板栗叶水浸液对商洛桔梗幼苗酶活性的影响

2015-11-23彭晓邦

浙江农业科学 2015年1期

关键词：化感商洛水浸

彭晓邦

（商洛学院生物医药与食品工程学院，陕西商洛 726000）

板栗叶水浸液对商洛桔梗幼苗酶活性的影响

彭晓邦

（商洛学院生物医药与食品工程学院，陕西商洛 726000）

以商洛白花桔梗种子为材料，分别采用3，5⁃二硝基水杨酸法和氮蓝四唑法测定不同浓度板栗叶水浸液对商洛白花桔梗幼苗酶活性的影响。结果表明，不同浓度板栗叶水浸液对商洛白花桔梗幼苗转化酶、淀粉酶、超氧化物岐化酶（SOD）活性的影响各不相同。低浓度板栗叶水浸液对桔梗幼苗转化酶活性的化感作用不明显，而高浓度对桔梗幼苗转化酶活性有明显的抑制作用。不同浓度板栗叶水浸液对桔梗幼苗淀粉酶活性均有化感抑制作用。板栗叶水浸液在试验浓度范围内对桔梗幼苗超氧化物歧化酶活性有明显的化感促进作用。

板栗叶水浸液；桔梗；转化酶；淀粉酶；SOD

文献著录格式：彭晓邦.板栗叶水浸液对商洛桔梗幼苗酶活性的影响［J］.浙江农业科学，2015，56（1）：58－60.

DOI 10.16178／j.issn.0528⁃9017.20150118

化感作用是指植物或微生物的代谢分泌物对环境中其他植物或微生物有利或不利的作用，这是生态系统中生物之间普遍存在的关系［1］。板栗是商洛的乡土树种，也是主要的经济林品种之一，板栗对高血压、冠心病和动脉硬化等疾病有较好的预防和治疗作用［2－3］。桔梗是一种可药用、食用和观赏的多功能植物［4］，是“五大商药”之一，也是商洛地区的主要经济作物之一。关于化感作用的研究，近年来有不少报道，研究内容涉及水稻［5］、飞机草［6］、菊科植物［7］、油松［8］、核桃［9］等植物，但有关板栗叶水浸液的化感作用却较少［10］。通过研究不同浓度板栗叶水浸液对商洛桔梗幼苗酶活性的影响，找出其影响规律，对科学构建林药复合系统，合理选择林下中药材品种，提高土地利用率，增加农民收入，促进地方经济发展具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 材料

供体材料为板栗叶，采自商洛市镇安县。受体种子为商洛地道中药材白花桔梗，由生物医药与食品工程学院GAP科研工程中心提供。

1.2 方法

1.2.1 板栗叶水浸液的制备

将板栗叶子用自来水清洗干净，然后用蒸馏水润洗几次，烘干板栗叶，准确称取10 g，剪碎板栗叶，将其放入500 mL大烧杯中，加入200 mL蒸馏水浸泡，并在室温下振荡48 h，然后过滤装于广口瓶中，稀释成试验中所用的板栗叶水浸液的浓度，分别为0.000，0.005，0.015，0.025，0.035，0.045 g·mL－1，于4℃下贮存备用。

1.2.2 商洛白花桔梗种子的培养

选取饱满的商洛白花桔梗种子，用水清洗干净，在烧杯中浸泡48 h。对浸泡的种子进行消毒，滤干后备用。在提前清洗晾干的培养皿里放上滤纸，用板栗叶水浸液浸湿滤纸，浓度为0的加蒸馏水浸湿滤纸，溶液不宜过多，潮湿即可，然后接种，每个培养皿大概100颗种子，每浓度重复6次，贴好标签纸，放入人工气候培养箱中培养。

1.2.3 桔梗幼苗酶活性的测定

选取长势良好的幼苗，分别测定其转化酶活性［11］、淀粉酶活性［12］和超氧化物歧化酶（SOD）活性［13］。

1.2.4 数据处理

采用Excel进行数据分析和图表制作。

2 结果与分析

2.1 不同浓度板栗叶水浸液对桔梗幼苗转化酶活性的影响

转化酶又称蔗糖酶，是一种水解酶。植物体的库组织中一般含有较高活性的转化酶，它能将植物体内的主要同化产物蔗糖不可逆地水解为葡萄糖和果糖，为细胞的可溶性糖类贮库提供可利用六碳糖，以用于细胞壁、贮藏多糖及果聚糖的生物合成，并通过与呼吸作用偶联的氧化磷酸化产生能量［14］。由图1可知，不同浓度板栗叶水浸液对商洛白花桔梗幼苗转化酶活性有不同的影响。当浓度为0.005 g·mL－1时，桔梗幼苗转化酶活性是0.025 0 U·g－1，略小于对照组的酶活性，是对照组的91%。当浓度为0.015 g·mL－1时，桔梗幼苗转化酶活性达到整个试验浓度范围的最大值0.029 5U·g－1，是对照组的1.07倍。板栗叶水浸液浓度上升至0.025 g·mL－1时，转化酶活性0.029 0 U·g－1，略高于对照组的酶活性，为对照组的1.05倍；随着浓度的进一步增加（0.035 g· mL－1），转化酶活性急剧下降，为对照组的49.09%。当浓度达到最大值（0.045 g·mL－1）时，转化酶活性降到最低（0.011 5 U·g－1），为对照组的41.82%。板栗叶水浸液在低浓度下对桔梗幼苗转化酶活性的化感作用不明显，高浓度有明显的抑制作用。

