Page 89 - 《广西植物》2020年第4期

４ 期 周小华等: 外源抗坏血酸缓解水稻幼苗的铝胁迫效应 ５ ２ ７

Ｓｕｐｅｒｉｏｒ ３５ (Ｈｙｂｒｉｄꎬ Ｊａｐｏｎｉｃａ) ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｅｘｏｇｅｎｏｕｓ ＡｓＡ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ Ｈ Ｏ ａｎｄ ｅｎｄｏｇｅｎｏｕｓ ＡｓＡ ａｎｄ ｔｈｅ
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ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｏｆ ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ ｅｎｚｙｍｅ ｉｎ ｒｏｏｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｗｏ ｒｉｃｅ ｖａｒｉｅｔｉｅｓ ｕｎｄｅｒ ５０ μｍｏｌＬ Ａ１ ｓｔｒｅｓｓ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ
ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｅｎｄｏｇｅｎｏｕｓ ＡｓＡ ｗａｓ ０.９０￣ｆｏｌｄ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ Ｈ Ｏ ｗａｓ ０.５５￣ｆｏｌｄ ｔｏ １.３￣ｆｏｌｄꎬ ｔｈｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｏｆ
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ＳＯＤꎬ ＰＯＤꎬ ＣＡＴ ａｎｄ ＡＰＸ ｗｅｒｅ ０.８３￣ｆｏｌｄ ｔｏ １.６￣ｆｏｌｄꎬ １.０￣ｆｏｌｄ ｔｏ １.３￣ｆｏｌｄꎬ ０.８５￣ｆｏｌｄ ｔｏ １.２￣ｆｏｌｄꎬ １.０￣ｆｏｌｄ ｔｏ １.８￣ｆｏｌｄ ｈｉｇｈｅｒ
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ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎ ｒｏｏｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｗｏ ｒｉｃｅ ｖａｒｉｅｔｉｅｓ ｕｎｄｅｒ Ａ１ ｓｔｒｅｓｓ ｆｏｒ ２４ ｈꎬ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ. Ｕｎｄｅｒ ｅｘｏｇｅｎｏｕｓ ＡｓＡ ｔｒｅａｔ￣
ｍｅｎｔ ｆｏｒ ２４ ｈꎬ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｅｎｄｏｇｅｎｏｕｓ ＡｓＡ ｗａｓ １.２￣ｆｏｌｄ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｏｆ ＳＯＤꎬ ＰＯＤꎬ ＣＡＴ ａｎｄ ＡＰＸ
ｗｅｒｅ １.２￣ｆｏｌｄ ｔｏ ２.２￣ｆｏｌｄꎬ １.５￣ｆｏｌｄ ｔｏ １.６￣ｆｏｌｄꎬ １.３￣ｆｏｌｄ ｔｏ １.７￣ｆｏｌｄꎬ１.２￣ｆｏｌｄ ｔｏ ２.６￣ｆｏｌｄ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌꎬ ｒｅｓｐｅｃ￣
ｔｉｖｅｌｙꎬ ｗｈｉｌｅ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ Ｈ Ｏ ｗａｓ ｏｎｌｙ ０.１￣ｆｏｌｄ ｔｏ ０.６￣ｆｏｌｄ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎ ｒｉｃｅ ｒｏｏｔｓ. Ｔｈｅｒｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉ￣
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ｃａｔｅ ｔｈａｔ Ａｌ ｓｔｒｅｓｓ ｃａｎ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｔｈｅ ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｐｅｒｏｘｉｄａｔｉｏｎꎬ ａｎｄ ｉｎｄｕｃｅｄ ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｔｏ ｅｎ￣
ｈａｎｃｅ ｔｈｅ ａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｓｃａｖｅｎｇｉｎｇ ＲＯＳ. Ｗｈｉｌｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｅｘｏｇｅｎｏｕｓ ＡｓＡ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｃｏｕｌｄ ａｌｌｅｖｉａｔｅ ｔｈｅ ｏｘｉｄａｔｉｖｅ ｄａｍａｇｅ ｉｎ￣
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ｄｕｃｅｄ ｂｙ Ａｌ ｓｔｒｅｓｓꎬ ｂｕｔ ａｌｓｏ ｈａｄ ａ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｔｈｅ ｄａｍａｇｅ ｏｆ ｃｅｌｌ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｓｙｓｔｅｍ ｂｙ ｅｎｈａｎｃｉｎｇ ａｎｔｉｏｘ￣
ｉｄａｎｔ ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ａｎｄ ＡｓＡ ｃｏｎｔｅｎｔꎬ ｔｈｅｒｅｂｙ ｐｒｏｍｏｔｉｎｇ ｔｈｅ ｒｉｃｅ ｇｒｏｗｔｈꎬ ｗｈｉｃｈ ｐｒｏｖｉｄｅｄ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｅｘ￣
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ｏｇｅｎｏｕｓ ＡｓＡ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｒｉｃｅ ｔｏ ａｄａｐｔ ｔｏ Ａｌ ｓｔｒｅｓｓ.
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Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: ｒｉｃｅꎬ ａｌｕｍｉｎｕｍ(Ａｌ )ｓｔｒｅｓｓꎬ ａｓｃｏｒｂｉｃ ａｃｉｄ(ＡｓＡ)ꎬ ＲＯＳꎬ ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ ｅｎｚｙｍｅꎬ ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ

