兩種植物生長調節(jié)劑對煙草幼苗生理生化指標的影響研究

趙定準，曾 彬，尹顯慧，陳 雪，黃化剛，代園鳳，喻會平

（1.貴州大學作物保護研究所，貴州 貴陽 550025；2.貴州省煙草公司畢節(jié)市公司，貴州 畢節(jié) 551700）

兩種植物生長調節(jié)劑對煙草幼苗生理生化指標的影響研究

趙定準1，曾 彬1，尹顯慧1，陳 雪2，黃化剛2，代園鳳2，喻會平2

（1.貴州大學作物保護研究所，貴州 貴陽 550025；2.貴州省煙草公司畢節(jié)市公司，貴州 畢節(jié) 551700）

為研究植物生長調節(jié)劑對煙草幼苗生理生化指標的影響，采用兩種植物生長調節(jié)劑綠施達和3.8%芐氨·赤霉酸EC配制藥液對煙草幼苗進行灌澆處理，2個月后測定其幼苗的葉綠素、MDA、可溶性蛋白、細胞膜透性、脯氨酸和CAT、POD、SOD活性等生理生化指標。結果表明，與清水對照相比，3.8%芐氨·赤霉酸EC與綠施達對煙草幼苗葉片內葉綠素、脯氨酸、丙二醛、POD和CAT等生化指標都有積極作用，其中綠施達與3.8%芐氨·赤霉酸EC在濃度分別為1 400 mg/L、20 mg/L處理時效果相對更好，另外在相對電導率、可溶性蛋白、超氧化物歧化酶等指標上的結果有些不理想，但總體來說，綠施達與3.8%芐氨·赤霉酸EC能夠有效地促進煙草幼苗生長發(fā)育。

煙草幼苗；植物生長調節(jié)劑；生理生化指標；影響

煙草(Nicotianatabacum L.)為一年生茄科煙草屬植物，在國家煙草種植布局調整規(guī)劃中，貴州已被列為全國兩個優(yōu)質烤煙生產基地之一[1]。其中，遵義、畢節(jié)、黔西、黔南、黔東等區(qū)域種植面積相對較廣泛，所以煙草產量及品質備受關注，研究煙草幼苗的生理生化指標就顯得極為重要。

近年來，科研人員在耕作、栽培、施肥等農藝措施方面開展了大量的研究工作，使煙葉質量得到了一定程度的提高，但質量表現仍參差不齊。隨著科學和生產的發(fā)展，現已能人工模擬植物激素的結構，合成一些能夠有效調節(jié)植物生長發(fā)育的物質，即生長調節(jié)劑[2,3]。目前，植物生長調節(jié)劑已被廣泛應用于農業(yè)、林業(yè)及園藝作物，并獲得了顯著效果[4]。國內黃學躍[5]、張燕等[6～14]也大量進行過植物生長調節(jié)劑在煙草育苗上的應用研究。然而綠施達與3.8%芐氨·赤霉酸EC在煙草幼苗中的應用尚鮮有報道，因此本次試驗采用綠施達和3.8%芐氨·赤霉酸EC配制不同濃度的藥液對煙草幼苗進行澆灌，2個月后測定其幼苗葉片生理生化指標，以探索植物生長調節(jié)劑對煙草幼苗時期生理生化指標的影響，為煙草田間生產栽培提供一定參考。

1 方案與方法

1.1 方案時間、地點

研究于2014年4—7月在貴州大學農學院農藥和農安實驗室進行。

1.2 試驗材料

供試材料：煙草種子畢納1號，由貴州省烤煙良種繁育基地提供，在實驗室內育苗。供試藥劑、生產廠家及處理濃度見表1。

表1 供試藥劑及處理濃度

1.3 試驗方法和指標的測定

1.3.1 育苗

用20%漂白粉700～800倍液浸泡漂浮盤20 min，然后用刷子刷洗，再用自來水沖洗干凈，防止藥液殘留影響煙苗正常生長。在漂浮盤的小孔內放入煙草育苗基質，選取大小均勻一致的煙草種子若干，在每個小孔內放入2～3粒包衣種子，之后在種子上覆蓋一層基質，最后將播好種子的漂浮盤放入育苗池中。