图1 不同浓度板栗叶水浸液对桔梗幼苗转化酶活性的影响

2.2 不同浓度板栗叶水浸液对桔梗幼苗淀粉酶活性的影响

α⁃淀粉酶作为一类典型的水解酶，广泛地存在于微生物、植物和动物体中，能够特异性地切割淀粉中的1，4⁃糖苷键。α⁃淀粉酶在谷类作物中以多种形式存在，在淀粉代谢及种子发芽过程中起着重要作用［15］。

由图2可知，不同浓度板栗叶水浸液对商洛白花桔梗幼苗淀粉酶活性有不同的影响。在板栗叶水浸试验液浓度范围内，淀粉酶活性随着浓度的升高呈下降趋势。当浓度为0.005 g·mL－1时，淀粉酶活性为8.65 U·g－1，与对照组酶活性相比降低了0.63 U·g－1。当浓度上升至0.045 g·mL－1时，淀粉酶活性为6.35 U·g－1，是对照组酶活性的68.43%。板栗叶水浸液在试验浓度范围内对桔梗幼苗淀粉酶活性有明显的化感抑制作用。

图2 不同浓度板栗叶水浸液对桔梗幼苗淀粉酶活性的影响

2.3 不同浓度板栗叶水浸液对桔梗幼苗SOD活性的影响

SOD是活性氧清除系统中最重要的抗氧化酶，在保护细胞免受氧化损伤过程中具有重要作用［16］。

由图3可知，不同浓度板栗叶水浸液对商洛白花桔梗幼苗SOD活性有显著的影响。在板栗叶水浸试验液浓度范围内，SOD活性随着浓度的升高呈上升趋势。当达到0.005 g·mL－1时，SOD活性为13.46 U·g－1，是对照组酶活性的2.36倍。当浓度上升至0.045 g·mL－1时，SOD活性为82.25 U·g－1，是对照组酶活性的14.40倍。因此，板栗叶水浸液在试验浓度范围内对桔梗幼苗SOD活性有明显的化感促进作用。

图3 不同浓度板栗叶水浸液对桔梗幼苗SOD活性的影响

3 小结和讨论

化感植物可利用其化感作用抑制其他植物的生长，使其自身在自然条件下处于优势地位，但作用强度取决于化感物质活性，而活性强弱受其浓度、分子结构及互作方式的影响，且化感作用强度首先由化感物质的浓度决定［17］。本研究发现，板栗叶水浸液在低浓度下对桔梗幼苗转化酶活性的化感作用不明显，而高浓度有明显的化感抑制作用。这与先前对核桃叶水浸液与商洛桔梗化感效应的研究结果（低促高抑的化感作用）不完全一致［9，18］，与魏小春等［19］的脱落酸与赤霉素对瓜尔豆蔗糖代谢酶类的影响研究也略有不同。分析原因可能是由于本试验与上述试验的材料不同，此外还有试验时间、地点、使用药品及仪器等不同都会导致结果不同。本研究中，板栗叶水浸液在试验浓度范围内对桔梗幼苗淀粉酶活性有明显的化感抑制作用，这与刘建新等［12］对骆驼蓬提取物对玉米种子α⁃淀粉酶活性影响的研究结果相一致。本研究还发现，不同浓度板栗叶水浸液对桔梗幼苗SOD活性均有明显的化感促进作用，这与徐立军等［10］对半夏的研究结果一致。但韦美玉等［20］的研究结果发现，胁迫环境下植物SOD活性呈低浓度促进、高浓度抑制的变化规律，可能是化感物质不同，其对受体植物的生理影响也就有所不同，且同一作物不同时期对不同浓度的化感分泌物产生的影响也往往不同。因此，板栗叶水浸液对桔梗幼苗的化感作用还有待进一步研究。

［1］陈业兵，刘伟堂，李增梅，等.银胶菊对稗草化感作用初步研究［J］.山东农业科学，2013，45（9）：39－41.

［2］陈和生，孙振亚，李汉东，等.罗田板栗多糖的分离纯化及成分分析［J］.中国药学杂志，2002，37（1）：63－64.

［3］吴雪辉，江南，梁颖诗，等.微波提取板栗花中黄酮类物质的工艺研究［J］.食品工艺科技，2006（8）：106－109.

［4］付文卫，窦德强，裴月湖.桔梗的化学成分和生物活性研究进展［J］.沈阳药科大学报，2006，23（3）：184－190.

［5］林文雄，何华勤，郭玉春，等.水稻化感作用及其生理生化特性的研究［J］.应用生态学报，2001，12（6）：871－875.

［6］何衍彪，张茂新，何庭玉，等.飞机草化感作用的初步研究［J］.华南农业大学学报，2002，23（3）：60－62.

［7］周凯，郭维明，徐迎春.菊科植物化感作用研究进展［J］.生态学报，2004，24（8）：1777－1781.

［8］张燕军.油松枯落物浸提液对板栗和栓皮栎苗木的化感作用［D］.北京：北京林业大学，2009.

［9］彭晓邦.核桃叶水浸液对商洛桔梗的化感效应研究［J］.陕西农业科学，2012，57（6）：75－78.

［10］徐立军，魏胜利，王文全，等.板栗落叶水浸提液对掌叶半夏种子发芽及幼苗生长的影响［J］.中国试验方剂学杂志，2011，17（5）：125－128.

［11］赵智中，张上隆，徐昌杰.蔗糖代谢相关酶在温州蜜柑果实糖积累中的作用［J］.园艺学报，2001，28（2）：112－118.

［12］刘建新，赵国林.骆驼蓬提取物对玉米种子α⁃淀粉酶和根系活力的影响［J］.西北植物学报，2003，23（12）：2200－2203.