抗寒性[27-29]。低溫脅迫下，葉片細胞內(nèi)積累較高濃度可溶性多糖的狗牙根品種具有更強的耐寒性[30]。本研究發(fā)現(xiàn)，當冷脅迫發(fā)生時，外源Spd與Put處理顯著提高了假儉草葉片細胞內(nèi)的脯氨酸(Pro)與可溶性多糖(SS)的含量，與相對電導率(EL)值與丙二醛(MDA)含量的變化呈相反趨向。這說明，在低溫脅迫下，Spd與Put處理提高其體內(nèi)的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的含量與改善假儉草的耐寒性密切相關(guān)。此外，研究還發(fā)現(xiàn)，低溫脅迫下，在提高假儉草細胞內(nèi)的脯氨酸與可溶性多糖含量，以及降低EL值與MDA含量等的效果上，Spd顯著優(yōu)于Put。

低溫脅迫下，具有較高的Spd與Put合成能力的轉(zhuǎn)基因植物具有更強的耐寒性[31-33]。過表達CdSAMDC的轉(zhuǎn)基因假儉草具有較強的耐寒性，這可能與其細胞內(nèi)具有較高的Spd和Spm含量有關(guān)[34]。具有較高Spd、Put與Spm含量的假儉草耐寒突變體比假儉草的野生型表現(xiàn)出更強的耐寒性[20]。相反，通過基因敲除技術(shù)或者下調(diào)ADC,SAMDC,SPDS和SPMS等基因的表達，降低了植物細胞內(nèi)的多胺含量，導致了植物耐寒、耐旱與耐鹽能力的下降[32,35-36]。在低溫脅迫發(fā)生時，小麥的耐寒性與其體內(nèi)的Put含量呈正相關(guān)[37]。當寒脅迫發(fā)生時，耐寒品種的水稻秧苗根部與芽中的Put、Spm和Spd的含量都急劇增加[34]。外源多胺的施用已經(jīng)成功地應(yīng)用于提高植物的抗逆性[38-40]。施用外源多胺可以提高植物內(nèi)源多胺的含量，提高抗氧化酶的活性，降低丙二醛的含量，扭轉(zhuǎn)鹽脅迫造成的生長抑制，提高植物耐鹽性[41-46]。干旱脅迫下，匍匐翦股穎內(nèi)源多胺的含量與耐旱性存在正相關(guān)關(guān)系[47]，施用外源亞精胺可以提高匍匐翦股穎在干旱脅迫下的內(nèi)源多胺含量，提高其耐旱性[48]。在冷脅迫下，施用外源多胺可以提高鷹嘴豆與芥菜型油菜的抗氧化酶活性，降低逆境脅迫導致的過氧化造成的損害，從而提高了耐寒性[49]。外源多胺噴施對提高假儉草的耐寒性有著明顯的作用[50]。本研究發(fā)現(xiàn)，外源Spd與Put處理顯著提高了低溫脅迫下假儉草體內(nèi)的Put、Spd和Spm含量，提高了耐寒性。這與以往的研究結(jié)果一致。本研究還發(fā)現(xiàn)，外源噴施Spd比Put對提假儉草細胞內(nèi)的Spd、Spm的效果更加顯著，而外源Put則對提高假儉草葉片內(nèi)的Put含量的作用明顯。

4 結(jié)論

在低溫脅迫過程中，假儉草葉片內(nèi)的相對電導率與丙二醛含量快速上升，假儉草出現(xiàn)了低溫傷害現(xiàn)象。外源噴施Spd與Put可以顯著降低假儉草在低溫脅迫下葉片細胞內(nèi)的相對電導率與丙二醛含量，同時顯著提高其抗氧化酶的活性，以及脯氨酸、可溶性多糖與游離態(tài)多胺等物質(zhì)的含量，進而提高假儉草的低溫脅迫耐受性，降低低溫傷害。這表明，外源多胺物質(zhì)的合理使用是提高假儉草抗寒性，延長其綠色期的一個直接、可行、有效途徑，在假儉草養(yǎng)護中具有較為廣闊的應(yīng)用前景。