Page 95 - 《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 ３ ３

作用优劣的主要指标之一ꎬ其含量多少能够反映 ＡｓＡ 处理的峰 １Ａ 根尖 Ｈ Ｏ 、ＭＤＡ 的含量只比对
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植株光合能力的强弱ꎮ 本研究中ꎬ峰 １Ａ 叶片叶绿 照增长了的 ２.０ 倍和 １.１ 倍ꎬ滇优 ３５ 号根尖 Ｈ Ｏ 、
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素含量低于滇优 ３５ 号ꎬ铝胁迫降低了水稻叶片叶 ＭＤＡ 的含量只比对照增长了 ０.７ 倍和 １.７ 倍ꎬＡｓＡ
绿素 ａ、ｂ 以及叶绿素总量ꎬ且叶绿素 ａ 下降幅度比 可显著降低根尖 ＭＤＡ 和 Ｈ Ｏ 的积累ꎬ缓解了铝胁
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叶绿素 ｂ 大ꎬ从而使 ａ / ｂ 值下降ꎬ降低了类囊体的 迫对水稻造成的氧化胁迫的危害ꎬ提高水稻的耐
垛叠程度ꎬ使水稻叶片捕获、转化光能的能力下 铝能力ꎬ表明外源 ＡｓＡ 对水稻耐铝的调节机制作
降ꎬ光抑制作用增加ꎬ不利于光合作用的正常进 用与 ＲＯＳ 相关ꎮ

行ꎬ与郭书奎和赵可夫(２００１) 的研究结果相似ꎮ 外源 ＡｓＡ 能提高铝胁迫水稻根尖的抗氧化酶
外源 ＡｓＡ 处理铝胁迫的水稻 ２４ｈꎬ叶绿素 ａ、ｂ 及叶 活性ꎮ 在环境胁迫条件下ꎬ植株为了抵御 ＲＯＳ 引
绿素总量均有所增加ꎬａ / ｂ 比值也有所增加ꎬ主要 发的氧化胁迫ꎬ会启动体内的抗氧化酶系统ꎬ如
原因可能是 Ａｌ 与合成叶绿素的胆色素原脱氨酶 ＳＯＤ、ＰＯＤ、ＣＡＴ 和 ＡＰＸ 等ꎮ 抗氧化酶协同作用ꎬ
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等结合( Ａｓｇｈａｒｉｐｏｕｒ ｅｔ ａｌ.ꎬ２０１１)ꎬ使酶活性降低ꎬ 清除体内过多的 ＲＯＳꎬ从而保护植物免受氧化胁
叶绿素合成受到抑制ꎬ从而破坏叶绿体结构ꎮ 铝 迫的伤害(Ａｐｅｌ ＆ Ｈｉｒｔꎬ ２００４)ꎬＳＯＤ 在抗氧化酶系

胁迫水稻总叶绿素含量降低的过程中ꎬ叶绿素 ａ 统中处于核心地位ꎬ是清除 ＲＯＳ 的第一道防线ꎬ
浓度降低更快ꎬ表明叶绿素 ａ 比叶绿素 ｂ 对铝胁迫 ＳＯＤ 可将 Ｏ 催 化 为 较 稳 定 的 Ｈ Ｏ 和 Ｏ ꎬ 在
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的反应更为敏感ꎮ 而外源 ＡｓＡ 能在一定程度上降 ＣＡＴ、ＰＯＤ 和 ＡＰＸ 等作用下ꎬ将 Ｈ Ｏ 分解为 Ｈ Ｏ
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低叶绿素的分解ꎬ减轻铝胁迫对叶绿体膜造成的 和 Ｏ ꎬ从而维持植物体内较低浓度的 Ｈ Ｏ ꎬ减轻
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伤害ꎬ提高叶绿素合成酶活性ꎬ增强水稻叶片捕 或解除质膜过氧化作用对细胞膜的损伤ꎮ 本研究
获、转化光能的能力ꎮ 结果显示ꎬ铝胁迫导致两个品种水稻根尖抗氧化
外源 ＡｓＡ 可以降低铝胁迫水稻下根尖的 ＲＯＳ 酶活性增加ꎬ表明铝胁迫在诱导氧化胁迫的同时ꎬ
含量ꎮ 虽然少量的 ＲＯＳ 对植物生长有一定的积极 也诱导了抗氧化酶基因的表达ꎬ使抗氧化酶活性
作用ꎬ可以抵御病原体侵入细胞和调控抗病相关 增加ꎬ研究结果与 Ｇｕｏ ｅｔ ａｌ.(２０１８) 报道的铝胁迫
基因的表达ꎬ但是 ＲＯＳ 的积累量超过了抗氧化系 下柑橘中抗氧化酶活性增加一致ꎬ外源 ＡｓＡ 可进
统的清除能力时ꎬ就会对植物造成氧化损伤而影 一步提高两种水稻根尖抗氧化酶活性ꎬ以清除更

