高溫脅迫對常綠亞屬杜鵑幼苗葉片生理生化特性的影響

高溫脅迫對常綠亞屬杜鵑幼苗葉片生理生化特性的影響

多年生杜鵑屬植物，屬于杜鵑科和杜鵑科。世界上有270種,中國是其分布中心,有259種(其中特有種190種),主要分布于西南高海拔地區(qū)。該亞屬植物株形優(yōu)美、花大色艷、四季常綠,具有極高的觀賞價(jià)值;但對生態(tài)環(huán)境要求較嚴(yán),性喜冷涼濕潤氣候,高溫?zé)岷κ侵萍s其引種馴化和利用的主要限制因子。高溫可引發(fā)植物體代謝失衡和活性氧的大量產(chǎn)生,加劇細(xì)胞膜脂過氧化作用,從而影響生物膜和其它大分子的結(jié)構(gòu)與功能,嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致細(xì)胞死亡,而植物能啟動(dòng)抗氧化系統(tǒng)等應(yīng)急機(jī)制,以減輕或避免活性氧對植物的傷害。國外針對杜鵑花的溫度脅迫生理方面的研究主要集中在低溫條件下葉綠素、光合作用、蛋白質(zhì)組成及礦物質(zhì)含量變化以及葉片感熱運(yùn)動(dòng)對低溫的適應(yīng)等方面。Wang等發(fā)現(xiàn),在季節(jié)性自然降溫過程中,兩種常綠亞屬杜鵑(R.ponticum和R.catawbiense)葉片的丙二醛(MDA)、抗壞血酸(AsA)含量及過氧化氫酶(CAT)、過氧化物酶(POD)活性均隨著溫度的降低而大幅增加,而超氧化物歧化酶(SOD)、抗壞血酸過氧化物酶(APX)活性增幅較小。國內(nèi)對杜鵑花的低溫、水分及SO2脅迫生理的研究已有報(bào)道,但對其重要生態(tài)因子——高溫脅迫生理的研究報(bào)道較少。為探討常綠杜鵑亞屬植物的高溫致傷機(jī)理,本實(shí)驗(yàn)以耐熱性不同的2種杜鵑為材料,研究了不同高溫條件下其葉片生理生化特征的變化規(guī)律,以期為常綠亞屬杜鵑的耐熱性鑒定及物種篩選、園林應(yīng)用提供依據(jù),同時(shí)為珍稀瀕危杜鵑的引種馴化和多樣性保育提供借鑒。1材料和方法1.1選用和推廣使用適合我國不同的種子猴頭杜鵑分布地域較廣,產(chǎn)于江西、安徽、福建、廣東、廣西、貴州、海南及浙江、湖南南部,生于海拔500~1800m的山坡林中,在我國華東、華南庭園中已見栽培;井岡山杜鵑分布地域狹窄、數(shù)量稀少,生于江西省井岡山地區(qū)海拔1100~1200m的闊葉林下,為江西特有種和二級保護(hù)物種,對生境要求較嚴(yán)、目前未見庭園應(yīng)用。筆者經(jīng)過多年的引種馴化研究,發(fā)現(xiàn)猴頭杜鵑耐熱性較強(qiáng),在廬山栽培適應(yīng)性良好;井岡山杜鵑耐熱性較弱,在廬山適宜栽培于冷晾陰濕的林下、林緣及水溝旁,空曠地帶栽培時(shí)春季生長良好,但夏季多因高溫而出現(xiàn)葉片反卷、失綠、黃斑等受害癥狀,適應(yīng)性一般。廬山植物園杜鵑花推廣研究表明,猴頭杜鵑能較好地適應(yīng)江西南昌、九江等平原地區(qū)的林下環(huán)境;井岡山杜鵑在平原地區(qū)林下栽培時(shí)春季能正常生長,但夏季出現(xiàn)葉尖葉緣焦枯,葉片發(fā)黃、卷縮、脫落,莖干失水萎縮等熱害癥狀,難以安全過夏。因此,我們選取耐熱性不同的這兩種杜鵑作為本實(shí)驗(yàn)的材料。猴頭杜鵑(RhododendronsimiarumHance)、井岡山杜鵑(R.jinggangshanicumTam)取自廬山植物園,為同一批次播種的四年生實(shí)生苗。1.2溫度對養(yǎng)護(hù)的影響將大小一致、生長健壯的苗木栽植于高9cm、上口徑11.5cm、下口徑8.5cm的塑料盆中,每盆1株,栽培基質(zhì)為廬山林下表層腐殖土(主要理化性狀為:有機(jī)質(zhì)10.87%,腐殖質(zhì)6.63%,速氮、速磷、速鉀分別為266.20、22.17、83.65mg/kg,pH值4.79),在冷溫室中養(yǎng)護(hù)管理,2個(gè)月后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)處理。