園豐素對圓齒野鴉椿幼苗生長及其抗旱性的影響

涂淑萍，馬曉蒙，游雙紅，鐘 誠

（江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)院，江西 南昌 330045）

圓齒野鴉椿Euscaphis konishii為省沽油科Staphyleaceae野鴉椿屬Euscaphis常綠小喬木。其樹形優(yōu)美，花集中生于枝頂，春夏之際，滿樹銀花十分美觀，果實成熟后果莢裂開，果皮反卷，露出鮮紅色的內(nèi)果皮，黑色的種子粘掛在紅色的內(nèi)果皮上，猶如滿樹紅花上點綴著顆顆黑珍珠，令人賞心悅目。觀果時間從9月下旬至翌年4月初，長達7個月之久，它是優(yōu)良的觀果鄉(xiāng)土樹種，市場前景好，可作為行道樹、庭蔭樹，亦可盆栽于室內(nèi)。目前，有關(guān)圓齒野鴉椿樹種的研究，主要集中于種實采集、處理、播種、扦插和組織培養(yǎng)等種苗繁育方面[1-6]，另有部分學(xué)者對其生物生態(tài)學(xué)特性及抗逆性等方面也進行了研究[7-9]；而有關(guān)植物生長調(diào)節(jié)劑對圓齒野鴉椿苗木生長及抗性生理影響方面的研究卻尚未見諸報道。

園豐素的主要成分為蕓苔素內(nèi)酯（簡稱BRs），BRs進入植物體內(nèi)后，不僅能加強光合作用，促進生長發(fā)育，而且對植物細胞的膜系統(tǒng)具有保護作用，能激發(fā)植物體內(nèi)某些起保護作用的酶的活性，可以大大減輕由于逆境下植物體所產(chǎn)生的有害物質(zhì)對其正常功能的損害[10]。大量實驗研究和大田實驗結(jié)果都證明，BRs確能增強作物的抗逆性[11-17]。因此，采用盆栽和干旱脅迫法，研究了園豐素對圓齒野鴉椿幼苗生長及其抗性生理的影響情況，旨在能篩選出有利于提高苗木質(zhì)量和抗逆性的園豐素的適宜噴施濃度。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地設(shè)在江西農(nóng)業(yè)大學(xué)校內(nèi)花卉盆景實驗基地。屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，氣候濕潤溫和，日照充足，一年中夏、冬季長而春、秋季短。年均氣溫17.0～ 17.7 ℃，年降雨量1 600 ～ 1 700 mm，年平均相對濕度為78.5%。

1.2 試驗材料

試驗樹種為試驗當(dāng)年3月播種的圓齒野鴉椿實生苗，采用規(guī)格為10 cm×8 cm的育苗缽種植。試驗用的園豐素為0.01%的蕓苔素內(nèi)酯乳油，由上海威敵生化有限公司生產(chǎn)。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗設(shè)計

試驗共設(shè)如下5個處理：處理Ⅰ，噴施園豐素10 000 倍液（蕓苔素內(nèi)酯0.01 mg·L-1）；處理Ⅱ，噴施園豐素2 000 倍液（蕓苔素內(nèi)酯0.05 mg·L-1）；處理Ⅲ，噴施園豐素1 000 倍液（蕓苔素內(nèi)酯0.10 mg·L-1）；處理Ⅳ，噴施園豐素200倍液（蕓苔素內(nèi)酯0.50 mg·L-1）；處理Ⅴ（CK），不噴藥，作為對照。采用完全隨機試驗設(shè)計。試驗分兩組進行，一組用來測定幼苗的抗旱生理指標，另一組用于測定幼苗生長量。每個處理10株，重復(fù)3次。園豐素噴施次數(shù)共設(shè)2次，第1次噴施時間為5月5日，即幼苗展葉2枚時進行，隔30 d后（即6月6日）進行第2次噴施。噴施要求為：全株均勻噴藥，至滴水為止。每次噴藥后要求24 h內(nèi)無雨，否則需重噴。

9月1日將其中一組試驗盆栽苗放置在防雨塑料棚下進行干旱處理5 d，于處理結(jié)束日（9月6日）的清晨摘取葉片進行抗旱生理生化指標的測定。另一組，于10月31日一次性抽取各處理中最接近平均苗高的苗木3株，分別測定苗高和根長。

1.3.2 生理生化指標的測定方法

參照有關(guān)測定方法[18-19]測定幼苗的各項生理生化指標值：丙二醛（MDA）含量的測定，采用雙組分光光度計法；脯氨酸含量的測定，采用酸性茚三酮法；可溶性蛋白質(zhì)含量的測定，采用考馬斯亮藍染色法；過氧化物酶（POD）的測定，采用愈創(chuàng)木酚法；超氧化物歧化酶（SOD）活性的測定，采用氮藍四唑法。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

