4種化學(xué)調(diào)控劑對(duì)煙草幼苗耐冷性及其光合特性的效應(yīng)研究

王麗特，徐照麗，楊利云，段勝智，崔明昆，龔 明＊

（1 云南師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，生物能源持續(xù)開發(fā)利用教育部工程研究中心，云南省生物質(zhì)能與環(huán)境生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，云南呈貢650500；2 云南省煙草農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，昆明650021）

Ca2＋在植物生長發(fā)育中有重要的作用，能活化某些酶類，提高膜的穩(wěn)定性，調(diào)控植物的生長發(fā)育，其最顯著的效應(yīng)之一是作為細(xì)胞內(nèi)第二信使參與植物的抗逆性應(yīng)答［1］。外源Ca2＋能減輕環(huán)境脅迫對(duì)植物細(xì)胞膜的傷害，提高植物的抗逆性，且外源鈣能有效改善逆境下植物的光合能力［2－3］。赤霉素（GA3）作為植物激素之一，最顯著的效應(yīng)是促進(jìn)植物莖伸長，具有生物活性的GA3能夠在植物不同的生長發(fā)育階段發(fā)揮功能，參與植物體內(nèi)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，對(duì)植物的抗逆性有一定的促進(jìn)作用［4］。水楊酸（SA）是一種植物體內(nèi)普遍存在的內(nèi)源信號(hào)分子，已被廣泛認(rèn)為是植物激素之一，參與植物對(duì)病原菌、低溫、干旱、鹽漬和紫 外 線 等 脅 迫 的 響 應(yīng) 與 適 應(yīng) 過 程［5－9］。多 效 唑（PP333）是一種植物生長延緩劑，可抑制植物內(nèi)源赤霉素的生物合成，使細(xì)胞分裂速度下降而延緩其生長，應(yīng)用PP333能有效地改善營養(yǎng)分配方向，增強(qiáng)植物抗逆性，提高產(chǎn)量［10－11］。盡管有分別的報(bào)告表明上述4種化學(xué)調(diào)控劑能顯著改善植物的多種抗逆性，但目前尚未見到這4種化學(xué)調(diào)控劑對(duì)植物抗冷性調(diào)控的比較性研究。

煙草（Nicotiana tabacum L．）作為一種重要的經(jīng)濟(jì)作物，全球每年的種植面積在250萬公頃以上，總產(chǎn)超過400萬噸［12］。早春低溫危害是中國南方煙區(qū)普遍存在的問題，它會(huì)影響煙草種子發(fā)芽、出苗和幼苗生長、花芽分化、光合作用，以及煙草體內(nèi)正常生理生化過程，最終影響煙草的質(zhì)量和產(chǎn)量［12］。煙草生長最適溫度為25～28 ℃，當(dāng)溫度降低到12℃以下時(shí)則造成出苗慢，出苗率降低，苗期生長緩慢［13］。為保證煙草早春階段育苗工作的順利進(jìn)行，通過栽培措施和化學(xué)調(diào)控手段提高煙草幼苗的抗冷性非常必要。有關(guān)研究表明，CaCl2處理提高了煙草幼苗中結(jié)合鈣含量，增強(qiáng)了細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固作用，減緩了低溫對(duì)煙草幼苗細(xì)胞膜的傷害，提高了煙草幼苗的耐冷性［14］；SA 參與了植物對(duì)多種生物和非生物逆境脅迫的響應(yīng)和適應(yīng)過程，它能使低溫脅迫煙苗MDA 含量降低，而使游離脯氨酸和可溶性糖含量提高［15－16］。但迄今有關(guān)GA3和PP333對(duì)煙草抗冷性效應(yīng)的研究尚未見報(bào)道，也未見到這4種化學(xué)調(diào)控劑（CaCl2、GA3、SA 和PP333）對(duì)煙草抗冷性調(diào)控的比較性研究。因此，本研究針對(duì)目前煙草育苗生產(chǎn)中存在的實(shí)際問題，通過對(duì)煙草幼苗進(jìn)行不同濃度的CaCl2、GA3、SA 和PP333預(yù)處理，考察4種化學(xué)調(diào)控劑處理在低溫脅迫下對(duì)煙草幼苗耐冷性及其光合生理特性的影響，并從中篩選出作用效果較好的化學(xué)調(diào)控劑及其使用劑量，為煙草植株生長前期抗逆性的調(diào)控提供理論支撐。

