不同浓度维生素诱导处理对黄瓜幼苗防御酶活性的影响分析

作者：关潇滢,云兴福

来源：《中国果菜》 2019年第4期

不同浓度维生素诱导处理对黄瓜幼苗

防御酶活性的影响分析

关潇滢,云兴福

(内蒙古农业大学,内蒙古 呼和浩特 010010)

摘 要:为了研究不同维生素处理对黄瓜幼苗防御酶活性的影响,分别用维生素B1、B2、B6和抗坏血酸(VC)对黄瓜幼苗进行诱导处理,以蒸馏水为空白对照,对黄瓜幼苗的防御酶活性进行测定和分析。结果表明:经过维生素诱导处理的黄瓜幼苗,体内的多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)的活性基本呈现先升高后降低的趋势,而超氧化物歧化酶(SOD)的活性整体呈现升高的趋势,其中经过2.0%维生素B2诱导处理的黄瓜幼苗体内的SOD活性增强最为显著,可诱导黄瓜植株产生对霜霉病的抗性,增强植株抵抗病虫害的能力。

关键词:维生素;诱导处理;黄瓜幼苗;防御酶活性

中图分类号:S642.2 文献标志码:A 文章编号:1008-1038(2019)04-0012-03

DOI:10.19590/j.cnki.1008-1038.2019.04.003

Effects of Different Concentrations of Vitamins on the Activity

of Defense Enzymes in Cucumber Seedlings

GUAN Xiao-ying, YUN Xing-fu

(Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010010, China)

Abstract: In order to study the effects of different vitamin treatments on defense enzyme activities of cucumber seedlings, vitamin B1, B2, B6 and ascorbic acid (VC) were used to induce cucumber seedlings. Distilled water was used as blank control. The activities of defensive enzymes in cucumber seedlings were measured and analyzed. The results showed that the activities of polyphenol oxidase (PPO) and peroxidase (POD) in cucumber seedlings treated with vitamin induction increased first and then decreased, while the activities of superoxide dismutase (SOD) increased as a whole. The SOD activity of cucumber seedlings induced by 2.0%

vitamin B2 increased most significantly, which could induce cucumber plants to be resistant to downy mildew and enhance their resistance to pests and diseases.

Key words: Vitamin; induction treatment; cucumber seedlings; defense enzyme activity

黄瓜是市场上常见的瓜类蔬菜,深受大众的喜爱,霜霉病是黄瓜生长过程中常见的病害[1-2],霜霉病对于黄瓜的生长存在毁灭性的伤害。近年来,植物诱导抗病性研究越来越多,通过利用诱导因子来提高植物的抗病性[3-5],从而减少甚至是达到抑制病害的目的。在黄瓜种植中,通过研究维生素B族和抗坏血酸的诱导处理在黄瓜幼苗期对霜霉病防治效果,对诱导处理后的黄瓜幼苗防御酶活性进行系统的分析,从而提高黄瓜霜霉病的诱导抗性,进而改善黄瓜的抗病性和品质。

1 材料与方法

1.1 供试材料

1.1.1 供试作物及品种

黄瓜,品种为津春4号。

1.1.2 诱导处理物质

维生素B1、B2、B6、抗坏血酸(VC),均为分析纯。

1.2 试验设计

本试验将诱导处理物质维生素分别配制成0.5%和2%两个浓度以供试验使用,分别设计为0.5%VB1、0.5% VB2、0.5%VC、0.5%VB6、2.0%VB1、2.0%VB2、2.0%VC、2.0% VB6及空白CK共9个处理组,在黄瓜幼苗期进行诱导试验,以蒸馏水作为空白对照,且每个处理试验重复3次。

1.3 试验指标与方法

待黄瓜幼苗生长至3~4片真叶时,选取同一部位的叶片进行防御酶(多酚氧化酶、过氧化物酶、超氧化物歧化酶)含量变化的测定。

1.3.1 多酚氧化酶(PPO)的活性

PPO活性的测定参照李靖等[6]的方法。称取0.2 g叶片样品,加0.4 mL蒸馏水在冰水浴中进行研磨后,5 000 r/min离心5 min,取上清液作为提取酶液。在试管中加入1.5 mL 0.02 mol/L的邻苯二酚,加入同体积pH 6.8、0.05 mol/L磷酸缓冲液,加入提取出来的酶液0.01 mL,在30 ℃反应2 min,在波长398 nm处测定吸光度。