實(shí)驗(yàn)于人工氣候箱中進(jìn)行,采用22℃(對照)、30℃(輕度高溫脅迫)、38℃(重度高溫脅迫)3個(gè)溫度梯度處理,培養(yǎng)箱空氣相對濕度80%、光照12h/12h(光/暗)、光強(qiáng)約120μmol·m-2·s-1。為減輕高溫引發(fā)的水分脅迫傷害,盆底設(shè)置托盤(水深1~1.5cm)補(bǔ)充基質(zhì)水分并每天補(bǔ)水保濕。每個(gè)溫度處理在同一個(gè)氣候箱中進(jìn)行,并按氣候箱的分隔層設(shè)計(jì)3次重復(fù),每重復(fù)6株,6d后取6株幼苗的當(dāng)年生功能葉測定相關(guān)生理生化指標(biāo)。1.3指標(biāo)和方法的測量1.3.1mda含量測定參考趙世杰等的方法,并在前期實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)。分別稱取杜鵑葉片0.5g,加入10%三氯乙酸(TCA)和0.25%硫代巴比妥酸(TBA)混合液5mL,并加入少許石英砂研磨成勻漿,沸水中加熱30min,冰浴速冷,10000g離心10min,取上清液于分光光度計(jì)上分別測定450、532、600nm處的吸光值OD450、OD532和OD600,根據(jù)公式[6.45×(OD532-OD600)-0.56×OD450]計(jì)算MDA含量,單位為μmol·g-1FW。1.3.2測定氧化b22的含量采用Velikova等的方法,于390nm處測其吸光值,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線求得H2O2含量,單位為μmol·g-1FW。1.3.3脯氨酸含量測定參考酸性茚三酮法,并進(jìn)行改進(jìn)。取鮮葉0.5g,加入石英砂及3%磺基水楊酸5mL研磨,沸水浴10min,冷卻后765g離心10min,取上清液1mL,并加入1mL冰醋酸、1mL蒸餾水和2mL酸性茚三酮再沸水煮60min,冷卻,加入4mL甲苯,震蕩30s,靜置分層,取上層液于520nm波長處測吸光值OD520,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算脯氨酸含量,單位為μg·g-1FW。1.3.4測定了可溶性蛋白質(zhì)含量采用Bradford的方法,于595nm處測定吸光值OD595,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算可溶性蛋白含量,單位為mg·g-1FW。1.3.5離心液的制備參考蔡卓等的方法,并進(jìn)行改進(jìn)。取0.5g葉片,加入石英砂及5mL10%TCA研磨,勻漿于10000g離心5min。取上清液2mL,分別加入4mL1mol/L硫酸及2mL5mol/L重鉻酸鉀溶液,定容至25mL,反應(yīng)30min后,測其350nm處的吸光值OD350,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線求得抗壞血酸含量,其單位表示為mg·g-1FW。1.3.6酶活性的測定稱取0.5g葉片,加入5mL預(yù)冷的50mmol/LPBS(pH7.0)緩沖液(內(nèi)含2%PVP、5mmol/LEDTA-Na2、5mmol/LDTT、5mmol/LAsA),冰浴研磨,勻漿液于4℃、15000g離心15min,取上清液用于酶活性的測定。SOD活性測定采用Spychalla等的方法,以抑制氮藍(lán)四唑(NBT)光化還原50%為一個(gè)酶活性單位,表示為U·g-1FW;CAT活性測定采用Turkan等的方法,以每分鐘OD240值變化0.1為一個(gè)酶活力單位,表示為U·g-1FW·min-1;POD活性測定采用Wu等的方法,以每分鐘OD470值變化0.01為一個(gè)酶活力單位,表示為U·g-1FW·min-1;APX活性測定采用Nakano等的方法,以每分鐘OD290變化0.01為一個(gè)酶活性單位,表示為U·g-1FW·min-1。