1 材料和方法

1．1 材料和試劑

實(shí)驗(yàn)用煙草品種為‘云煙97’，種子由云南省玉溪中煙種子有限責(zé)任公司提供，按（GB／T25241．1－2010）的方法培育和管理煙苗。

實(shí)驗(yàn)用4種化學(xué)調(diào)控劑分別為CaCl2、GA3、SA和PP333。其中，CaCl2劑量水平為3．0和6．0mmol／L，赤霉素劑量水平為100和200mg／L，水楊酸劑量水平為1．0 和2．0mmol／L，多效唑劑量水平為100和200mg／L，共同對(duì)照組為蒸餾水（0mmol／L），共組成9個(gè)處理，依次用C1、C2、G1、G2、S1、S2、P1、P2、CK表示。

即相當(dāng)于每種試劑3個(gè)劑量水平處理，每個(gè)處理3次實(shí)驗(yàn)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)使用2盤煙草漂浮育苗盤、共計(jì)336株煙草幼苗。

1．2 煙草幼苗預(yù)處理及低溫處理

待煙草幼苗長到3葉1心時(shí)，葉面分別噴施各濃度的CaCl2、GA3、SA、PP333，每隔2d噴施1次，共噴施4次，噴施時(shí)以全株淋濕、藥液欲滴下為標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，對(duì)照組用蒸餾水噴施。最后一次噴完后讓其繼續(xù)置于育苗池內(nèi)生長2d，然后轉(zhuǎn)入人工氣候室內(nèi)進(jìn)行10 ℃低溫處理，光周期為14h／10h（晝／夜），光強(qiáng)為400μmol·m－2·s－1，室內(nèi)濕度為75%。

1．3 測定指標(biāo)與方法

1．3．1 植株生長指標(biāo) 在低溫處理的0、10、20d，每個(gè)處理選擇長勢均勻并隨機(jī)選取30株煙苗，平均分為3組，洗凈自然晾干，用于測量單株鮮重。在取樣時(shí)，用吸水紙輕輕將葉片上殘留的水分吸干，用天平直接稱整株鮮重，再分別稱其地上部分和地下部分鮮重。

然后，于烘箱內(nèi)殺青后烘至恒重，分別稱干重，再計(jì)算相關(guān)生長指標(biāo)。

相對(duì)生長速率（RGR）＝lnW2－lnW1

t2－t式中，W1、W2分別表示在時(shí)間t1和t2時(shí)的干重。

干物質(zhì)積累速率＝（t2天后的干物質(zhì)量－t1天后的干物質(zhì)量）／（t2－t1）

1．3．2 生理生化指標(biāo) 丙二醛含量采用硫代巴比妥酸（TCA）法測定，具體參照趙世杰等［17］的操作方法。參照王學(xué)奎［18］的方法進(jìn)行葉綠素含量、根系活力（TTC法）和脯氨酸含量（酸性茚三酮比色法）測定。

1．3．3 光合指標(biāo) 凈光合速率、胞間CO2濃度、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率等參數(shù)采用Li－6400XT 光合儀（Li－COR，美國）于人工氣候室進(jìn)行活體測定，測定方法和相關(guān)參數(shù)設(shè)定參照柯學(xué)等［19］的進(jìn)行。

1．4 數(shù)據(jù)處理與分析

每組實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次，每次測定2次重復(fù)。實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)計(jì)算用Excel 2003，統(tǒng)計(jì)分析用SPSS 11．5，作圖用Sigma Plot 12．0。數(shù)據(jù)經(jīng)單因素方差分析后比較不同藥劑處理組與對(duì)照組之間的差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2．1 化學(xué)調(diào)控劑預(yù)處理對(duì)低溫下煙草幼苗干物質(zhì)積累和根系活力的影響

