1SOD活性测定（氮蓝四唑光下还原法测定）
（1）粗酶液的提取：取新鲜叶片1g，用蒸馏水洗净，用滤纸吸干，放入预冷的研钵中，加入7mL0.05mol/L的磷酸缓冲液(pH=7.8)、少量石英砂和聚乙烯吡咯烷酮(PvP)，冰浴研磨成匀浆，以15000r/min离心20min，取上层清液用缓冲液定容至50mL备用[12]。（2）酶活力的测定：取3支试管，分别加入6mL反应介质（0.05mol/L的磷酸缓冲液2.5mL，130×10-3mol/L的甲硫氨酸0.5mL，750×10-6mol/L的氯化硝基四氮圭蓝0.5mL，蒸馏水1mL，100×10-6mol/L的EDTA-Na液1mL，200×10-6mol/L的核黄素0.5mL），在1支试管中加入0.5mL酶液，另外2只试管作为对照加入0.5mL缓冲液代替，以黑暗条件为对照，另外2支试管立即在4000Lx日光灯光照下(25℃)反应20min。在560nm波长下测定吸光度。
2POD活性测定（愈创木酚法测定）
（1）粗酶液的提取：取新鲜叶片1g，用蒸馏水洗净，用滤纸吸干，放入预冷的研钵中加入少量液氮，石英砂研磨成粉末，加入7mL0.05mol/L的磷酸缓冲液(pH=6.8)和极少量PvP，研磨成匀浆后放入离心管中，以6000r/min离心10min。取上层清液用缓冲液定容至50mL备用[12]。（2）酶活力的测定：取2支试管，分别加入磷酸缓冲液3mL，0.05mol/L的愈创木酚1mL，0.18%的过氧化氢1mL，在其中一支试管中加入酶提取液1mL，另一支作为对照管加入1mL缓冲液代替，把2支试管放入37℃的水浴中反应5min，然后在2个试管中分别加入20%的三氯乙酸以终止其反应，最后在470nm的波长下测其吸光度。
3CAT活性测定（高锰酸钾滴定法测定）
（1）粗酶液的提取：取新鲜叶片1g，用蒸馏水洗净，用滤纸吸干，放入预冷的研钵中加入少量液氮、石英砂研磨成粉末，加入7mL0.2mol/L的磷酸缓冲液(pH=7.8)和极少量PvP，研磨成匀浆后放入离心管中，以4000r/min离心10min。取上层清液用缓冲液定容至50mL备用[12]。（2）酶活力的测定：取2只试管，分别加入待测酶和煮死酶2.5mL，再加入2.5mL0.1mol/LH2O2，同时计时，于30℃恒温水浴中保温10min后，立刻加入10%H2SO42.5mL。用0.1mol/LKMnO4标准溶液滴定H2O2，至粉红色为终点。记录所消耗1mol/LKMnO4标准溶液的量。1.3.4MDA含量测定（硫代巴比妥酸法测定）取新鲜叶片0.5g，加入2mL三氯乙酸和少量石英砂，研磨至匀浆，再加入3mL三氯乙酸进一步研磨，匀浆在4000r/min离心10min，上清液为样品提取液。吸取上清液2mL（对照加入2mL蒸馏水），加入2mL0.6%硫代巴比妥酸溶液，混匀于沸水浴15min，迅速冷却后在3000r/min离心15min。取上清液测定532、600、450nm波长下的吸光值[12]。1.4数据处理采用EXCEL2000对测定指标绘制图表。
4结果与分析
4.1不同生育期功能叶SOD活性的变化