1.3.2 植物生長調節(jié)劑早期幼苗生理生化指標的影響

試驗設2種藥劑，各5個濃度，清水為對照，共11個處理，每個處理重復3次。待漂浮盤內幼苗長到5片葉時，采用煙草營養(yǎng)土移栽到花盆中，期間每天觀察，發(fā)現有枯萎或者生病的立即清除并重新移栽健壯的幼苗，放置在25℃、光強2 000 lx、光周期晝夜為16 h/d的溫室中進行培養(yǎng)，直到所有幼苗成活后，每間隔3～5 d用上述處理藥液澆灌，2個月后采集葉片，進行生理生化指標檢測。其中，葉綠素含量采用李合生等[15]改進的丙酮法進行測定，以mg/g·FW表示；膜脂過氧化產物丙二醛（MDA）含量采用趙世杰等改進硫代巴比妥酸法進行測定，以nmol/g表示；抗氧化酶液提取參照Moer-schbacher等[16]的方法，超氧化物歧化酶（SOD）活性采用氮藍四唑（NBT）光還原法[17]測定，以抑制NBT光化還原的50%為1個酶活力單位（U）；過氧化物酶（POD）活性采用Kochba等[18]方法測定，以OD470每增加1為1個酶活力單位；過氧化氫酶（CAT）活性采用Dhindsa等[18]的方法測定，以OD2401 min減少0.1為1個酶活力單位（U），酶活性均以U/g·min表示；可溶性蛋白含量測定采用考馬斯亮藍G-250染色法[19]；細胞膜透性測定采用電導儀測定法[20]；脯氨酸含量采用茚三酮法[21]。

2 結果分析

2.1 植物生長調節(jié)劑灌澆對煙草幼苗葉綠素含量的影響

葉綠素是葉綠體中的質體色素，存在于煙草的葉和綠色莖中。它參與光合作用，使太陽能轉化為化學能，貯存在形成的有機化合物中，因此葉綠素對煙草的生理生化和生長發(fā)育起著重要作用。從圖1可以看出，芐氨·赤霉酸和綠施達從T1～T5呈現出明顯的“低—高—低”趨勢。其中芐氨·赤霉酸在處理濃度為5 mg/L時葉綠素含量達到最高，其含量為21.22 mg/g·FW；而綠施達在處理濃度為 700 mg/L時葉綠素含量達到最高，為24.00 mg/g·FW，且都達到差異極顯著。

回眸·傳承·發(fā)展——紀念毛澤東主席“一定要根治海河”題詞50周年……………………………………………………………… （22）

圖1 植物生長調節(jié)劑對煙草早期幼苗葉片葉綠素含量的影響

2.2 植物生長調節(jié)劑灌澆對煙草幼苗可溶性蛋白含量的影響

如圖2所示，反映了兩種植物調節(jié)劑不同濃度處理對煙草幼苗葉片可溶性蛋白含量的影響。兩種調節(jié)劑處理中，幼苗葉片可溶性蛋白含量均比清水對照低；在綠施達處理組中，隨著濃度的升高，可溶性蛋白含量大致呈“降低—升高—降低”趨勢，其最適濃度為T3；芐氨·赤霉酸表現為“升高—降低—升高”趨勢，在處理濃度為400 mg/L時，可溶性蛋白含量達到最高54.04 ug/g，表現差異極顯著。說明兩種調節(jié)劑處理后影響了葉片中可溶性蛋白的合成，使可溶性蛋白含量降低。