2．1．1 單株干重 干重表示的是植物體內(nèi)最終干物質(zhì)的積累量［20－21］。由圖1可看出，在進(jìn)入低溫處理前，煙苗經(jīng)過不同濃度的CaCl2、GA3、SA 和PP333預(yù)處理10d后，其單株干重均比同期對(duì)照（CK）顯著增加，且不同處理增加的幅度不同，C1、C2、G1、G2、S1、S2、P1、P2處理增幅分別為63．5%、46．5%、46．8%、34．3%、64．4%、45．3%、51．2%、24．1%，其中處理作用效果較好的是C1（3．0mmol／L CaCl2）和S1（1．0mmol／L SA）。

當(dāng)經(jīng)過上述4種化學(xué)調(diào)控劑預(yù)處理后的煙草幼苗移入10 ℃的人工氣候室進(jìn)行20d的低溫處理后，所有處理幼苗單株干重與低溫處理前（0d）相比都有不同程度增加，且不同處理效果不同。同時(shí)，與同期CK 相比，各個(gè)化學(xué)調(diào)控劑預(yù)處理幼苗單株干重均顯著增加，其中的S1處理（1．0mmol／L SA）使單株干重增加了97．2%，其作用效果最顯著。以上結(jié)果表明，4種化學(xué)調(diào)控劑預(yù)處理都能促進(jìn)煙草幼苗在低溫處理后單株干重的積累，提高煙草幼苗的耐冷性，并以1．0mmol／L SA 處理作用效果最好。

2．1．2 相對(duì)生長速率和干物質(zhì)積累速率 相對(duì)生長速率即單位時(shí)間內(nèi)煙草幼苗干物質(zhì)增加量占原有數(shù)量的比值，可從一側(cè)面體現(xiàn)出煙株在低溫環(huán)境下單位時(shí)間內(nèi)的生長狀況［22］。圖2，A 結(jié)果顯示，在10 ℃低溫下處理20d后，各濃度藥劑預(yù)處理都能夠顯著提高煙草幼苗在低溫下的相對(duì)生長速率，C1、C2、G1、G2、S1、S2、P1、P2處 理 分 別 比 對(duì) 照 增 加 了115．5%、84．5%、115．6%、72．9%、136．8%、105．7%、101．8%、68．0%。表明這4種化學(xué)調(diào)控劑預(yù)處理都能夠促進(jìn)煙草幼苗在低溫脅迫下的生長和發(fā)育，增強(qiáng)其抵抗低溫的能力，并以C1（3．0mmol／L CaCl2）、G1（100mg／L GA3）、S1（1．0mmol／L SA）處理作用效果較明顯。

干物質(zhì)積累速率體現(xiàn)了植物在特定環(huán)境條件下有機(jī)物積累的快慢程度［23］。如圖2，B所示，各濃度藥劑預(yù)處理都能顯著提高煙草幼苗在10 ℃低溫下20d的干物質(zhì)積累速率，各處理分別比對(duì)照增加了359．5%、156．8%、701．8%、228．8%、764．9%、544．1%、359．5%、355%，表明這4種化學(xué)調(diào)控劑預(yù)處理都能有效提高煙草幼苗在低溫脅迫下的干物質(zhì)積累速率，其中的S1（1．0 mmol／L SA）處理作用效果最明顯。

圖1 4種化學(xué)調(diào)控劑處理對(duì)10 ℃低溫下煙草幼苗單株干重的影響CK．蒸餾水（對(duì)照）；C1．3．0mmol／L CaCl2；C2．6．0mmol／L CaCl2；G1．100mg／L GA3；G2．200mg／L GA3；S1．1．0 mmol／L SA；S2．2．0mmol／L SA；P1．100mg／L PP333；P2．200mg／L PP333；不同小寫字母表示同期處理間在0．05水平存在顯著性差異；下同F(xiàn)ig．1 Effects of pretreatments with four chemical regulators（CaCl2，GA3，SA and PP333）on dry weight of tobacco seedlings at 10 ℃CK．Distilled water（control）；C1．3．0mmol／L CaCl2；C2．6．0mmol／L CaCl2；G1．100mg／L GA3；G2．200mg／L GA3；S1．1．0mmol／L SA；S2．2．0mmol／L SA；P1．100 mg／L PPP333；P2．200mg／LPPP333；The different normal letters indicate significant difference among treatments at 0．05level；The same as below