响植物生长ꎬＨ Ｏ 是植物氧化损伤的主要指标ꎬ 多的 ＲＯＳꎬ有助于维持细胞质膜的完整性和化学
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ＭＤＡ 是质膜过氧化的产物ꎬＨ Ｏ 、ＭＤＡ 常作为反 成分的稳定性ꎬ进而提高水稻的抗氧化能力以缓
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映植物质膜的氧化胁迫水平的重要生理指标ꎬ其 解其氧化损伤ꎬ使水稻能更好地适应酸性铝胁迫
含量 多 少 与 细 胞 膜 的 氧 化 损 伤 呈 正 相 关 系 环境ꎬ滇优 ３５ 号根尖 ＳＯＤ、ＰＯＤ、ＣＡＴ 和 ＡＰＸ 的活
(Ｙａｍａｍｏｔｏꎬ２０１９)ꎮ 铝胁迫导致植物根尖 ＲＯＳ 含 性高于峰 １Ａꎬ可以诱导更多的抗氧化酶以清除
量增加ꎬ产生的氧化胁迫加剧了膜脂的过氧化程 ＲＯＳꎬ从而增强其耐铝性能ꎬ表明外源 ＡｓＡ 通过调
度(Ｈｕａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ２０１８ꎻＦａｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ２０１９ꎻＭｕｈａｍｍａｄ 节水稻体内的抗氧化酶活性来调控水稻对铝胁迫
ｅｔ ａｌ.ꎬ２０１９)ꎮ 本研究发现ꎬ铝胁迫 ２４ ｈ 的两种水 的应答反应ꎮ
稻根尖 ＭＤＡ 和 Ｈ Ｏ 含量显著上升ꎬ峰 １Ａ 根尖 外源 ＡｓＡ 可提高铝胁迫水稻根尖的内源 ＡｓＡ
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Ｈ Ｏ 、ＭＤＡ 的含量分别比对照增加了 ３.０ 倍和 ２.８ 含量ꎮ ＡｓＡ 是植物体内的重要的抗氧化剂ꎬ可以
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倍ꎬ滇优 ３５ 号根尖 Ｈ Ｏ 、ＭＤＡ 的含量分别比对照 直接或者间接的清理体内产生的 ＲＯＳꎬ参与植物
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增长了 １.０ 倍和 ２.７ 倍ꎬ峰 １Ａ 根尖 Ｈ Ｏ 、ＭＤＡ 的 对环境 胁 迫 的 改 善ꎬ 促 进 植 物 生 长 发 育 和 增 产
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含量 高 于 滇 优 ３５ 号ꎬ 水 稻 根 尖 积 累 了 更 多 的 (Ｖｅｎｋａｔｅｓｈ ｅｔ ａｌ.ꎬ２０１４ꎻＧｕｌ ｅｔ ａｌ.ꎬ２０１５)ꎮ 本研究
ＲＯＳꎬ导致质膜过氧化水平提高ꎬ这与 Ｋｕｏ ＆ Ｋａｏ 结果表明ꎬ铝胁迫处理 ９６ ｈ 时ꎬ峰 １Ａ 与滇优 ３５ 号
(２００３)及 Ｇｕｏ ｅｔ ａｌ.(２０１３) 报道的铝胁迫下水稻 根尖 ＡｓＡ 含量分别为对照的 ０.３５ 倍和 ０.７９ 倍ꎬ峰
植株 ＭＤＡ 和 Ｈ Ｏ 含 量 上 升 的 结 论 一 致ꎮ 外 源 １Ａ 根尖 ＡｓＡ 含量下降幅度大于滇优 ３５ 号ꎬ而外
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