铝是土壳中含量最丰富的金属元素ꎬ在 ｐＨ 值 通过外源物质调节铝胁迫下水稻的生长已有

高于 ５.５ 的土壤中ꎬ对植物无毒害作用ꎬ在 ｐＨ 值 相关报道ꎬ外源 ＮＯ( 吴坤等ꎬ２０１４)、外源草酸( 刘
低于 ５.５ 的土壤中ꎬ铝溶出量与土壤酸化程度成正 拥海等ꎬ２００８)、脱落酸和 Ｃａ (廖星昊ꎬ２００５) 能显
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相关关系ꎬ一般酸性土壤铝浓度为 １０ ~ ４００ μｍｏｌ 著降低水稻根尖 Ｈ Ｏ 等 ＲＯＳ 含量和细胞电解质
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Ｌ ꎬ微摩尔级的铝会严重抑制植物根系的生长以 渗透率ꎬ有效降低了铝对水稻根尖质膜的氧化损
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及吸收氮、磷等营养物质的效率( Ｌｉｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ２０１４ꎻ 伤ꎬ维持稳定的细胞膜结构ꎮ 抗坏血酸( ａｓｃｏｒｂｉｃ
Ｚｈｏｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ２０１６)ꎬ从而影响植物的生长和作物的 ａｃｉｄꎬＡｓＡ)是植物重要的非酶抗氧化剂ꎬ通过对外
产量ꎮ 我国约有 １３％ 的水稻分布在酸性土壤上ꎬ 界刺激的识别、信号传递、基因表达和代谢调节等
铝胁迫已成为酸性土壤中影响粮食作物生长和产 过程激发植物的防御机制ꎬ能清理植物体内产生
量的主 要 胁 迫 因 子 ( Ｇｕｏ ｅｔ ａｌ.ꎬ２０１０ꎻ Ｋｏｃｈｉａｎ ｅｔ 的 ＲＯＳ (Ｖｅｎｋａｔｅｓｈ ｅｔ ａｌ.ꎬ２０１４)ꎬ缓解环境胁迫对
ａｌ.ꎬ２０１５)ꎮ Ｍａｔｓｕｍｏｔｏ ｅｔ ａｌ.(２０１３)指出ꎬ在无胁迫 植物的毒害作用并促进植物生长发育和增产 ( Ｇｕｌ
因子 环 境 中 生 长 的 植 物 虽 会 产 生 少 量 活 性 氧 ｅｔ ａｌ.ꎬ２０１５)ꎮ 外源 ＡｓＡ 可以增加大麦幼苗对盐胁
(ＲＯＳ)ꎬ但不会对植物造成伤害ꎮ 铝胁迫下植物 迫的抗性 (Ａｇａｍｉꎬ ２０１４)ꎬ改善铅胁迫秋葵的氧化
体内大量积累 ＲＯＳꎬ对植物细胞造成氧化损伤ꎬ导 防御能力( Ｈｕｓｓａｉｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ２０１７)ꎬ提高盐胁迫小麦

致质膜结构破坏ꎬ同时诱导植物体内的抗氧化酶 的光合特性参数(Ａｓｈｒａｆ ｅｔ ａｌ.ꎬ２００８)ꎬ显著增强高
系统参与响应铝胁迫应答的调控机制ꎬ通过提高 温胁迫水稻叶片( Ｓｈａｈ ｅｔ ａｌ.ꎬ２０１１)、干旱胁迫玉
抗氧化酶活性清除过多的 ＲＯＳꎬ以维持细胞内的 米(Ｄｏｌａｔａｂａｄｉａｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ２００９) 的抗氧化酶活性ꎬ表

氧化还原平衡ꎬ修复铝胁迫下植物细胞质膜结构ꎬ 明外源 ＡｓＡ 可以增强植物对逆境的适应能力ꎬ能
恢复细胞的正常生理功能ꎮ 铝胁迫下耐铝型黑大 参与植物适应逆境胁迫的调控过程ꎮ 但是ꎬ有关
豆的抗氧化酶活性高于铝敏感型黑大豆ꎬ其膜脂 外源 ＡｓＡ 增强水稻抗铝性能的生理响应机制还不

受氧化损伤程度相对较轻ꎬ从而表现出更强的抗 完全清楚ꎮ 本研究以耐铝性不同的两个水稻品种
铝性能( 武孔焕等ꎬ２０１２)ꎮ 铝胁迫下柑橘通过增 为材料ꎬ研究外源 ＡｓＡ 对铝胁迫水稻的氧化防御
加 ＳＯＤ、ＣＡＴ 活性来增强 ＲＯＳ 的清除能力ꎬ缓解柑 能力的影响ꎬ以阐明外源 ＡｓＡ 缓解铝胁迫水稻氧
橘因铝胁迫而导致的质膜过氧化程度ꎬ从而增强 化损伤的作用方式ꎬ为科学评价外源 ＡｓＡ 对铝胁
抗铝胁迫能力(Ｌｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ２０１６)ꎮ 迫下农作物生长提供理论依据ꎮ