将不同马铃薯品种各生育期功能叶SOD活性变化绘成图1。由图可见，2个马铃薯品种SOD活性呈现一致的动态变化，在苗期酶活性均处于较低水平，之后上升，在块茎形成期达最高。根据功能叶的SOD活性变化规律可见，叶片的SOD活性与其生长发育有关。SOD活性在现蕾期增长幅度最大，‘东农303’和‘延薯4号’分别为86.5%和74.7%，这是由于植株在现蕾期体内自由基含量较多，需要SOD清除自由基，因此SOD活性较苗期高；开花期处在生长发育旺盛阶段，生长中心由地上部分转移到地下部分，以生殖生长为主，功能叶同化物质运输到地下部分，满足地下部分生长，SOD活性表现相应调节，因此与现蕾期相比变化微弱；在块茎增长期，SOD活性达到最高点，这是因为随着植株的生长，对外界不良环境抵御增强，需要较多的SOD来清除自由基。从苗期到块茎增长期，‘东农303’的SOD活性一直高于‘延薯4号’，由此也能看出早熟品种比晚熟品种更早进入衰老期，需要更多地SOD来清除自由基延缓衰老。
4.2不同生育期功能叶POD活性的变化
将不同马铃薯品种各生育期功能叶POD活性变化绘成图2。由图可见，2个马铃薯品种POD活性呈现一致的动态变化，2个品种在现蕾期，功能叶POD活性上升到最高点；与苗期相比‘，东农303’和‘延薯4号’分别上升58.4%和134.9%；在开花期下降，与现蕾期相比‘东农303’‘、延薯4号’分别下降36.3%和21.4%；块茎增长期时‘，东农303’‘、延薯4号’继续下降，较开花期分别下降29.9%和36.9%。总体看来2个品种POD活性变化都很剧烈，且早熟品种‘东农303’的POD活性变化较中晚熟品种‘延薯4号’变化剧烈。POD是诱导酶，能消除某些代谢过程所产生的对植物有伤害的H2O2，早熟品种‘东农303’的POD活性在各个生育时期都高于‘延薯4号’，说明早熟品种与晚熟品种相比产生更多的POD来清除体内的H2O2。
4.3不同生育期功能叶CAT活性的变化
将不同马铃薯品种各生育期功能叶CAT活性变化绘成图3。由图可见，2个马铃薯品种CAT含量呈现一致的动态变化。2个品种在现蕾期，功能叶CAT活性上升到最高点；与苗期相比‘东农303’和‘延薯4号’分别上升21.6%和48.4%；在开花期下降，与现蕾期相比‘东农303’、‘延薯4号’分别下降9.5%和10.3%；块茎增长期时，‘东农303’继续下降，而‘延薯4号’略有上升。总体看来，‘东农303’功能叶CAT活性变化在整个生育期中表现得比较平稳，且早熟品种‘东农303’的CAT活性一直高于中晚熟品种‘延薯4号’，说明早熟品种与晚熟品种相比产生更多的CAT来清除体内的H2O2对细胞的氧化作用。
4.4不同生育时期功能叶MDA含量的变化
将不同马铃薯品种各生育期功能叶MDA含量变化绘成图4。由图可见，2个马铃薯品种MDA含量呈现相似的动态变化。MDA含量变化反映了功能叶生过程的脂质过氧化水平，开花期前MDA含量变化都呈现略有下降，进入块茎增长期快速上升，在块茎形成期达到最高点；与开花期相比‘，东农303’和‘延薯4号’分别上升113.3%和93.6%，说明在功能叶进入衰老阶段，早熟品种有较高的脂质过氧化水平来延缓衰老过程。分析功能叶MDA含量变化规律认为，在苗期植株从被动吸收营养过渡到主动吸收营养，MDA含量高于现蕾期，是因为苗期为了适应外界环境体内自由基含量增多，MDA迅速积累，表明组织中总的清除自由基能力增大；现蕾期功能叶处在生长旺盛起始阶段，MDA含量较低；在开花期以地下生长为主‘，东农303’的MDA含量缓慢上升，而‘延薯4号’则继续下降；在块茎增长期，MDA含量迅速上升，这是因为在生理上功能叶已从成熟向衰老过渡，功能叶木质化。
5结论
5.1马铃薯功能叶全生育期中SOD、POD、CAT活性和MDA含量变化规律
