外源亞精胺對(duì)漬水脅迫下霍山石斛生長的影響

肖之貝 吳進(jìn)東 付敬文

摘 要：目的：研究外源亞精胺對(duì)漬水脅迫下霍山石斛生長及品質(zhì)的影響。方法：實(shí)驗(yàn)設(shè)4個(gè)處理：正常、不噴亞精胺（CK），正常、噴亞精胺（CS），漬水、不噴亞精胺（W），漬水、噴亞精胺（WS），用0.1mmoL/L濃度的亞精胺進(jìn)行葉面噴施。結(jié)果：與CK相比，噴施亞精胺使正常條件下霍山石斛的根長、莖粗、葉面積、根系活力、葉綠素濃度、SOD值分別增長7.94%、1.68%、12.90%、41.67%、14.85%、31.38%，而MDA值降低25.00%;不噴亞精胺，漬水使霍山石斛的根長、莖粗、葉面積分別減少6.64%、19.63%、55.15%，根系活力、葉綠素濃度和SOD值分別降低58.33%、33.28%、81.47%，而MDA值升高69.44%。比較WS和W，外源亞精胺使?jié)n水脅迫下霍山石斛的根系、莖粗、葉面積、根系活力、葉綠素濃度、SOD值增加4.34%、9.30%、9.82%、60.00%、31.43%、51.94%，而MDA值降低27.87%。結(jié)論：外源亞精胺對(duì)霍山石斛的生長具有促進(jìn)作用，可以緩解漬水脅迫的不利影響。

關(guān)鍵詞：霍山石斛;漬水脅迫;亞精胺;多胺

中圖分類號(hào) S567.239文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 1007-7731（2019）24-0032-03

Abstract：Objective：To study the effect of exogenous spermidine on the growth of Dendrobium huoshannese under waterlogging stress. Methods：Four treatments were used：normal with non-spraying spermidine （CK）， normal with foliar spraying spermidine （CS）， waterlogging with non-spraying spermidine （W）， and waterlogging with non-spraying spermidine （WS）. Spermidine were selected for the experiment at a concentration of 0.1mmol /L. Results：In terms of CS and CK， exogenous spermine increased the root length， stem diameter， leaf area， root activity， chlorophyll concentration and SOD value of Dendrobium huoshannese by 7.94%， 1.68%， 12.90%， 41.67%， 14.85% and 31.38%， respectively， while MDA value decreased by 25.00%. In terms of CK and W， waterlogging reduced root length， stem diameter， leaf area， root activity， chlorophyll concentration and SOD value of Dendrobium huoshannese by 6.64%， 19.63%， 12.37%， 55.15%， 58.33%， 33.28% and 81.47%， respectively， while MDA value increased by 69.44%. In terms of WS to W， exogenous spermine increased the root， stem diameter， leaf area， root activity， chlorophyll concentration and SOD value of Dendrobium huoshannese under waterlogging stress by 4.34%， 9.30%， 9.82%， 60.00%， 31.43% and 51.94%， while the MDA value decreased by 27.87%.

Key words：Dendrobium huoshannese; Waterlogging stress; Spermidine; Polyamine

霍山石斛（Dendrobium huoshannese），屬蘭科石斛屬植物，又名米斛，產(chǎn)于安徽省六安市大別山區(qū)霍山及鄰近地區(qū)，是我國的名貴中藥?；羯绞兄熬让谝幌刹荨敝Q，廣泛應(yīng)用于臨床及中成藥制造中，市場需求量極大，其不僅具有滋陰清熱、生津益胃、潤肺止咳及清音明目的功效，還可用于降低心率、血壓，減慢呼吸、擴(kuò)張血管及抗血小板凝集[1]。

原生長地霍山縣境降量多集中在梅雨季節(jié)，梅雨季節(jié)易對(duì)植物產(chǎn)生漬水脅迫，威脅著霍山石斛正常的生長發(fā)育，若漬水時(shí)間過長，將會(huì)嚴(yán)重危害其生命。近年來，植物的洪澇災(zāi)害受到了普遍重視[2-3]，國內(nèi)外研究表明，外源物質(zhì)對(duì)植物抗?jié)n水脅迫具有促進(jìn)作用[4-11]，如葉面噴施亞精胺可提高淹后水稻的產(chǎn)量[4];亞精胺浸種可提高玉米對(duì)芽澇的抵抗能力[5]。最新研究顯示[4-11]，在外源物質(zhì)中，亞精胺對(duì)植株的抗?jié)n作用受到了越來越多的關(guān)注。

