陶 芸，陈凌艳，郑郁善

(1.福建农林大学艺术园林学院，福建 福州 350002； 2.福建农林大学林学院，福建 福州 350002)

花叶唐竹(Sinobambusatootsikf.luteoloalbostriata)为禾本科(Gramineae)唐竹属(Sinobambusa)植物。该竹种株型美观，叶色独特，是十分重要的观赏竹类[1-2]。彩叶植物作为一种特殊的植物材料，已经广泛用于叶绿体发育、绿色部分同色叶部分细胞信息传递方面的研究[3]。拟南芥叶色突变体im和var2的绿色和白色部分相较于野生型显示出绿色部分在糖类代谢和转运方面功能的增强[4]。Peltzer等[5-6]研究发现白化体部分能合成绝大部分抗氧化物质。在前人的许多关于叶色突变体的研究中已经证明在黄色或白色叶肉细胞中存在着叶绿体发育缺陷[7-8]。陈凌艳等[9]发现银丝竹白色叶片形成的原因在于白色叶肉细胞叶绿素合成受阻，进一步阻碍了叶绿体类囊体的形成。在已有研究中发现，花叶唐竹的白色叶肉细胞均存在叶绿体结构缺陷，且叶绿素合成途径受阻于粪卟啉[10]；全白叶(Whole White Leaf，WW)、全绿叶(Whole Green Leaf，WG)和条纹叶(Striped Leaf，SL)的光合效率存在显著差异，其中全白叶(WW)最低[11]。目前关于花叶唐竹不同表型叶片的抗氧化功能差异研究还尚未见报道。

本试验通过研究花叶唐竹不同叶色表型间GSH和ROS含量差异，MDA含量差异以及抗氧化酶活性的差异，分析不同叶片表型的抗氧化能力差异，为进一步从分子层面解析花叶唐竹不同表型叶片的抗衰过程及不同表型叶片基因表达差异提供生理基础，为彩叶竹种的新品种选育提供试验依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

图1 花叶唐竹3种表型叶片

试验材料花叶唐竹植株20株，于2016年4月购于福州市清芳园苗圃，栽培于福建农林大学竹类研究所大棚中，为4年生分株苗。2020年4月选择花叶唐竹当年生枝条上完全展开的叶片进行试验，选择的叶片包括条纹叶(SL)、全绿叶(WG)、全白叶(WW)3种表型(图1)。根据后续试验要求，将全白叶(WW)、全绿叶(WG)、条纹叶(SL)、条纹叶中的白色部分(White part of SL，SW)和绿色部分(Green part of SL，SG)各2 g分别收集、洗净并迅速置于液氮中并研磨成粉末，待用。

1.2 试验方法

1.2.1 谷胱甘肽(GSH/GSSG)含量的测定与分析 使用试剂盒(中国苏州，科铭)，按照试剂盒的说明书测定GSSG和GSH的含量，绘制标准曲线(表1)。称取花叶唐竹5种叶色表型叶片粉末各0.2 g，按照试剂盒的说明书测定样品的谷胱甘肽含量。

表1 花叶唐竹谷胱甘肽的标准曲线

表2 花叶唐竹ROS的标准曲线

1.2.3 抗氧化酶活性测定

1)ASA—GSH循环中的抗氧化酶活性测定。APX和GR活性的测定均采用试剂盒(中国苏州，科铭)。称取花叶唐竹5种叶色表型叶片粉末各0.2 g，按照试剂盒说明书测定APX和GR活性。

2)其它抗氧化酶活性测定。SOD、POD、CAT活性的测定均采用试剂盒(中国苏州，科铭)。称取花叶唐竹5种叶色表型叶片粉末各0.2 g，按照试剂盒说明书测定SOD、POD、CAT活性。