马铃薯功能叶在全生育期中SOD活性呈上升趋势，在块茎增长期达到最高点；POD和CAT活性在开花期前都呈现先上升后下降的趋势，且二者在现蕾期达到最高点，到达块茎增长期时POD活性继续下降而CAT活性略有上升；MDA含量呈现先下降后上升，在块茎增长期达到最高点。早熟品种‘东农303’现蕾期后随着功能叶POD和CAT活性下降，MDA含量明显上升，说明功能叶出现了活性氧的毒害作用，叶片呈现木质化，在块茎增长期时，由于功能叶抵御活性氧毒害使POD、CAT活性降低，清除活性氧能力减弱，积累了很多过氧化产物，MDA就在其中，它能与细胞内各种成分发生反应，从而导致酶及细胞膜的严重损伤；SOD活性则一直处于上升状态，说明随着功能叶的衰老，体内自由基增多。
5.2不同熟性马铃薯功能叶全生育期的SOD、POD、CAT活性和MDA含量比较
中晚熟品种‘延薯4号’各个酶活性指标变化与早熟品种‘东农303’不尽相同，这可能是由于‘延薯4号’的功能叶衰老程度要比‘东农303’功能叶衰老程度缓慢，因此表现出来的规律性不强。在本试验中‘，东农303’的SOD、POD和CAT活性在全生育期都高于‘延薯4号’，说明尽管早熟品种生育期较短，但其功能叶的生理生化功能仍很旺盛。2个品种在苗期至现蕾期各个酶活性上升幅度都是最迅速的，说明2个品种在现蕾期时酶活性都很旺盛；MDA含量变化在2个不同熟性品种间变化并不明显，需要进一步研究。
6讨论
有研究表明，SOD、POD和CAT是酶促防御系统的重要保护酶[13]。SOD是植物氧化代谢的关键酶，能有效清除细胞内的活性氧，可能在保护系统中处于核心地位[14]。SOD活性受氧分压的调节，所以又称诱导酶。SOD作用是清除植物在正常情况下和在受逆境条件下而产生活性氧。因此，SOD活性水平与植物抗衰老、抗逆性有很大的关系。含SOD酶活性高的植物，抗衰老、抗病性增强。SOD活性高表明抗膜脂过氧化及抗衰老能力强，其活性变化随叶片衰老进程产生应激反应而增加，当叶片衰老进程达到一定程度，SOD活性则开始下降，衰老程度越高，SOD活性下降越快。POD广泛分布与植物的各个组织器官中，它是一个功能十分复杂的酶并且在植株内作用的具有非专一性。POD与叶绿素降解及膜脂过氧化有关[15]，同时又是细胞内的一种防御活性氧毒害的保护酶。它对逆境反应较为灵敏，能通过在氧化相应基质（如酚类化合物）时清除低浓度的H2O2。CAT也是植物体抗氧化系统保护酶类，在植物体内主要分解H2O2，解除H2O2对植物的伤害，和SOD、POD协同作用，与植物抗衰老关系很大。植物在衰老过程中与膜脂过氧化作用密切相关，为MDA是膜脂过氧化最重要的产物之一。MDA已被公认是植物脂质过氧化的指标，已有许多实验证实了随着植物叶片衰老，叶片中MDA含量逐渐增高，因此，常将MDA作为植物的衰老指标[16]。在前人的试验中，沈孝生[11]得出不同马铃薯品种的SOD、POD和CAT酶活性存在差异，变化复杂且规律性不强，本研究与其相比，在SOD、POD和CAT酶活性得出了一些规律，即早熟品种‘东农303’的SOD、POD和CAT酶活性在全生育期都高于中晚熟品种‘延薯4号’。但本研究的试验材料只有2个品种，测定的指标也有限，不能更系统的揭示不同熟性马铃薯功能叶各时期酶活性及脂质过氧化物作用情况。此外，本试验采用的是盆栽土培法，植株所处的环境与田间试验还存在一定的差距。因此，今后的试验应增加品种，在研究的指标和阶段等方面有多改进。有学者曾用短季棉群体对SOD活性进行研究，研究表明可以利用植物体内SOD的变化规律和SOD标记，选择出早熟不早衰的材料，从而加快育种进程[17]。因此可以借鉴此思路对马铃薯材料进行筛选研究，进而更全面系统地在生理生化角度探讨早熟马铃薯育种的技术途径，为马铃薯早熟性育种提供理论支持。
作者：王冬雪 张丽莉 石瑛 单位：东北农业大学农学院马铃薯研究所
