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CROP RESEARCH2017,31(2)
育苗方式对烤烟大田期抗氧化系统酶活性的影响
崔晓闯瞿意
S2,陈颐S张震3,熊伟S杨虹琦
(1湖南农业大学生物科学技术学院，长沙410128; 2浙江中烟工业有限责任公司，
杭州550009; 3湖南省烟草公司邵阳市公司，邵阳422000 )
摘要:为了探索湖南烟稻轮作地烤烟的最优育苗方式,研究了不同育苗方式对烤烟大田期抗氧化系统酶活性的
影响。结果表明：（1)在大田期，烤烟SOD和POD活性变化趋势表现为“降-升-降”，CAT活性变化趋势表现为 “降-升-降-升”，APX和GR活性变化趋势表现为“升-降”；（2)烤烟CAT、POD、APX、GR的活性最高时期为 旺长期,SOD的活性最高时期为打顶期，抗氧化系统酶活性最低的时期为成熟期，表明烤烟在旺长期阶段抗氧化 酶活性最高,在成熟期阶段酶活性最低；（3)在不同的育苗方式下，烤烟大田期抗氧化系统酶活性之间差异显著(p < 0. 01 )，其中采用两段式育苗的烤烟抗氧化系统酶活性较高，故其抗逆性较强。关键词:烤烟;育苗方式;抗氧化系统;酶活性
中图分类号:S572.01
文献标识码：A
文章编号= 1001-5280(2017)02~0134~04
DOI ：10. 16848/j. cnki. issn. 1001-5280. 2017. 02. 08
Effect of Raising Seedling Patterns on Activities of Antioxidant Enzymes of Flue-cured Tobacco during Field Condition
CUI Xiaochuang'^U Yi2,CHEN Yi1,ZHANG Zhen3,XIONG Wei1,YANG Hongqi1*
(1 College of Biological Science and Technology,Hunan Agricultural University, Changsha, Hunan 410128 , China；
2 China Tobacco Zhejiang Industrial Co. ,Ltd. ,Hangzhou,Zhejiang 550009,China；3 Shaoyang Tobacco Company of Hunan Province,Shaoyang,Hunan 422000,China)ince ,the effect of different raising seedling patterns on activities of antioxidant enzyme of flue - cured tobacco during field condition was studied. The results showed that ： (1) the activities of SOD and POD in flue - cured tobacco showed a similar \"drop - ascend - drop\" tendency during field condition. The activity of CAT in flue - cured tobacco showed a similar \" drop - ascend - drop - ascend\" tendency during field condition. All of the activity of APX and GR in flue - cured tobacco showed a similar \"ascend - drop\" tendency during field condition. (2) CAT,POD, APX and GR of flue - cured tobacco showed the highest activity in vigorous growing period. SOD showed the highest activity in topping period. Anti - oxidative enzymatic system showed the lowest activity in mature period. This indicated that the antioxidant enzyme activity of flue - cured tobacco was the highest in fast growing period, and it was the lowest in mature period. ( 3 ) The differences between the activities of antioxidant enzyme of flue - cured tobacco during field condition under different raising seedlings patterns were significant (p <0. 01) ,and the flue - cured tobacco that using the two - stages seeding approach showed high activities of antioxidant enzyme during field condition, which make it relatively strong stress resistance.Keywords ： flue - cured tobacco ； raising seedling pattern ； antioxidant system ； enzymatic activity