1.3 数据统计与分析

试验数据用Microsoft Excel和SPSS 19.0进行统计，采用单因素方差分析和LSD法进行差异显著性检验，图表采用Origin 9.0进行绘制。

2 结果与分析

2.1 花叶唐竹不同表型叶片谷胱甘肽(GSH)含量差异

2.2 花叶唐竹不同表型叶片活性氧(ROS)和脂膜过氧化水平差异

通过测定花叶唐竹的ROS和MDA水平，比较不同表型叶片之间的氧化胁迫的程度与抗氧化能力的差异，结果见图3～图5。

不同小写字母为差异显著,下同。图2 花叶唐竹不同叶片表型谷胱甘肽含量差异 图3 花叶唐竹不同叶片表型O-2含量差异

2.2.2 花叶唐竹不同表型叶片脂膜过氧化水平差异 由图5可知，花叶唐竹不同表型叶片的MDA含量总体表现为全绿叶(77.45 nmol·g-1)>条纹叶绿色部分(52.12 nmol·g-1)>条纹叶(38.43 nmol·g-1)>条纹叶白色部分(21.78 nmol·g-1)>全白叶(19.04 nmol·g-1)。其中，全绿叶的MDA含量显著高于其它表型；在条纹叶中绿色部分MDA含量显著高于白色部分，是白色部分的2.22倍。MDA是衡量细胞过氧化程度的重要指标，花叶唐竹白色部分MDA显著低于绿色部分，这可能是由于白色叶肉细胞的活性氧含量处于较低水平，没有引发脂膜过氧化作用。

图4 花叶唐竹不同叶片表型H2O2含量差异图5 花叶唐竹不同叶片表型间丙二醛含量差异

2.3 花叶唐竹不同表型叶片抗氧化酶活性差异

2.3.1 花叶唐竹不同叶片表型ASA—GSH循环中的抗氧化酶含量差异 由图6可知，APX和GR是2种与ASA—GSH循环相关的抗氧化酶，在花叶唐竹中，两者活性水平见图6。花叶唐竹5种叶色表型APX活性差异总体表现为：全白叶(0.65 U·mg-1prot)>条纹叶(0.50 U·mg-1prot)>全绿叶(0.29 U·mg-1prot)，且差异显著；条纹叶中白色部分APX活性(0.54 U·mg-1prot)显著大于绿色部分(0.28 U·mg-1prot)，是绿色部分的2.02倍。花叶唐竹5种叶色表型GR活性差异总体表现为：全白叶(0.079 U·mg-1prot)>条纹叶(0.044 U·mg-1prot)>全绿叶(0.037 U·mg-1prot)，且差异显著；条纹叶中白色部分GR活性(0.067 U·mg-1prot)显著高于绿色部分(0.030 U·mg-1prot)，是绿色部分的2.23倍。

图6 花叶唐竹不同叶片表型ASA—GSH循环中的抗氧化酶含量差异图7 花叶唐竹不同叶片表型间抗氧化酶含量差异

2.3.2 花叶唐竹不同叶片表型间抗氧化酶含量差异 超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)是重要的抗氧化酶，协同起清除活性氧的作用。由图7可知，花叶唐竹不同叶片表型中3种抗氧化酶活性水平也呈现显著差异。POD活性在不同叶色表型中的总体趋势为：全白叶(233.14 U·mg-1prot)>条纹叶(141.46 U·mg-1prot)>全绿叶(115.32 U·mg-1prot)，且差异显著；条纹叶中的白色部分POD活性(179.29 U·mg-1prot)显著高于绿色部分(89.75 U·mg-1prot)，是绿色部分的2.00倍。SOD活性在不同叶色表型中差异显著，总体趋势为：全白叶(80.62 U·mg-1prot)>条纹叶(43.55 U·mg-1prot)>全绿叶(18.80 U·mg-1prot)，条纹叶中白色部分SOD活性(62.24 U·mg-1prot)显著高于绿色部分(23.73 U·mg-1prot)，是绿色部分的2.62倍。CAT活性在不同叶色表型中差异显著，总体趋势为：全绿叶(68.61 U·mg-1prot)>条纹叶(58.12 U·mg-1prot)>全白叶(26.13 U·mg-1prot)，条纹叶中绿色部分CAT活性(48.38 U·mg-1prot)显著高于白色部分(21.78 U·mg-1prot)，是白色部分的2.22倍。白色部分的活性显著低于绿色部分可能是因为花叶唐竹叶片中H2O2的含量在绿色叶肉细胞中显著高于白色叶肉细胞，因此绿色叶肉细胞需要合成更多的CAT来清除H2O2。总体来说，白色叶肉细胞的APX、GR、POD、SOD活性均显著高于绿色叶肉细胞，有更强的抗氧化能力。

3 结论与讨论

总体而言，花叶唐竹白色叶肉细胞具有较强的抗氧化功能，白色叶肉细胞中的抗氧化酶(APX、GR、POD、SOD)活性显著高于绿色叶肉细胞，同时叶片中ROS活性氧含量显著下降，保护了细胞。本研究结果进一步解析了花叶唐竹条纹叶片白色叶肉细胞中的抗衰过程，即白色部分细胞可能通过某些代谢物作为信号，增强了白色叶肉细胞对氧化胁迫的防御机制来保证自己的存活。