圖2 4種化學(xué)調(diào)控劑預(yù)處理對(duì)10 ℃低溫下20d內(nèi)煙草幼苗相對(duì)生長速率（A）和干物質(zhì)積累速率（B）的影響Fig．2 Effects of pretreatments with four chemical regulators on relative growth rate（A）and dry matter accumulation rate（B）of tobacco seedling at 10 ℃for 20days

2．1．3 根系活力 根系活力直接影響水分與養(yǎng)分的吸收，進(jìn)而影響物質(zhì)同化、轉(zhuǎn)化或合成，也影響植物對(duì)低溫的耐性［24］。由圖3可看出，煙苗經(jīng)過不同濃度的CaCl2、SA 和PP333預(yù)處理10d后，在進(jìn)入低溫處理前，處理煙草幼苗均比CK 具有相對(duì)較高的根系活力，C1、C2、G1、G2、S1、S2、P1、P2處理同比增幅分別為66%、27．7%、73．9%、30．2%、68．1%和75．7%，但GA3處理組與對(duì)照相比差異不顯著。當(dāng)煙草幼苗轉(zhuǎn)入10℃、20d的低溫處理過程中，根系活力總體而言顯著下降，但CaCl2、SA 和PP333預(yù)處理組根系活力始終顯著高于對(duì)照。其中，低溫下10 d時(shí)，各處理煙苗的根系活力均不同程度高于CK，且除G1外均達(dá)到顯著水平；低溫下20d時(shí)，C1、C2、G1、S1、S2、P1、P2處理根系活力與對(duì)照相比分別顯著增加了35．5%、74．4%、44．2%、131．5%、62．6%、95．2%、53．5%，而G2與對(duì)照無顯著差異。表明這些化學(xué)調(diào)控劑處理能有效提高低溫脅迫下煙草幼苗的根系活力（圖3）。

2．2 化學(xué)調(diào)控劑預(yù)處理對(duì)低溫下煙草幼苗脯氨酸和丙二醛含量的影響

2．2．1 脯氨酸含量 植物在低溫下積累脯氨酸可提高其抗冷性［24］。由圖4可看出，煙苗經(jīng)過不同濃度CaCl2、GA3、SA 和PP333預(yù)處理10d后，在進(jìn)入低溫處理前，處理過的煙草幼苗已有比對(duì)照組相對(duì)較高的脯氨酸含量，如G1、S1、S2、P2處理組脯氨酸含量分別比CK 顯著增加了67．2%、100．7%、77．6%和76．4%。在預(yù)處理煙草幼苗轉(zhuǎn)入10 ℃、20d的低溫處理過程中，脯氨酸含量總體而言有一個(gè)先上升后下降的過程。其中，在低溫脅迫下10d時(shí)，各個(gè)處理的脯氨酸含量均比對(duì)照顯著大幅提高；在低溫下20d時(shí)，各個(gè)處理下脯氨酸含量與10d時(shí)相比有所下降，但是與低溫處理前（0d時(shí)）相比仍然提高，且除C1外，C2、G1、G2、S1、S2、P1、P2處理脯氨酸含量比同期CK 分別顯著增加了25．6%、86．1%、80．0%、138．0%、121．2%、46．5%、49．6%，并以SA 處理組的作用效果較好（圖4，A）。

圖3 4種化學(xué)調(diào)控劑預(yù)處理對(duì)10 ℃低溫下煙草幼苗根系活力的影響Fig．3 Effects of pretreatments with four chemical regulators on root vigor of tobacco seedlings at 10 ℃