1.4處理數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)整理后采用SPSS17.0軟件進(jìn)行差異顯著性分析,用Excel繪制數(shù)據(jù)圖。2結(jié)果與分析2.1高溫?cái)_動(dòng)對葉片中sda和b2o含量的影響2.1.1不同溫度對葉片mda含量的影響MDA是膜脂過氧化作用的產(chǎn)物,對細(xì)胞膜有毒害作用,其含量高低被作為活性氧傷害的重要指標(biāo)。從圖1:A可見,在對照(22℃)處理時(shí)2種杜鵑葉片的MDA含量差異不大,高溫脅迫下均隨著溫度的升高而逐漸增大,且變化趨勢一致。從表1可見,猴頭杜鵑、井岡山杜鵑在30℃、38℃處理時(shí),MDA分別比對照增加了30.70%、134.96%和38.41%、103.96%。方差分析表明,2種杜鵑在3個(gè)溫度處理間均達(dá)到顯著差異(p<0.05),但同一處理不同的種間均差異不顯著(p>0.05)?？梢?高溫會(huì)誘發(fā)杜鵑的膜脂過氧化作用,并隨著脅迫溫度的升高而加重。2.1.2對高溫脅迫下、32處理對現(xiàn)場實(shí)測結(jié)果的影響逆境條件下,植物體內(nèi)活性氧代謝加強(qiáng),使H2O2發(fā)生積累。由圖1:B及表1可以看出,2種杜鵑葉片H2O2含量均隨著脅迫溫度的升高而增加,且3個(gè)溫度條件下猴頭杜鵑H2O2含量均明顯小于井岡山杜鵑。猴頭杜鵑在30℃處理時(shí)H2O2含量增幅較小,僅比對照(22℃)增加11.95%;而38℃處理時(shí)雖然H2O2增幅較大,但絕對含量較低(僅為0.102μmol·g-1FW)。高溫脅迫下,井岡山杜鵑H2O2大量產(chǎn)生,38℃處理時(shí)含量高達(dá)0.778μmol·g-1FW。方差分析表明,除猴頭杜鵑30℃處理與對照間差異不顯著(p>0.05)外,2種杜鵑在3個(gè)溫度處理間均達(dá)到顯著差異(p<0.05);同一處理不同的種間也均達(dá)到顯著差異(p<0.05)?？梢?高溫會(huì)誘導(dǎo)活性氧的產(chǎn)生,特別是由30℃上升到38℃時(shí),H2O2大量積累,植物受害加重;在3個(gè)溫度條件下井岡山杜鵑H2O2含量均顯著大于猴頭杜鵑(達(dá)7倍以上),表明井岡山杜鵑清除活性氧的能力較弱,H2O2的大量積累是其受高溫傷害的重要原因之一。2.2高溫?cái)_動(dòng)對葉片滲透和物質(zhì)濃度的影響2.2.1不同溫度對植物葉片pro含量的影響Pro是植物體內(nèi)重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì),能調(diào)節(jié)細(xì)胞的含水量和膨壓,從而維持植物的正常生理功能。從圖2:A及表1可見,隨著脅迫溫度的升高,2種杜鵑葉片Pro含量均逐漸升高,且3個(gè)溫度條件下猴頭杜鵑的Pro含量均大于井岡山杜鵑。猴頭杜鵑30℃處理時(shí)Pro增幅較小、僅比對照增加9.98%,而在38℃處理時(shí)其Pro大量積累(含量達(dá)123.056μmol·g-1FW),比30℃處理增加60.51%。井岡山杜鵑30℃處理時(shí)Pro含量既迅速積累,但38℃處理時(shí)增幅較小(含量為65.299μmol·g-1FW),僅比30℃增加17.54%。方差分析表明,2種杜鵑在3個(gè)溫度處理間均達(dá)到顯著差異(p<0.05),同一處理不同的種間也均達(dá)到顯著差異(p<0.05)?？梢?在高溫脅迫時(shí)2種杜鵑葉片能主動(dòng)積累Pro,并隨著脅迫程度的加重而增加,以減輕高溫對細(xì)胞膜的傷害;同一處理(特別是38℃重度脅迫時(shí))猴頭杜鵑Pro含量顯著大于井岡山杜鵑,說明耐逆熱性較強(qiáng)的種在高溫脅迫下積累的Pro較多,有利于提高植物對高溫的抵御能力。