铁皮石斛种苗不同部位抗氧化酶活性的差异
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作者: 李博 方香香 程波翔 董燕婧 张寿文
摘要：分析铁皮石斛（Dendrobium officinale Kimura et Migo）种苗根、茎、叶抗氧化酶SOD、POD、CAT的活性变化。结果表明，铁皮石斛种苗的根、茎、叶SOD酶活性大小顺序依次是茎>根>叶，POD活性大小顺序依次是根>茎>叶；而CAT活性大小顺序依次是叶>根>茎；不同部位的不同抗氧化酶的活性变化不同。推断根和茎生长过程中起抗氧化作用的关键酶是SOD与POD，而叶的生长过程中起抗氧化作用的关键酶是CAT。
关键词：铁皮石斛（Dendrobium officinale Kimura et Migo）；部位；抗氧化酶
中图分类号：Q945.78；S567.5 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2016）19-5081-02
DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.19.047
Abstract： The antioxidant enzymes SOD，POD，CAT activity of roots，stems，leaves parts of Dendrobium officinale Kimura et Migo seedlings were analysed. The results showed that the size of SOD activity of Dendrobium officinale Kimura et Migo seedlings root，stem and leaf parts followed by stem>root>leaf，POD activity size followed by root>stem>leaf，and CAT activity size followed by leaf>root>stem. Antioxidant activity of different enzymes in different parts were different. The key enzyme in root and stem growth process played antioxidant may be SOD and POD，but the leaves of the growth process in the antioxidant enzymes may be CAT.
Key words：Dendrobium officinale Kimura et Migo；different parts；antioxidant enzyme
植物在生长代谢过程中产生的活性氧（ROS）对植物自身有着潜在的毒性，而其抗氧化酶系统可有效清除活性氧，增强植物的抗逆性，提高植物自身对外界的适应能力，有利于植物的生长[1]。兰科石斛属植物铁皮石斛（Dendrobium officinale Kimura et Migo）位居“九大仙草”之首，可用于治疗热病伤津、口干烦渴等多种病症[2-4]。现代药理学研究结果显示，铁皮石斛有抗氧化、提高免疫力、抗肿瘤、降血糖等多种作用，由于野生品种的不断减少，组培、栽培技术的研究逐渐得到重视[5，6]。鉴于抗氧化酶系统具有重要意义，本试验对铁皮石斛种苗生长过程中不同部位的抗氧化酶活性进行测定，以期为铁皮石斛的组培及高产栽培技术的研究提供必要参考。
1 材料和方法
1.1 材料
采用栽培了8个月的铁皮石斛种苗，选自江西中医药大学药学院组织培养实验室，经江西中医药大学张寿文教授鉴定为兰科植物铁皮石斛。
1.2 方法
取同一育苗盆中的铁皮石斛种苗6份，将其根、茎、叶分开，比较铁皮石斛不同部位抗氧化酶活性。再分别取不同组别的叶片（植株从顶端往下第3、4片叶子）进行抗氧化酶活性测定。
酶液制备：取材料1 g，加入4 mL预冷的磷酸缓冲液（PBS，0.07 mol/L KH2PO4与0.07 mol/L Na2HPO4・15H2O按3∶7的比例混合，pH 7.2）提取，冰浴条件下研磨成匀浆，4 ℃条件下，10 000 r/min离心10 min，所得上清液即可用于超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）的活性测定。
1）超氧化物歧化酶（SOD）活性测定：采用SOD抑制氮蓝四唑（NBT）在光照条件下的还原作用来测定SOD活性[7]。
2）过氧化氢酶（CAT）活性测定：参照李仕飞等[8]的方法，并略做改动，通过直接测定H202的减少量来表示过氧化氢酶的活性。
3）过氧化物酶（POD）活性测定：参照王伟玲等[9]的方法，并略有改动，根据过氧化物酶氧化愈创木酚的生成物的量来测定。
2 结果与分析
2.1 铁皮石斛不同部位3种抗氧化酶活性比较
铁皮石斛不同部位抗氧化酶活性的比较结果见表1。不同部位的SOD活性不同。根、茎、叶部位的SOD活性大小顺序依次是茎>根>叶，分别为76.892、76.198、52.643 U/g；不同部位POD活性大小顺序依次是根>茎>叶，其中根部活性为557.929 U/（g・min），分别是茎和叶部POD活性的15.4倍、27.0倍；CAT在铁皮石斛叶片部位活性最高，达到22.458 U/（g・min），其次是根部，活性为8.605 U/（g・min），最低的是茎，活性为5.030 U/（g・min）。
2.2 铁皮石斛不同部位3种抗氧化酶活性多重比较
采用LSD法进行铁皮石斛不同部位3种抗氧化酶活性多重比较，结果见表2。铁皮石斛叶与根和茎的SOD活性之间存在极显著差异，根和茎之间SOD活性不存在显著差异。
通过分析可知，铁皮石斛根POD活性与茎、叶的活性之间存在极显著差异，而茎和叶的POD活性之间没有显著差异（表3）；铁皮石斛叶片CAT活性与根、茎的CAT活性之间存在极显著差异，但根、茎部位CAT活性之间无显著差异（表4）。 3 小结与讨论
SOD可以清除氧自由基，POD可以保护植物细胞免受氧化损伤，对植物生长有保护作用[10]，同样，CAT也可作为抗氧化剂，提高植物的耐受力[11]，这3种酶活性的高低均可反映植物的生长状态。
研究结果显示，铁皮石斛种苗的根、茎、叶SOD活性大小顺序依次是茎>根>叶，POD活性大小顺序依次是根>茎>叶，可能推断出SOD与POD是根及茎生长过程中起抗氧化作用的关键酶，而CAT活性大小顺序依次是叶>根>茎，也可推断出叶的生长过程中其抗氧化作用关键酶是CAT。
经LSD多重比较分析，铁皮石斛叶与根和茎的SOD活性之间存在极显著差异，根和茎之间SOD活性不存在显著差异，这表明该批种苗生长过程中与叶相比，根与茎SOD的变化相对稳定；根POD活性与茎、叶的酶活性之间存在极显著差异，而茎和叶POD活性之间没有显著差异，说明茎与叶POD活性变化比根部小；叶片CAT酶活性与根、茎CAT活性之间存在极显著差异，但根、茎部位CAT活性之间没有显著差异，说明根与茎CAT活性变化较叶的变化相对稳定。综上所述，铁皮石斛种苗不同部位之间的抗氧化化酶活性不同，因酶的种类不同，可根据各部位的酶活性反映植物的抗逆性，对铁皮石斛的栽培管理具有实际意义。
参考文献：
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