2．2．2 丙二醛含量 MDA 是膜脂過氧化的最終分解產(chǎn)物，其含量可以反映植物遭受逆境傷害的程度，MDA 的積累可能對(duì)膜和細(xì)胞造成一定的傷害，是衡量植物在低溫脅迫下細(xì)胞膜受傷害的重要指標(biāo)［24］。圖4，B 顯示，煙苗經(jīng)過不同濃度的CaCl2、GA3、SA 和PP333預(yù)處理10d后，在進(jìn)入低溫處理前，處理過的煙草幼苗已比同期CK 有相對(duì)較低的MDA 含量。當(dāng)煙草幼苗轉(zhuǎn)入10 ℃、20d的低溫處理過程中，MDA 含量總體上有一個(gè)先上升后下降的過程，但預(yù)處理煙苗MDA 含量始終顯著低于未處理的對(duì)照，這種差異在低溫下10d時(shí)表現(xiàn)最為顯著，此時(shí)C1、C2、G1、G2、S1、S2、P1、P2處理MDA 的含量分別比同期對(duì)照顯著降低了35．5%、49．0%、38．9%、33．4%、59．5%、51．2%、51．6%、45．2%，并以S1（1．0mmol／L SA）處理效果較好?？梢?，4種化學(xué)調(diào)控劑預(yù)處理能有效提高低溫脅迫下煙苗的脯氨酸含量，而顯著降低其MDA 含量，從而增強(qiáng)幼苗低溫抗性。

2．3 化學(xué)調(diào)控劑預(yù)處理對(duì)低溫下煙草幼苗光合指標(biāo)的影響

2．3．1 總?cè)~綠素含量 在低溫脅迫下，植物葉片的葉綠素降解是一個(gè)普遍現(xiàn)象［25］。當(dāng)煙苗經(jīng)過不同濃度的CaCl2、GA3、SA 和PP333預(yù)處理10d后，煙草幼苗葉片普遍有相對(duì)較高總?cè)~綠素含量；與對(duì)照組相比，C1、G1、G2、S1、S2、P1、P2處理總?cè)~綠素含量分別顯著增加了30．8%、20．8%、12．8%、50．8%、34．9%、18．3%、44．8%，并以S1、P2處理的效果較好（圖5，A）。當(dāng)煙草幼苗轉(zhuǎn)入10℃、20d的低溫處理過程中，葉片總?cè)~綠素含量逐步下降，但4種化學(xué)調(diào)控劑預(yù)處理組總體始終維持比對(duì)照更高的葉綠素含量。其中，低溫處理10d時(shí)，各預(yù)處理煙苗的總?cè)~綠素含量均比對(duì)照不同程度地提高；低溫處理20 d時(shí)，與對(duì)照相比，G1、S1、S2、P1、P2處理總?cè)~綠素含量分別比對(duì)照顯著高出28．4%、32．4%、28．0%、31．5%、37．5%、29．0%，并以G2、S2、P1處理的效果較好。

2．3．2 凈光合速率 低溫脅迫下植物的光合作用快速下降是冷害產(chǎn)生的重要原因之一［25］。由圖5，B可看出，煙苗經(jīng)各濃度藥劑預(yù)處理10d后，其凈光合速率均顯著大于對(duì)照，C1、C2、G1、G2、S1、S2、P1、P2處理增幅分別為135．2%、112．7%、73．2%、106．8%、138．4%、108%、63．7%、23．6%，并以C1、S1處理效果較好。當(dāng)煙草幼苗轉(zhuǎn)入10 ℃、20d的低溫處理過程中，其凈光合速率呈現(xiàn)先快速大幅下降、后緩慢回升的趨勢。其中，低溫處理10d時(shí)，各處理煙苗的凈光合速率均不同程度高于對(duì)照；低溫處理20d時(shí)，煙草幼苗的凈光合速率比10d時(shí)有所回升，C1、C2、G1、G2、S1、S2、P1、P2處理比對(duì)照分別顯著高出55．0%、103．0%、50．7%、126．7%、137．6%、56．0%、134．8%、59．8%，其中S1、P1處理的作用效果較好。

圖4 4種化學(xué)調(diào)控劑預(yù)處理對(duì)10 ℃低溫下煙草幼苗脯氨酸（A）和丙二醛（B）含量的影響Fig．4 Effects of pretreatments with four chemical regulators on proline（A）and MDA（B）contents of tobacco seedlings at 10 ℃

