干旱胁迫对2种光合类型C4荒漠植物叶片光合特征酶和抗氧化酶活性的影响

摘要

以荒漠C4草本植物蔷薇猪毛菜(NADP苹果酸酶型,NADP-ME)和粗枝猪毛菜(NAD苹果酸酶型,NAD-ME)为研究对象,采用盆栽控水试验设置正常供水和轻度、中度、重度干旱处理(土壤含水量分别为田间持水量80％、60％、45％和35％),通过测定不同程度干旱胁迫下叶片含水量、C4光合特征酶和抗氧化酶活性等指标,探讨不同类型C4荒漠植物光合特征酶和抗氧化系统对干旱逆境的适应机制.结果显示:(1)2种植物叶片含水量均随干旱胁迫的加剧不同程度降低.(2)叶片磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)活性在中度干旱胁迫下显著增加而在重度干旱胁迫下急剧下降;蔷薇猪毛菜NAD-ME活性和粗枝猪毛菜NADP-ME活性都很低,且它们基本不受干旱胁迫的影响;随干旱胁迫的加剧,蔷薇猪毛菜NADP-ME活性呈下降趋势,而粗枝猪毛菜NAD-ME活性先显著增加而在重度干旱胁迫下显著降低.(3)随着干旱胁迫的加剧,叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性呈下降趋势,过氧化物酶(POD)活性在不同程度干旱胁迫下均有不同程度增加;过氧化氢酶(CAT)活性在中度干旱胁迫下均有不同程度的增加,但在重度干旱胁迫下蔷薇猪毛菜CAT活性降低,而粗枝猪毛菜CAT活性显著增加;丙二醛(MDA)含量随干旱胁迫的加剧均有不同程度的增加.研究认为,一定程度干旱胁迫下,2种荒漠植物的PEPC活性均有增加;不同光合类型C4植物叶片脱羧酶(NADP-ME和NAD-ME)对干旱胁迫的响应有明显的差异.POD和CAT是这两种C4植物适应干旱胁迫的主要抗氧化酶,但蔷薇猪毛菜CAT在重度干旱胁迫下没有起到积极保护作用.