圖2 植物生長調節(jié)劑對煙草早期幼苗葉片可溶性蛋白含量的影響

2.3 植物生長調節(jié)劑灌澆對煙草幼苗葉片MDA含量的影響

從圖3可以看出，綠施達和芐氨·赤霉酸處理的煙草幼苗中MDA含量均低于清水處理，二者處理效果差距不大。其中綠施達2 800 mg/L和芐氨·赤霉酸2.5 mg/L處理效果最好，丙二醛含量降至最低，分別為15.933 nmol/g和21.183 7 nmol/g，與其他處理濃度相比，這兩種處理濃度的煙草幼苗細胞膜穩(wěn)定性最好。而綠施達5 600 mg/L處理中丙二醛含量接近清水對照，葉片膜系統(tǒng)受到不同程度的過氧化損傷，煙草幼苗葉片的膜質氧化程度加劇。

圖3 植物生長調節(jié)劑對煙草早期幼苗MDA含量的影響

2.4 植物生長調節(jié)劑灌澆對煙草幼苗葉片脯氨酸含量的影響

圖4反映了兩種植物生長調節(jié)劑對煙草幼苗脯氨酸含量的影響。隨著濃度梯度的升高，煙草幼苗中脯氨酸的含量先升高后降低。與清水對照相比，綠施達處理組中只有濃度為700 mg/L和1 400 mg/L時脯氨酸含量高于對照組，分別高出87.19 ug/g和124.65 ug/g，說明最適處理濃度為1 400 mg/L左右；而芐氨·赤霉酸處理組中每個處理都高于對照組，處理濃度為10 mg/L時脯氨酸含量達到最高886.26 ug/g，高出對照組562.41 ug/g，說明其最適處理濃度為10 mg/L。

圖4 植物生長調節(jié)劑對煙草早期幼苗脯氨酸含量的影響

如圖5所示，兩種植物生長調節(jié)劑對煙草幼苗電導率具有影響，但不是很明顯，每個處理濃度與清水對照相比電導率都在清水上下波動。綠施達處理組濃度350 mg/L和1 400 mg/L都比清水對照高，其他處理都低于清水對照，表現極顯著差異；芐氨·赤霉酸處理中只有20 mg/L處理濃度低于對照組，其他濃度都高于對照組。在兩組數據中，綠施達2 800 mg/L和芐氨·赤霉酸20 mg/L濃度的電導率都低于清水對照，表現差異顯著。

圖5 植物生長調節(jié)劑對煙草早期幼苗細胞膜透性的影響

2.6 植物生長調節(jié)劑灌澆對煙草幼苗葉片抗氧化酶活性的影響

如圖6所示，綠施達和芐氨·赤霉酸處理的煙草幼苗中，SOD活性都比清水對照處理的活性低，綠施達處理組優(yōu)于赤霉酸處理組的效果。在CAT活性中，兩種藥劑對幼苗的處理與對照相比有高有低，其中綠施達在T5與芐氨·赤霉酸在T3時CAT活性達到最大，分別為4.59 min-1g-1、4.35 min-1g-1，與對照相比都達到差異極顯著；在綠施達各處理中CAT活性呈現“升高—降低—升高”趨勢，在芐氨·赤霉酸處理組中CAT活性呈現“降低—升高—降低”趨勢。而在綠施達和芐氨·赤霉酸處理的煙草幼苗中，過氧化物酶（POD）活性都明顯高于清水對照。綠施達處理組中POD活性呈“升高—降低—升高”趨勢，在1 400 mg/L處理時達到最高15.00 min-1g-1，比清水對照高出724%，表現差異極顯著。赤霉酸處理組中POD活性呈“降低—升高”趨勢，在2.5 mg/L處理濃度時達到最高5.16 min-1g-1，比清水對照高出183.5%；綠施達和芐氨·赤霉酸各處理都能促進葉片內過氧化物酶（POD）活性大幅度提高，但綠施達的效果明顯優(yōu)于芐氨·赤霉酸。

圖6 植物生長調節(jié)劑對煙草早期幼苗葉片SOD、POD和CAT活性的影響

3 結論與討論

植物生長調節(jié)劑是一類由人工合成且具有植物激素活性的調節(jié)植物生長與發(fā)育的有機物質，也稱為植物外源激素[22]。幾十年來，通過對植物激素的深入研究，人工合成具有類似植物激素結構和功能的生長調節(jié)物質已達上百種，廣泛應用于農業(yè)生產中的也有幾十種[23]。綠施達和芐氨·赤霉酸都是人工合成的一類植物生長調節(jié)劑，其最突出的一個特點就是“低濃度促進生長、高濃度抑制生長”。從本次試驗的結果可以看出，綠施達與芐氨·赤霉酸T1～T5這5個濃度梯度基本滿足“低濃度促進生長、高濃度抑制生長”，且其中大多數生化指標在T3或T4達到最適濃度處理。