圖5 4種化學(xué)調(diào)控劑預(yù)處理對(duì)10 ℃低溫下煙草幼苗葉片總?cè)~綠素含量（A）和凈光合速率（B）的影響Fig．5 Effects of pretreatments with four chemical regulators on the total chlorophyll content（A）and net photosynthetic rate（B）of tobacco seedling leaves at 10 ℃

圖6 4種化學(xué)調(diào)控劑預(yù)處理對(duì)10 ℃低溫下煙草幼苗葉片胞間CO2 濃度（A）、氣孔導(dǎo)度（B）和蒸騰速率（C）的影響Fig．6 Effects of pretratments with four chemical regulators on intercellular CO2concentration（A），stomatal conductance（B）and transpiration rate（C）of tobacco seedling leaves at 10 ℃

2．3．3 胞間CO2濃度、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率 當(dāng)煙苗經(jīng)各濃度藥劑預(yù)處理10d后，其胞間CO2濃度（圖6，A）、氣孔導(dǎo)度（圖6，B）和蒸騰速率（圖6，C）均顯著高于對(duì)照，且其中的CaCl2處理組（C1、C2）和SA 處理組（S1、S2）的作用效果較好。當(dāng)煙草幼苗轉(zhuǎn)入10 ℃、20d的低溫處理過程中，其胞間CO2濃度、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率均呈現(xiàn)先快速大幅下降、后緩慢回升的趨勢，但預(yù)處理煙草幼苗胞間CO2濃度、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率普遍高于同期對(duì)照。如在10℃下處理20d條件下，所有經(jīng)預(yù)處理的煙草幼苗葉片胞間CO2濃度、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率均顯著高于同期對(duì)照，它們的增幅分別為20．7%～27．1%（圖6，A）、111．5%～233．7%（圖6，B）、116．5%～357．2%（圖6，C），并以S1（1．0 mmol／L SA）和P1（100mg／L PP333）處理的作用效果最好?？梢姡?種化學(xué)調(diào)控劑預(yù)處理能有效提高低溫脅迫下煙苗的總?cè)~綠素含量、凈光合速率、胞間CO2濃度、氣孔導(dǎo)度及蒸騰速率，從而提高煙苗在低溫脅迫下的光合性能，增強(qiáng)煙苗在低溫下的抗性。

3 討 論

起源于熱帶和亞熱帶的冷敏植物如水稻、玉米、黃瓜、煙草等在零上低溫脅迫下，常經(jīng)歷光合作用受抑、生長減緩至停滯、氧化脅迫引發(fā)的生物大分子損傷、細(xì)胞代謝紊亂直至植株死亡，易導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)和品質(zhì)的下降。通過各種化學(xué)調(diào)控劑預(yù)處理來提高冷敏植物耐冷性的研究已有許多報(bào)道，但這些研究往往集中于某一種特定的化學(xué)調(diào)控劑，Ca2＋最顯著的效應(yīng)是作為細(xì)胞內(nèi)第二信使參與植物的抗逆性應(yīng)答［2－3，8］。GA3可參與植物體內(nèi)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，促進(jìn)植物抗逆性的提高［4］。SA 是普遍存在于高等植物體內(nèi)可自身合成的一種類似植物激素的酚類化合物，在抗環(huán)境脅迫方面具有重 要作用［5－9，15］。PP333是一種高效低毒的植物生長延緩劑，能抑制植物莖稈伸長，促進(jìn)分蘗，增強(qiáng)抗逆性［10－11］。不同化學(xué)調(diào)控劑對(duì)植物耐冷性的比較研究尚不多見。本試驗(yàn)以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)了應(yīng)用較廣泛的4 種化學(xué)調(diào)控劑（CaCl2、GA3、SA 和PP333）比較研究了它們對(duì)煙草幼苗耐冷性的影響，各處理低溫脅迫下的干物質(zhì)積累量、根系活力、脯氨酸和MDA 含量、光合作用相關(guān)參數(shù)表現(xiàn)都表明這4種化學(xué)調(diào)控劑能不同程度地提高煙草幼苗的耐冷性。