Abstract ： To explore optimal raising seedling patterns of flue - cured tobacco in tobacco rice rotation fields of Hunan prov
收稿日期= 2016-11-19
作者简介:崔晓闯（1990 -)，男，硕士研究生，Email:9523726@ qq. com。*通信作者:杨虹琦，教授，主要从事烟草生理生态与品质化学
研究，
Email: csyhq@ sina. com。
基金项目：湖南省烟草专卖局资助项目（12 - 14Bal7)。
2017年第31卷第2期
作物研究
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育苗是烟草生产最重要的环节之一，培育整齐 健壮、抗性高的烟苗，是生产优质、适产烤烟的重要 基础湖南烟区育苗期间受到“低温寡照”恶劣 天气的影响，常规漂浮育苗所育的烟苗较弱小，抗逆 性差，还苗期长，严重制约优质烤烟的生产[2]。两 段式育苗是近几年新兴的一种育苗方式，可以有效 提高烟苗素质，缩短还苗期，保障大田烟株的早生快 发[S\\浅水育苗在漂浮育苗的基础上加以改进，采 用占有空间小，造价比较低的硬质塑料PS(聚苯乙 烯)或PVC(聚氯乙烯）加工的塑料盘，育苗池内水 深只需要〇.〇3〜0.04 m，池水提温快，烟苗苗期长 势旺盛，可有效缩短成苗期％5]。近年来，有关育苗 方式对烟苗生长发育及生理特性[6]、成苗素质[7]、 育苗成本[831、烟叶产质量[1°]影响的研究较多，但是 有关育苗方式对烤烟大田期抗氧化系统的影响鲜有 报道。为了探讨育苗方式对大田期烟株抗氧化系统 的影响，本实验以‘云烟87 ’为材料，在邵阳烟区横 板桥镇立志村和宁乡烟区横市镇铁冲村两地，研究 了普通漂浮育苗、浅水漂浮育苗、两段式育苗和浅水 两段式育苗对烤烟大田期抗氧化系统的影响，为优 化湖南烟稻轮作烟区烤烟的育苗方式提供参考a
1
材料与方法
1.1试验时间、地点及品种
试验于2015年12月M 2016年8月在邵阳烟 区横板桥镇立志村和宁乡烟区横市镇铁冲村进行，
材料为‘云烟87’ D1.2试验设计
试验采用4种育苗方式按照以下方式进行处理。对照:漂浮育苗，于2015年12月在当地育苗大 棚严格按照漂浮育苗规程育苗1〇盘，成苗后于 2016年3月12日进行大田膜下移栽Q
处理1:两段式育苗，于2016年3月3日采用当 地“5叶1心”漂浮育苗烟苗10盘，移栽至装满消毒 营养土的纸杯，再进行大田膜下移栽。处理2:浅水漂浮育苗，于2015年12月在当地 育苗大棚严格按照浅水漂浮育苗技术规程育苗1〇 盘，成苗后于2016年3月15日进行大田膜下移栽。
处理3:浅水两段式育苗,于2〇16年3月5日采 用当地“5叶1心”浅水漂浮育苗10盘，移栽至装满 消毒营养土的纸杯，再进行大田膜下移栽。
试验采用随机区组设计，4个处理，设3次重
复，共12个小区，每小区50 m2,行距1.2 m，株距 0.5 m。所有处理均施用相同的烟草专用肥，并且统 一施肥时间、施肥次数及施肥量。其他栽培管理措 施严格按照当地优质烟生产技术规范进行a 1.3取样及检测指标
分别于移栽期、团棵期、旺长期、打顶期、成熟期
时，从各小区中选取3株长势相近的烤烟整株取回 实验室，取第2片展开的功能叶进行抗氧化系统指 标检测。超氧化物歧化酶（SOD)活性采用氮蓝四 唑还原法测定[11];过氧化物酶（POD)活性采用愈 创木酚法测定[S];过氧化氢酶（CAT)活性采用紫外 吸收法[11];抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性测定参 照Nakan〇w等的方法;谷胱甘肽还原酶（GR)的测 定参照Halliwell[14]等的方法。1.4统计分析
所有试验数据均采用SPSS18.0统计软件和 Duncan新复极差法检验进行方差分析及多重比较。
2
结果与分析
2.1 育苗方式对大田期烤烟超氧化物歧化酶 (SOD)活性的影响
SOD是一种重要的抗氧化剂，构成了植物抗氧 化系统的第一道防线，将超氧阴离子自由基还原为 02和H202[15]，防止超氧阴离子对植物造成危害。 如图1所示:各处理烤烟大田期SOD酶活性在整个 大田生育期呈现“降-升-降”的变化趋势。并且 各处理间烤烟SOD活性均达到极显著性差异(p < 〇.〇1)，其中在移栽期、团棵期、旺长期和打顶期以 处理1和处理3的SOD活性较高，而在成熟期以 CK和处理2较高。表明两段式育苗的烤烟大田期 SOD的活性高于常规育苗，在大田生长过程中更有 利于清除自由基，使烟株在一定时期内免受活性氧 的毒害。