2.2.2、合成猴頭松茸對可溶性蛋白質(zhì)的影響從圖2:B及表1可見,2種杜鵑葉片可溶性蛋白質(zhì)含量均隨著脅迫溫度的升高而增加,且3個(gè)溫度條件下猴頭杜鵑的含量均小于井岡山杜鵑。高溫脅迫下,猴頭杜鵑可溶性蛋白質(zhì)增幅較小,在30℃、38℃處理時(shí)分別比對照增加55.38%、91.83%;而井岡山杜鵑的可溶性蛋白質(zhì)卻大幅增加,在30℃、38℃處理時(shí)分別比對照增加66.79%、209.44%。方差分析表明,井岡山杜鵑在3個(gè)處理間均達(dá)到顯著差異(p<0.05),猴頭杜鵑30℃、38℃處理與對照間達(dá)到顯著差異(p<0.05),30℃與38℃處理間差異不顯著(p>0.05);同一處理不同的種間在38℃處理時(shí)達(dá)到顯著差異(p<0.05),而30℃處理、對照處理時(shí)差異不顯著(p>0.05)?？扇苄缘鞍讓S持細(xì)胞的膨壓、抵御或減輕高溫傷害有一定的保護(hù)作用,但高溫脅迫下,特別是38℃重度脅迫時(shí)耐熱性較弱的井岡山杜鵑可溶性蛋白質(zhì)含量大幅增加并顯著大于耐熱性較強(qiáng)的猴頭杜鵑,可能與耐熱性弱的種其質(zhì)膜更易遭受高溫傷害、膜蛋白轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄缘鞍踪|(zhì)有關(guān)。2.3高溫脅迫對a含量的影響AsA是非酶促清除系統(tǒng)中的主要抗氧化劑,具有多種抗氧化功能,逆境下其含量的高低能反映植物清除活性氧能力和抗逆性強(qiáng)弱。從圖3及表1可以看出,2種杜鵑葉片AsA含量均隨著脅迫溫度的升高而逐漸降低。猴頭杜鵑雖然在對照處理時(shí)AsA含量較井岡山杜鵑低,但高溫脅迫時(shí)其降幅較小,30℃、38℃處理分別比對照降低19.22%、35.90%,在38℃時(shí)其含量為0.236mg·g-1FW,僅比30℃下降20.65%。高溫脅迫下,井岡山杜鵑AsA含量大幅降低,30℃、38℃處理時(shí)分別比對照降低了27.68%和78.46%,在38℃時(shí)其含量僅為0.129mg·g-1FW,比30℃降低了70.22%。方差分析表明,2種杜鵑在3個(gè)溫度處理間均達(dá)到顯著差異(p<0.05),同一處理不同的種間也均呈顯著差異(p<0.05)?？梢?杜鵑作為高山花卉,耐熱性差,高溫誘發(fā)了其體內(nèi)活性氧的大量產(chǎn)生,AsA在參與清除活性氧的過程中因消耗而降低;高溫脅迫下、尤其是溫度由30℃上升到38℃時(shí)井岡山杜鵑AsA含量大幅下降并顯著低于猴頭杜鵑,表明其清除活性氧的能力下降,更易受到高溫的傷害。2.4種植物對高溫脅迫及對復(fù)水的活性SOD是植物抗氧化系統(tǒng)的關(guān)鍵酶,催化O-.2歧化反應(yīng)生成O2和H2O2,從而減輕逆境下O-.2對細(xì)胞的傷害,故SOD活性被認(rèn)為是植物抵抗逆境的重要指標(biāo)。從圖4:A及表1可以看出,高溫脅迫下,猴頭杜鵑葉片SOD活性增幅明顯大于井岡山杜鵑。30℃處理時(shí)猴頭杜鵑SOD活性比對照增加了23.85%,38℃處理相對于30℃時(shí)其活性略有下降(1.62%),但仍比對照增加了21.85%。井岡山杜鵑SOD活性增幅較小,30℃、38℃處理僅分別比對照增加了3.77%和5.11%。方差分析表明,2種杜鵑在2個(gè)高溫與對照間均達(dá)到顯著差異(p<0.05)、而2個(gè)高溫處理間均差異不顯著(p>0.05);同一處理不同的種間在30℃處理、對照處理時(shí)達(dá)到顯著差異(p<0.05),而在38℃處理時(shí)差異不顯著(p>0.05)。CAT、POD、APX是植物體內(nèi)清除H2O2的重要活性酶。從圖4:B~D及表1可見,2種杜鵑葉片CAT、POD及APX活性均隨著脅迫溫度的升高而逐漸增大,且變化趨勢相似。