碱胁迫下杜鹃花抗氧化体系的响应及亚细胞分布

刘 攀，耿兴敏*，赵 晖

南京林业大学风景园林学院，南京 210037

出版日期:2020-05-25发布日期:2020-05-25


基金资助:江苏高校品牌专业建设工程项目（PPZY2015A063）；江苏省研究生科研与实践创新计划项目（KYCX17-0859）

Subcellular Distribution and Responses of Antioxidant Systems in Leaves of Three Rhododendron Cultivars Under Alkali Stress

LIU Pan，GENG Xingmin*，and ZHAO Hui

School of Landscape Architecture，Nanjing Forestry University，Nanjing 210037，China

Online:2020-05-25Published:2020-05-25

摘要/Abstract

摘要： 为探讨杜鹃花属（Rhododendron）植物的耐碱性机理，以3个杜鹃花园艺栽培品种‘胭脂蜜’（R. obtusum‘Yanzhimi’）、‘红珊瑚’（R. obtusum‘Hongshanhu’）及‘红月’（R. obtusum‘Hongyue’）为试验材料，对植株进行为期2个月的NaHCO3和Na2CO3混合碱胁迫处理，观察植株在碱胁迫下的形态变化并测定叶片叶绿体、线粒体和细胞溶质3个亚细胞部位中活性氧及抗氧化体系的活性。结果表明：根据碱害指数，3个杜鹃花品种耐碱性从高到低依次为‘胭脂蜜’>‘红珊瑚’>‘红月’。在碱胁迫下，3个品种的3个亚细胞部位中H2O2和超氧阴离子水平显著提高，导致MDA含量增加，抗氧化酶的变化存在品种间差异。‘胭脂蜜’的3个亚细胞部位中SOD、POD、CAT和GR酶活性显著提高，APX在叶绿体和细胞溶质中的活性显著上升；而‘红珊瑚’仅叶绿体中的CAT和APX、线粒体中的SOD、POD和CAT以及细胞溶质中的SOD、GR活性显著提高；‘红月’的SOD活性在线粒体和细胞溶质中显著提高，CAT活性在叶绿体和线粒体中显著提高，POD及APX活性显著下降，GR活性无显著变化。碱胁迫下，3个品种的非酶促抗氧化剂AsA和GSH含量在叶绿体中降低，在线粒体和细胞溶质中增加。抗碱性强的‘胭脂蜜’在碱胁迫后ROS水平较稳定，MDA含量较低，SOD、POD、APX和GR活性较高。3个亚细胞部位比较发现，细胞溶质中H2O2和超氧阴离子的水平显著高于线粒体和叶绿体，抗氧化酶SOD、POD和GR及抗氧化剂AsA和GSH也主要分布在细胞溶质中，活性氧与抗氧化系统的亚细胞分布具有较高的一致性；APX主要分布在叶绿体中；CAT在线粒体活性最高。碱胁迫下不同亚细胞部位活性氧积累和过氧化损伤程度不同，相应的抗氧化防御体系在各亚细胞的响应也不同，细胞溶质是杜鹃花活性氧产生和清除的主要场所。
中图分类号:
S 685.21

引用本文

刘 攀，耿兴敏*，赵 晖. 碱胁迫下杜鹃花抗氧化体系的响应及亚细胞分布[J]. 园艺学报, 2020, 47(5): 916-926.
LIU Pan，GENG Xingmin*，and ZHAO Hui. Subcellular Distribution and Responses of Antioxidant Systems in Leaves of Three Rhododendron Cultivars Under Alkali Stress[J]. ACTA HORTICULTURAE SINICA, 2020, 47(5): 916-926.





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