烤烟大田生育期
图1不同育苗方式的烤烟大田期SOD活性变化动态
注:小/;3字#和大\"i字母分别表義Duncan新复极法丫卜:0. 05和 0.01水平上差异显著，下同。
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2.2育苗方式对大田期烤烟过氧化物酶（POD)活 性的影响
过氧化物酶（POD)是植物体内广泛而大量存 在、活性较高的氧化还原酶，能够还原H202生成 H20和0253由图2可知，各处理烤烟大田期POD 活性在整个大田生育期以旺长期最高，团棵期最低。 并且各处理间烤烟POD活性均达到极显著性差异 (J9 <0. 01)，在大田烤烟各个时期均以处理1和处 理3的POD活性较高，表明两段式育苗的育苗方式 能够显著提高大田期烤烟POD的活性，在SOD的 基础上继续清除自由基，维持烤烟体内自由基的动 态平衡。
.......图2不同育苗方式的烤烟大田期POD活性变化动态
2.3育苗方式对大田期烤烟过氧化氢酶（CAT)活
性的影响
过氧化氢酶(CAT)是生物体内主要的抗氧化酶 之一，其主要功能是催化细胞内过氧化氢的分解，从 而使细胞免于遭受过氧化氢的毒害。由图3可知， 各处理烤烟CAT活性在整个大田生育期以旺长期 最高，打顶期最低，并且各处理间烤烟CAT活性均 达到极显著性差异<〇.〇1)，在大田烤烟各个时 期均以处理1和处理3的CAT活性较高，表明两段 式育苗的育苗方式能够显著提高大田期烤烟CAT 活性，CAT与S0D、P0D相互协调配合，清除过剩的 自由基，使烤烟体内自由基维持在一个正常的动态 水平，以提高植物的抗逆性[16〜18]。
移栽期
团棵期
旺长期 打顶期
成熟期
烤烟大田生育期
图3不同育苗方式的烤烟大田期CAT活性变化动态
2.4 育苗方式对大田期烤烟抗坏血酸还原酶 (APX)活性和谷胱甘肽还原酶（GR)活性的影响
抗坏血酸一谷胱甘肽循环（AsA - GSH)系统是 I条清除活性氧和自由基的重要途径[16]，其中抗坏
血酸过氧化物酶（APX)和谷胱甘肽还原酶（GR)是 AsA-GSH系统的重要组成部分，其活性着 AsA-GSH系统的运行速率。由图4、图5可知，各 处理烤烟APX和GR活性在整个大田生育期均以 旺长期最高，成熟期最低，表明旺长期AsA -GSH 系统运行速率最高，随着成熟期的到来，烟株逐渐接 近衰亡，AsA - GSH系统运行速率下降，各处理间 烤烟APX和GR活性均达到极显著差异< 0.01)，在大田烤烟各个时期均以处理1和处理3的 APX和GR活性较高，表明两段式育苗的育苗方式 能够显著的提高大田期烤烟AsA - GSH的运行 速率。
□ CK
S处理1
□处理2
□处理3
移栽期
团棵期
旺长期 打顶期
成熟期
烤烟大田生育期
图4
不同育苗方式的烤烟大田期APX活性变化动态
移栽期 团棵期 旺长期 打顶期 成熟期
烤烟大田生育期
图5不同育苗方式的烤烟大田期GR活性变化动态
3
结论与讨论
烤烟在生长过程中，尤其是当烤烟处在各种逆
境条件时，体内会不可避免的产生具有很高活性的 氧自由基，过量的活性氧自由基可对烤烟细胞产生 毒害，进而威胁到烤烟的正常生长发育[M]。抗氧化 系统是植物清除体内活性氧毒害物质的一个主要途
径，其中抗氧化酶类在抗氧化系统中占有重要地 位[0\\因此，抗氧化酶的活性与植物的抗逆性密切
2017年第31卷第2期
作物研究
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相关。
在本试验中，采用不同育苗方式的烤烟在大田
期，SOD和POD活性变化趋势均表现为“降-升- 降”，这与黎时光[18]等人的研究相似。CAT活性变 化趋势表现为“降-升-降-升”，APX和GR活性 变化趋势均表现为“升-降”，5种酶相互协调配合， 使烟株体内自由基维持在一个正常的动态水平，以 提高植物的抗逆性。其中烤烟CAT、POD、APX、GR 活性最高时期为旺长期，这是因为烤烟在旺长期处 于生长最为旺盛的阶段，抗氧化系统中酶活性的提 高有利于烤烟植株体内活性氧的清除，使烟株免受 活性氧的毒害。抗氧化系统酶活性最低的时期为成 熟期，可能是因为烤烟在成熟期处于生长末期，接近 衰亡，各项生理机能的衰退导致抗氧化系统酶活性 的降低。牛慧伟[19]等人也有相似的结论。在打顶 期烤烟体内的SOD活性最高，可能是因为去花处理 使烤烟处于人为的逆境环境，为应对活性氧自由基 的激增，机体SOD活性也相应提高，以减轻活性氧 自由基对植株带来的毒害。
在不同的育苗方式下，其中采用两段式育苗的 烤烟在大田期抗氧化系统酶活性显著高于普通漂浮 育苗及浅水漂浮育苗，故其抗逆性较强。可能是经 过两段式育苗培育的烟苗健壮、还苗期短的优势为 烤烟大田期的抗逆性打下良好的基础。本研究只是 初步、定量的分析了烤烟大田期抗氧化酶活性的变 化规律，有关不同育苗方式对烤烟大田期抗氧化系 统的影响还有待进一步研究。参考文献：
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