高溫脅迫下,猴頭杜鵑CAT活性增幅雖小于井岡山杜鵑,但在3個(gè)溫度條件下其活性大小均顯著大于井岡山杜鵑,特別是38℃重度脅迫時(shí)其活性達(dá)896.67U·g-1FW·min-1,比30℃時(shí)增加了65.12%;井岡山杜鵑在對照處理時(shí)CAT活性較低,30℃脅迫時(shí)迅速增加,但38℃重度脅迫時(shí)增幅較小(比30℃處理增加了39.76%),活性僅為614.17U·g-1FW·min-1。高溫脅迫下,猴頭杜鵑POD活性增幅明顯大于井岡山杜鵑,30℃、38℃處理時(shí)其活性分別比對照增加了158.43%、349.44%;而井岡山杜鵑POD活性在30℃、38℃處理時(shí)僅分別比對照增加了44.44%、127.16%。猴頭杜鵑APX活性雖然在對照條件下略低于井岡山杜鵑,但高溫脅迫下、特別是38℃重度脅迫時(shí)急劇增加,其活性分別比對照、30℃處理增加了255.03%、144.21%;而井岡山杜鵑增幅相對較小,38℃脅迫時(shí)分別比對照、30℃處理增加了129.35%、72.29%。方差分析發(fā)現(xiàn),2種杜鵑的CAT、POD及APX酶活性在3個(gè)溫度處理間均呈顯著差異(p<0.05);同一處理不同的種間CAT、APX酶活性均達(dá)到顯著差異(p<0.05),但POD酶活性僅在2個(gè)高溫處理時(shí)達(dá)到顯著差異(p<0.05),而在對照處理時(shí)差異不顯著(p>0.05)?？梢?高溫導(dǎo)致了杜鵑葉片活性氧的大量產(chǎn)生,從而誘導(dǎo)SOD、CAT、APX及POD等保護(hù)酶活性的增強(qiáng),對清除H2O2、減輕細(xì)胞膜脂過氧化傷害起到了一定的保護(hù)作用;高溫脅迫下,猴頭杜鵑4種酶的活性或增幅總體大于井岡山杜鵑,表明其清除活性氧的能力強(qiáng)于井岡山杜鵑。3高溫脅迫對植物加快作植物受逆境傷害的關(guān)鍵部位是生物膜系統(tǒng)。MDA是膜脂過氧化作用的主要產(chǎn)物之一,可與膜蛋白、酶發(fā)生交聯(lián)使膜透性增大、酶功能受損,還可與細(xì)胞內(nèi)核酸、蛋白質(zhì)等生物大分子發(fā)生反應(yīng),生成Schiff堿,進(jìn)而破壞細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)。大量研究表明,高溫導(dǎo)致植物體內(nèi)活性氧累積和MDA大幅增加,并認(rèn)為MDA含量高低能反映細(xì)胞膜脂過氧化水平及植物耐熱性強(qiáng)弱與受傷害程度。本試驗(yàn)結(jié)果表明,隨著脅迫溫度的升高,2種杜鵑葉片的MDA及H2O2含量均有不同程度的上升,表明高溫誘導(dǎo)了其體內(nèi)活性氧的產(chǎn)生和MDA積累,加劇了膜脂過氧化傷害。猴頭杜鵑H2O2產(chǎn)生速率較低,在3種溫度條件下其葉片H2O2含量及高溫時(shí)的增幅均小于井岡山杜鵑,表明其清除活性氧的能力較強(qiáng)。30℃脅迫時(shí)猴頭杜鵑的MDA含量增幅較小,但38℃脅迫時(shí)其增幅卻大于耐熱性較弱的井岡山杜鵑,且同一處理間2種杜鵑的MDA含量均差異不顯著,說明MDA不宜作為常綠亞屬杜鵑耐熱性強(qiáng)弱的鑒定指標(biāo),這一結(jié)果與王鳳蘭等的報(bào)道相似。強(qiáng)烈的蒸騰作用導(dǎo)致體內(nèi)水分虧缺是植物受高溫傷害的重要原因。因此,高溫脅迫下滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量的提高對維持植物體內(nèi)水分平衡和細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性具有重要意義。Pro是一種水溶性極強(qiáng)的氨基酸,可調(diào)節(jié)原生質(zhì)體與環(huán)境的滲透平衡、緩解細(xì)胞因脫水而引起的傷害。大量研究表明,高溫逆境下耐熱性較強(qiáng)的種Pro增幅大于熱敏感種,其含量高低可作為植物耐熱性強(qiáng)弱的重要指標(biāo)。