1.3.2 过氧化物酶(POD)的活性

POD活性测定参照张宪政等[7]的方法。称取0.5 g叶片样品,加5 mL、20 mmol/L的磷酸二氢钾,研磨后4 000 r/min离心15 min,取上清液作为提取酶液,用比色法在波长470 nm处进行吸光度的测定。

1.3.3 超氧化物歧化酶(SOD)的活性

SOD活性的测定参照李合生[8]的方法。称取1 g叶片样品,加适量pH 7.8、0.05 mol/L的磷酸缓冲液,在冰水浴中进行研磨并最终定容到10 mL,在4 ℃、10 000 r/min条件下离心20 min,取上清液作为提取酶液,在避光环境下一次加入1.5 mL磷酸缓冲液,0.3 mL的Met溶液、NBT溶液、核黄素溶液及0.25 mL的蒸馏水,然后加入酶液0.1 mL,反应20 min,在波长560 nm处测定吸光度。

2 结果与分析

2.1 诱导处理后多酚氧化酶(PPO)的活性变化

PPO活性的变化结果如表1所示,其中8月18日为诱导处理前的PPO活性值。由表1可以看出,不同诱导处理后,黄瓜叶片中的PPO的活性基本都呈现先增加后降低的趋势,诱导后8月26日测定时,PPO的活性均达到峰值,其中0.5%VC和2.0%B2处理的多酚氧化酶活性变化最为显著,相比于对照组分别增强了0.030 ΔOD·mg-1·min-1、0.029 ΔOD·mg-1·min-1,与其他试验组差异显著;而2.0%B2处理的多酚氧化酶活性增强趋势整体最为明显。

2.2 诱导处理后过氧化物酶(POD)的活性变化

过氧化物酶(POD)活性的变化结果如表2(见下页)所示。由表2可知,黄瓜幼苗体内POD的活性整体处于先增强后降低的趋势,与处理前的8月18日相比,处理后的8月24号POD的变化最为显著,其中2.0%VC诱导处理的POD活性变化显著高于其他处理,在8月25日测定时达到活性峰值,为0.0056 mg。

2.2 诱导处理后超氧化物歧化酶(SOD)的活性变化

SOD活性的变化结果如表3所示。从表3 可以看出,黄瓜幼苗在进行诱导处理后体内的SOD活性整体呈现逐渐升高的趋势,其中2.0%VB2和0.5%VC诱导处理后的SOD活性显著高于其他处理,经过2.0%VB2诱导处理的黄瓜幼苗体内的SOD活性增强最为显著。

3 结论与讨论

通过上述不同维生素B1、B2、B6、VC对黄瓜幼苗的诱导处理,来分析黄瓜幼苗体内的防御酶(多酚氧化酶、过氧化物酶、超氧化物歧化酶)的活性变化,可以看出利用维生素诱导处理后的黄瓜幼苗的防御酶活性都有显著变化,说明利用维生素和抗坏血酸来诱导黄瓜幼苗霜霉病抗性试验具有可行性,这与前人研究结果相似[9-12]。通过试验发现,对于增强不同的防御酶活性需要采用不同的诱导物质,其中2.0%VB2和0.5%VC诱导处理对多酚氧化酶和超氧化物歧化酶的活性影响显著,而2.0%VC诱导处理对过氧化物酶的活性影响显著。其中,用VB2溶液对黄瓜植株进行诱导处理后,可以诱导黄瓜植株产生霜霉病抗性,经过2.0%维生素B2诱导处理后可以产生很强的抗病性,这一研究结果与黑银秀[9]的研究结论是一致的。

参考文献:

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[8] 李合生. 植物生理生化实验原理和技术[M]. 北京: 高等教育出版社, 2000.

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