傅華龍[24]等報道了植物生長調節(jié)劑可用于調控植物體內的核酸、蛋白質和酶的合成與細胞生長，且有的能提高植物蛋白和糖等的含量。而在本次試驗中，經綠施達與芐氨·赤霉酸處理后與對照相比，脯氨酸含量、葉綠素含量、過氧化氫酶活力及過氧化物酶活性在最適濃度時都比清水高，丙二醛含量都比清水低，且達到差異顯著。其中芐氨·赤霉酸在10 mg/L時脯氨酸含量、過氧化氫酶活力達到最高，在5 mg/L時葉綠素含量達到最高，在2.5 mg/L時過氧化物酶活性最高，丙二醛含量最低；綠施達在1 400 mg/L時脯氨酸含量、過氧化物酶活性達到最大，在700 mg/L時葉綠素含量最高，在2 800 mg/L時丙二醛含量最低。

而從可溶性蛋白、細胞膜相對電導率、超氧化物歧化酶活性這3個指標的結果看來，與清水對照有少許的不理想，其可能原因是兩種植物生長調節(jié)劑所設置的處理濃度對于這3個指標而言沒有達到最適濃度。但總的來說，經過綠施達與芐氨·赤霉酸處理后的試驗結果與傅華龍等報道的結果相吻合，綠施達與芐氨·赤霉酸對煙草幼苗生長有促進作用。

植物生長調節(jié)劑的存在可影響和有效地調控植物的生長和發(fā)育，包括從細胞生長分裂到生根、發(fā)芽、開花、結實、成熟和脫落等一系列植物生命的全過程，還能對其體內的酶活性造成影響，增加植物的吸肥能力和抗逆性等。但本次試驗是在實驗室中進行，具體到田間，因為涉及到陽光、溫度和濕度等自然條件的影響，還需進一步進行相應的試驗來加以印證，希望本次試驗的結果能夠為田間試驗起到一定的引導作用。

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表2 產量性狀組與品質性狀組間的典型相關

表3 產量性狀與產量組典型變量的相關系數

表4 品質性狀與品質組典型變量的相關系數

3 總結

通過產量性狀組與纖維品質性狀組的典型相關分析結果得出：增加株鈴有利于籽棉增產、降低麥克隆值、提高伸長率和紡紗均勻指數、增進纖維品質。但株鈴過多、秋桃所占比例過大，會對鈴重、衣分、麥克隆值產生負效應，對產量和纖維品質不利。注意：在力爭株鈴奪高產時，應關注棉鈴質量，爭取多結優(yōu)質鈴。在生產實踐中，切實做到合理密植（5萬～5.3萬株/hm2），優(yōu)化成鈴部位，促使群體早發(fā)，力求棉花盛花結鈴期與優(yōu)質鈴開花時間同步，促成多結伏桃早秋桃，后期注意防早衰、穩(wěn)鈴重、促衣分，實現理想的產量結構，奪取棉花優(yōu)質高產。

（收稿日期：2016-07-21）

1005-2690（2016）08-0104-04

：S572

：B

2016-04-22）

中國煙草總公司貴州省公司科技項目“畢納1號氣候斑和馬鈴薯Y病毒病流行機理及防控技術研究”（201311）；“大方縣烤煙病蟲害生物防治技術推廣應用”（201425）；中國煙草總公司貴州省公司科技項目“前茬除草劑殘留對烤煙生長影響及削減技術研究”（中煙黔科[2015]1號）；貴州大學大學生“SRT計劃”項目“生物制劑對煙草種子萌發(fā)及早期幼苗生長的影響”（貴大SRT字（2014）088號）