迷迭香对干旱胁迫的生理响应及其诱导挥发性有机化合物的释放

• 作者: 刘芳 吴兴波 左照江 张汝民 许改平 郑洁 高岩 高荣孚
• 来源期刊: 植物生态学报
• 关键词: 干旱胁迫 脂氧合酶 渗透调节物质 保护酶 迷迭香 挥发性有机化合物
• 年，卷（期）: 2013,（5）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 454-463
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1258.2013.00047

摘要

为探讨干旱胁迫对迷迭香(Rosmarinus officinalis)生理生化特性及挥发性有机化合物(Voc)释放规律的影响,该文采用盆栽称重控水法研究了轻度(LD)、中度(MD)和重度(SD)干旱胁迫对迷迭香二年生实生苗叶片细胞膜透性、可溶性糖、可溶性蛋白质和丙二醛(MDA)含量以及脂氧合酶和抗氧化保护酶活性的影响,并采用热脱附/气相色谱/质谱联用技术对不同干旱胁迫下迷迭香释放的挥发性有机化合物成分进行了分析.结果表明:干旱胁迫对迷迭香叶片可溶性糖和可溶性蛋白质含量有明显的影响,MD和SD处理12天时其含量极显著地增加(p＜0.01),与对照相比可溶性糖分别增加了51.5％和87.4％,可溶性蛋白质含量分别增加了0.82和1.40倍.在MD和SD胁迫下,超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶对干旱胁迫的响应存在一定差异,表现为相互协调的作用.随着干旱胁迫时间的延长,迷迭香体内MDA含量极显著地增加(p＜0.01),细胞膜损伤率显著增加.分析显示,迷迭香释放的VOC主要是萜烯类化合物,占总量的46.0％以上；随着干旱胁迫增强,迷迭香释放的VOCs总量减少,种类增多；LD、MD和SD胁迫处理萜烯类化合物相对含量与对照相比分别增加了14.4％、17.0％和23.7％；干旱胁迫还明显诱导绿叶挥发物(green leaf volatiles)和醛类化合物的释放,诱导产生了2-己烯醛、叶醇、山梨醛和癸醛4种新组分.研究表明:干旱胁迫条件下,迷迭香能够通过调节保护酶活性、渗透调节物质含量和释放VOCs来提高抗旱性.