低温驯化对西藏绵头雪莲愈伤组织抗冻性及抗氧化能力的影响

【目的】研究高山植物对低温驯化的生理生化适应机制。【方法】以西藏绵头雪莲愈伤组织为材料,检测在变温[4 ℃/0 ℃(白天/夜晚,黑暗)]的低温驯化0、3、6、9、12 d过程中抗冻性、抗氧化酶和抗氧化物质含量的变化。【结果】经变温[4 ℃/0 ℃(白天/夜晚)]低温驯化后第9天西藏绵头雪莲抗冻性达到最高值,愈伤组织半致死温度(LT₅₀)由常温培养-3.5 ℃降低到 -12.0 ℃;经4 ℃/0 ℃低温驯化后,愈伤组织的可溶性蛋白质和脯氨酸含量以及抗氧化酶活性显著提高,至第9天达最大值,蛋白质比对照增加了89.1%、脯氨酸含量为驯化前的2.14倍,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的活性分别比对照增加了48.04%、47.28%和73.18%,同时3种抗氧化酶的同工酶酶谱也验证了以上活性检测结果;低温驯化还提高了多酚含量,驯化至第12天时多酚含量为驯化前的3.91倍,此时多酚氧化酶(PPO)活性比驯化前增加了91.35%,与PPO同工酶的检测结果较为一致。【结论】低温驯化显著提高了高山植物绵头雪莲愈伤组织的抗寒力,在低温驯化过程中绵头雪莲发生了特有的适应低温环境的生理生化变化。