采用SPSS13.0軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析，并利用模糊數(shù)學(xué)中的隸屬函數(shù)法對所測各項指標進行綜合評價。隸屬函數(shù)值的計算公式[20]為：

如果某一項指標與抗旱性為負相關(guān)，則用隸屬函數(shù)進行轉(zhuǎn)換，計算公式為：

式（1）與（2）中：Xi為各處理某一指標的實際測定數(shù)值，Xmin和Xmax分別為該指標實際測定值中的最小值和最大值。首先進行原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，利用公式將每個處理5個生理生化指標的實測值Xi換算成相應(yīng)的隸屬函數(shù)值R(Xi)，并得出各指標的單項平均值，再通過上述5個指標的單項平均值計算出隸屬函數(shù)的平均值，其結(jié)果越接近0則說明其抗旱性越差，而越接近1則說明其抗旱性越好[21]。

2 結(jié)果與分析

2.1 噴施不同濃度園豐素對圓齒野鴉椿幼苗生長的影響

不同處理后圓齒野鴉椿幼苗的苗高和根長如表1。從表1中可以看出，隨著園豐素噴施濃度的升高，幼苗苗高先升后降。其中，處理Ⅱ（噴施0.05 mg·L-1的園豐素）的幼苗苗高最大，平均苗木高度達34.25 cm，其與處理Ⅰ（噴施0.01 mg·L-1的園豐素）、處理Ⅲ（噴施0.10 mg·L-1的園豐素）的差異均達顯著水平，其與處理Ⅳ（噴施0.50 mg·L-1的園豐素）、對照（苗木平均高度為29.00 cm）的差異均達極顯著水平。各施藥處理與對照的差異均不顯著。由此可見，噴施0.05 mg·L-1的園豐素能夠促進苗高生長，但是，濃度過高或過低的噴藥效果均不明顯。

表1 各處理圓齒野鴉椿幼苗的苗高和根長?Table 1 Height and root length of Euscaphis konishii seedings in different treatments cm

從表1中還可看出，隨著園豐素噴施濃度的升高，幼苗的根長亦表現(xiàn)為先升后降的變化趨勢。其中，處理Ⅱ（蕓苔素內(nèi)酯0.05 mg·L-1）幼苗的根長最大，平均根長達28.36 cm，其與處理Ⅰ（蕓苔素內(nèi)酯0.01 mg·L-1）幼苗根長的差異達顯著水平，與其余各處理幼苗根長的差異均達極顯著水平。處理Ⅰ與處理Ⅲ的根長之間差異不顯著，處理Ⅰ與處理Ⅳ及對照的根長差異均達極顯著水平；處理Ⅳ與對照的根長差異不顯著。對照幼苗的平均根長為14.76 cm。

綜上所述，促進圓齒野鴉椿幼苗生長的園豐素最佳噴施濃度為2 000倍液（蕓苔素內(nèi)酯0.05 mg·L-1）。

2.2 噴施不同濃度園豐素對圓齒野鴉椿幼苗各抗性生理指標的影響

不同處理后圓齒野鴉椿幼苗各項抗性生理指標的測定結(jié)果如表2。

表2 各處理圓齒野鴉椿幼苗的各項抗性生理指標值Table 2 Resistance physiological indicators of Euscaphiskonishii seedings in different treatments

2.2.1 過氧化物酶（POD）活性

POD 是植物體內(nèi)重要的保護酶之一，對清除H2O2有重要作用[22-23]。從表2中可以看出，在干旱脅迫下，噴施園豐素可極顯著提高幼苗葉片的POD活性，且其POD活性隨園豐素噴施濃度的加大而降低。噴施10 000倍的園豐素溶液（蕓苔素內(nèi)酯0.01 mg·L-1），其POD活性最強，與其余各處理相比，差異均達極顯著水平。

2.2.2 超氧化物歧化酶（SOD）活性

SOD是植物細胞中最主要的抗氧化酶，主要通過催化超氧自由基（O2－）的歧化反應(yīng)（O2－＋2H+→ H2O2＋O2）而解除O2－所造成的氧化脅迫，使植物在一定程度上抵抗干旱脅迫。所以，SOD活性的高低是衡量植物抗性強弱的重要指標之一[24-25]。從表2中可以看出，在干旱脅迫下，噴施園豐素可極顯著提高幼苗葉片的SOD活性，且隨著噴施濃度的加大其葉片SOD活性卻降低，噴施10 000倍 的園豐素溶液（蕓苔素內(nèi)酯0.01 mg·L-1）時，葉片SOD活性最強，與噴施2 000倍的園豐素溶液（蕓苔素內(nèi)酯0.05 mg·L-1）相比，兩者間的差異不顯著，而與其余各處理間的差異卻達到了極顯著水平。