本研究表明,高溫脅迫下2種杜鵑葉片的Pro含量均隨著溫度的升高而增加。30℃時(shí)猴頭杜鵑Pro增幅較小,可能是相對于耐熱性較強(qiáng)的種脅迫強(qiáng)度不夠,其體內(nèi)脯氨酸合成酶類對脯氨酸的反饋抑制能力仍能維持在高水平狀態(tài),而38℃重度脅迫時(shí)其Pro大量積累,有利于細(xì)胞的持水和抵御高溫傷害。井岡山杜鵑在30℃脅迫時(shí)Pro即大量積累,表明對于耐熱性弱的種在30℃時(shí)已構(gòu)成較重的脅迫,而38℃時(shí)增幅卻較小,且在3個(gè)溫度條件下其含量均顯著低于猴頭杜鵑?？梢?Pro積累與脅迫程度和植物的耐熱性密切相關(guān),耐熱性強(qiáng)的種Pro含量高、重度脅迫時(shí)增幅大,對抵御高溫傷害起到了保護(hù)作用,這一結(jié)論也與水分脅迫下云錦杜鵑的生理響應(yīng)一致?？扇苄缘鞍踪|(zhì)也是植物體內(nèi)的重要滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)。多數(shù)學(xué)者發(fā)現(xiàn),高溫脅迫下可溶性蛋白質(zhì)含量隨溫度升高而增加,從而增強(qiáng)了植物的滲透調(diào)節(jié)能力,且其含量的變化與植物耐熱性呈正相關(guān)。李云等發(fā)現(xiàn),熱激鍛煉能提高菊花幼苗的可溶性蛋白質(zhì)含量,認(rèn)為與熱激蛋白的誘導(dǎo)合成有關(guān);Harris等發(fā)現(xiàn),在冬季低溫時(shí)杜鵑出現(xiàn)特異蛋白,并在春季升溫時(shí)逐漸消失;但也有人認(rèn)為可溶性蛋白質(zhì)的積累與品種的耐冷性呈負(fù)相關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn),在高溫脅迫下耐熱性較弱的井岡山杜鵑可溶性蛋白質(zhì)含量增幅較大,尤其是38℃脅迫時(shí)比對照增加209.44%;而猴頭杜鵑可溶性蛋白質(zhì)不僅在高溫脅迫時(shí)增幅小,且在3個(gè)溫度下其含量也相對較低,特別是38℃重度脅迫時(shí)其含量和增幅均顯著低于井岡山杜鵑?？紤]到可溶性蛋白質(zhì)含量及增幅與2種杜鵑的田間耐熱性呈負(fù)相關(guān),推測高溫脅迫下可溶性蛋白質(zhì)的積累是對高溫傷害的被動(dòng)響應(yīng),反應(yīng)了植物受環(huán)境脅迫的程度和細(xì)胞受損傷的大小;但可溶性蛋白質(zhì)的積累又對細(xì)胞膜有一定的保護(hù)作用,有利于維持細(xì)胞的膨壓和減輕高溫對植物的傷害。AsA存在于葉綠體基質(zhì)中,為植物體內(nèi)重要的非酶促小分子抗氧化物質(zhì)。它不僅可以還原O-.2、清除·OH、猝滅1O2、歧化H2O2、再生VE,還能調(diào)節(jié)保護(hù)酶活性;高溫脅迫下或植物體衰老過程中AsA含量普遍下降,耐熱性強(qiáng)的植物在高溫下具有較高的AsA含量,說明AsA對減緩和抵御高溫傷害具有重要意義。本研究表明,高溫脅迫下2種杜鵑葉片AsA含量均隨溫度升高而降低,但耐熱性較弱的井岡山杜鵑降幅較大,尤其是38℃重度脅迫時(shí)急劇下降、其含量顯著低于耐熱性較強(qiáng)的猴頭杜鵑,一方面可能是高溫抑制了AsA的合成,另一方面可能是高溫導(dǎo)致體內(nèi)活性氧的大量產(chǎn)生,AsA在參與活性氧的猝滅時(shí)因消耗而大幅降低;而AsA含量的下降不僅削弱了AsA對活性氧的直接清除能力,也對Halliwell-Asada循環(huán)有一定的影響,從而進(jìn)一步加劇了膜脂過氧化的傷害。因此推測,高溫脅迫下AsA含量大幅下降是導(dǎo)致不耐熱的井岡山杜鵑活性氧大量積累、細(xì)胞膜受害的重要原因,也是檢測高溫逆境下杜鵑過氧化傷害程度及對高溫適應(yīng)能力的重要指標(biāo)。云錦杜鵑在重