在低溫脅迫下，植物地上部和地下部的生長首先 會(huì) 受 到 抑 制［20－21］。在 本 研 究 中，4 種 化 學(xué) 調(diào) 控 劑（CaCl2、GA3、SA 和PP333）預(yù)處理都能不同程度提高煙苗單株干重、相對(duì)生長速率、干物質(zhì)積累速率和根系活力；當(dāng)預(yù)處理過的煙草幼苗轉(zhuǎn)入10℃的低溫脅迫20d后，它們比對(duì)照能保持顯著更高的單株干重、相對(duì)生長速率、干物質(zhì)積累速率和根系活力，即4種化學(xué)調(diào)控劑預(yù)處理改善了煙草幼苗地上部和地下部在低溫脅迫下的生長狀況，且以1．0 mmol／L SA 預(yù)處理的綜合表現(xiàn)最好。

植物在低溫脅迫下，對(duì)冷害最敏感的細(xì)胞膜系統(tǒng)首先受到影響，膜脂過氧化作用發(fā)生伴隨著MDA 含量的增加，植物細(xì)胞遭受到傷害。脯氨酸是植物體內(nèi)主要滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)之一，能穩(wěn)定生物大分子結(jié)構(gòu)，清除活性氧，保障膜結(jié)構(gòu)的完整性［26－28］。在本 研 究 中，4 種 化 學(xué) 調(diào) 控 劑（CaCl2、GA3、SA 和PP333）預(yù)處理都能顯著提高煙草幼苗的脯氨酸含量和降低MDA 含量，這種差異在低溫脅迫下的煙草幼苗中表現(xiàn)得尤為明顯，表明這4種化學(xué)調(diào)控劑預(yù)處理可能通過提高煙草幼苗體內(nèi)的脯氨酸積累量來減輕低溫脅迫下的氧化脅迫和膜脂過氧化作用，減輕細(xì)胞損傷，最終來提高煙草幼苗的耐冷性。綜合來看，1．0mmol／L SA 和100mg／L PP333的作用效果較好。

光合作用是植物對(duì)低溫脅迫響應(yīng)最快的生理生化過程之一。低溫能抑制植物光合作用，影響光合器官的結(jié)構(gòu)和活性，改變光合色素組成及抑制葉綠體發(fā)育［24，29］。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，低溫脅迫導(dǎo)致煙草幼苗葉綠素含量、凈光合速率、胞間CO2濃度、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率下降，而4種化學(xué)調(diào)控劑預(yù)處理可顯著緩解低溫對(duì)上述光合作用參數(shù)的抑制。而光合作用是所有植物生物量積累的基礎(chǔ)，化學(xué)調(diào)控劑預(yù)處理緩解了低溫對(duì)煙草幼苗光合作用的抑制，最終又促進(jìn)煙草幼苗合成的干物質(zhì)積累增加，其單株干重、干物質(zhì)積累速率、相對(duì)生長速率和根系活力提高，進(jìn)而提高煙草幼苗的耐冷性。綜合來看，200 mg／L GA3、1．0 和2．0 mmol／L SA、100 和200 mg／L PP333的作用效果較好。

綜上所述，4種化學(xué)調(diào)控劑（CaCl2、GA3、SA 和PP333）預(yù)處理可提高煙草幼苗的干物質(zhì)積累量、根系活力、脯氨酸含量及光合效率，降低MDA 含量，總體上提高了煙草幼苗素質(zhì)。在低溫脅迫下，經(jīng)4種化學(xué)調(diào)控劑預(yù)處理的幼苗比對(duì)照可保持更高的單株干重、相對(duì)生長速率、干物質(zhì)積累速率、根系活力、脯氨酸含量、葉綠素含量、凈光合速率、胞間CO2濃度、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率，減緩低溫誘導(dǎo)的MDA 積累和相應(yīng)的膜脂過氧化作用，最終提高煙草幼苗的耐冷性。4種化學(xué)調(diào)控劑處理提高煙草幼苗耐冷性的程度不同，在本研究中以SA 綜合作用效果最好。由于SA 可以誘發(fā)植物對(duì)生物脅迫和非生物脅迫的多 種抗性［16，24－25，30］，因 此 進(jìn) 一 步 弄 清SA 提 高 植 物抗逆性的生化和分子機(jī)制將會(huì)有重要的理論和實(shí)際意義。

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