2.2.3 丙二醛（MDA）含量

植物器官在干旱脅迫條件下往往發(fā)生膜脂過氧化作用。丙二醛是膜脂過氧化的最終分解產(chǎn)物之一，是有細胞毒性的物質(zhì)，能破壞生物膜的結(jié)構(gòu)與功能，其含量可以反映植物遭受傷害的程度。由表2可知，在干旱脅迫條件下，噴施園豐素的葉片其丙二醛含量均極顯著低于對照，說明噴施園豐素可保護生物膜的結(jié)構(gòu)與功能，減少葉片中丙二醛的累積。噴施園豐素的各處理之間，以處理Ⅱ葉片的丙二醛累積量為最低，其與處理Ⅲ的差異不顯著；與處理Ⅰ、處理Ⅳ的差異均達極顯著水平。

2.2.4 脯氨酸（Pro）含量

在植物受到脅迫時，脯氨酸因其分子結(jié)構(gòu)及理化特性而能保護酶的空間結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定膜系統(tǒng)，增強植物的抗性[26]。葉片脯氨酸含量的增加，可以提高細胞溶質(zhì)的含量，增強滲透調(diào)節(jié)能力[27]。從表2中可以看出，在干旱脅迫下，噴施園豐素可極顯著提高幼苗葉片的脯氨酸含量，這有助于細胞持水，減少脫水，維持各器官較強的滲透調(diào)節(jié)能力，從而提高苗木的抗逆性。噴施園豐素的各處理之間，處理Ⅲ葉片中的脯氨酸含量最高，其與處理Ⅱ葉片中的脯氨酸含量的差異不顯著，而與處理Ⅰ和處理Ⅳ之間的含量差異達到了顯著水平。

2.2.5 可溶性蛋白質(zhì)（SP）含量

植物組織會隨干旱強度的增加而進行滲透調(diào)節(jié)，但是不同植物溶質(zhì)的累積程度不同，原因在于其基因表達的不同，而基因表達的產(chǎn)物是蛋白質(zhì)，所以研究干旱脅迫下蛋白質(zhì)的變化是研究抗旱基因的一個重要基礎(chǔ)[28]。植物體內(nèi)的可溶性蛋白質(zhì)大多數(shù)是參與各種代謝的酶類，測定含量是了解植物體總代謝的一個重要指標。從表2中可以看出，噴施園豐素可極顯著提高幼苗葉片的可溶性蛋白質(zhì)含量，從而提高幼苗的抗逆性能。噴施園豐素的各個處理之間，處理Ⅰ葉片可溶性蛋白含量最高，與其余各處理的含量差異均達極顯著水平；處理Ⅱ與處理Ⅲ之間葉片可溶性蛋白質(zhì)含量的差異不顯著，其與處理Ⅳ之間的含量差異均達極顯著水平。

2.3 各處理幼苗抗旱性的綜合評價

作物抗旱性是由多種因素相互作用而構(gòu)成的一個較為復(fù)雜的綜合性狀，單純用某一個抗性指標很難說明問題，只有采用多指標的綜合評價，才能比較客觀地反映植物的抗旱性。為了彌補這些缺陷，人們先后提出了隸屬函數(shù)法、分級評價法、直接比較法等評價方法[29-30]，采用多種方法綜合評定的結(jié)果與苗木實際抗旱能力更為接近。本試驗采用隸屬函數(shù)法對5個處理苗木的5項抗旱生理指標進行了綜合評價與分析，結(jié)果見表3。表3表明：當(dāng)園豐素的噴施濃度為0.01～0.05 mg·L-1時，圓齒野鴉椿幼苗的抗旱性較強，隨著園豐素噴施濃度的加大，苗木的抗旱性反而降低。

表3 各處理苗木抗旱性的綜合評價結(jié)果?Table 3 Comprehensive evaluation of seedling drought resistance in different treatments

3 結(jié) 論

試驗結(jié)果表明，噴施園豐素能促進圓齒野鴉椿幼苗的生長，提高苗木的抗旱性。噴施2 000倍的園豐素溶液（蕓苔素內(nèi)酯0.05 mg·L-1），圓齒野鴉椿幼苗的年生長量最大，苗高和根長均優(yōu)于其他各處理；噴施10 000倍的園豐素溶液（蕓苔素內(nèi)酯0.01 mg·L-1），幼苗的抗旱性最強。但將噴施2 000倍的園豐素與噴施10 000倍的園豐素這兩個處理進行比較，5個指標的隸屬函數(shù)平均值兩者比較接近，僅相差0.01。因此，噴施2 000倍的園豐素溶液（蕓苔素內(nèi)酯0.05 mg·L-1）的藥效最佳，既可顯著促進幼苗的生長，又可提高苗木的抗旱性。

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