多胺（polyamines）是一類具有生物活性的低分子脂肪族含氮堿，根據(jù)分子中氨基的數(shù)目，其可分為二胺、三胺、四胺等，常見的三胺為亞精胺[H2N-（CH2）4-NH-（CH2）3-NH3]。具有穩(wěn)定膜結(jié)構(gòu)，延緩衰老和增強(qiáng)抗逆性的效果;促進(jìn)生長，促進(jìn)根系對(duì)無機(jī)離子的吸收;延緩葉綠素的分解;提高抗逆性和抗?jié)B透脅迫[9-16]。為此，筆者開展了亞精胺對(duì)霍山石斛的漬水脅迫調(diào)控研究，旨在為對(duì)霍山石斛培育和挽救脅迫狀態(tài)下的霍山石斛提供理倫依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 選取適合大小的2年生霍山石斛，移栽到自買花盆內(nèi)，共12盆，每盆3叢霍山石斛，編號(hào)CK、CS、W、WS4個(gè)組。配制0.1mmol/L亞精胺，置于噴壺內(nèi)，噴藥標(biāo)準(zhǔn)為噴濕葉面，設(shè)置條件為：CK組為正常、不噴亞精胺，CS組為正常、噴亞精胺，W組為漬水、不噴亞精胺，WS組為漬水、噴亞精胺。待石斛確定成活，石斛生長良好（移栽時(shí)間大約達(dá)到14d）后，對(duì)W、WS組設(shè)置漬水條件（在花盆外部套上用同規(guī)格的無鉆孔花盆，利用連通器原理澆水到剛剛沒及土壤），CK、CS組正常澆水生長，每天觀察石斛生長情況（如觀察其漬水有無生命危險(xiǎn)）。確保生命無礙后，漬水3d，撤去W、WS組的外套盆，對(duì)W、WS組噴施亞精胺，與7d噴葉面1次，共噴施2次，然后搬到實(shí)驗(yàn)室測定指標(biāo)。

1.2 測定指標(biāo) 將花盆內(nèi)石斛小心拔出，清洗干凈，用吸水紙吸干表面水分，進(jìn)行基礎(chǔ)形態(tài)數(shù)據(jù)指標(biāo)測量（根長、葉面積和莖粗用測量工具直接測定）。用TTC法[17]測根系活力，用酒精丙酮法測量葉綠素含量[18]、用NBT（氮藍(lán)四唑）光化學(xué)還原法[19]測SOD值，用硫代巴比妥酸比色法[20]測定MDA含量。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析 采用SPSS 19.0進(jìn)行方差分析，Duncan法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 葉面噴施多胺對(duì)霍山石斛植物學(xué)性狀的影響 如表1所示，各處理間的根長、莖粗、葉面積指標(biāo)差異顯著（p<0.05）。比較CS組與CK組，外源亞精胺使正常的霍山石斛根長、莖粗、葉面積分別提高7.94%、1.68%、12.90%。比較W組與CK組，漬水使霍山石斛根長、莖粗、葉面積分別降低6.64%、19.63%、12.37%。比較W組與WS組，外源亞精胺對(duì)漬水霍山石斛的根長、莖粗、葉面積分別提高4.34%、9.30%、9.82%，差異均達(dá)顯著水平。由此可見，外源能使正常條件生長下的霍山石斛的根長、莖粗、葉面積顯著增加;漬水對(duì)根長、莖粗、葉面積的生長具有顯著的抑制作用;外源亞精胺能顯著緩解漬水脅迫對(duì)霍山石斛生長的不利影響。

2.2 葉面噴施多胺對(duì)根系活力、葉綠素含量與類胡蘿卜素含量的影響 由表2可知，比較CS組與CK組，外源亞精胺使正常的霍山石斛根系活力與葉綠素含量分別增加41.67%、14.85%;比較W組與CK組，漬水使霍山石斛根系活力與葉綠素含量分別降低58.33%、33.28%;比較WS組）與W組外源亞精胺使?jié)n水霍山石斛的根系活力與葉綠素含量分別分別提高60.00%、31.43%。由此可見，外源亞精胺使正常條件下的霍山石斛根系活力與葉綠素含量顯著提高;漬水對(duì)根系活力與葉綠素含量的抑制作用顯著;漬水條件下，外源亞精胺能顯著緩解漬水脅迫對(duì)霍山石斛根系活力與葉綠素含量產(chǎn)生的不利影響。

2.3 葉面噴施多胺對(duì)SOD活性和MDA含量的影響 超氧化物歧化酶（SOD）能催化體內(nèi)超氧自由基）（O2-）發(fā)生歧化反應(yīng)，在生物體的自我保護(hù)系統(tǒng)中起著極其重要的作用，其含量越高，證明植物的抗氧化能力越強(qiáng);丙二醛（MDA）是植物組織或器官膜脂質(zhì)發(fā)生過氧化反應(yīng)而產(chǎn)生的，它的含量與植物衰老及抗逆境傷害具有密切關(guān)系，其含量越高說明氧化程度越大。各處理霍山石斛的葉片SOD活性和MDA含量見表3。由表3可知，各組SOD活性和MDA含量的差異均達(dá)顯著水平。比較CS組與CK組，外源亞精胺使正常霍山石斛的SOD活性提高31.38%，MDA含量降低25.00%;比較W組與CK組，漬水使霍山石斛的SOD活性降低55.15%，MDA含量提高69.44%;比較WS組與W組，外源亞精胺使?jié)n水脅迫下霍山石斛的SOD活性提高51.94%，MDA含量降低17.87%。由此可見，外源亞精胺能提高正常條件下霍山石斛的抗氧化性能;漬水對(duì)其抗氧化性能具有不利的影響，外源亞精胺能顯著緩解漬水脅迫對(duì)霍山石斛抗氧化性能的不利影響。

3 結(jié)論與討論

由本次試驗(yàn)可知，漬水對(duì)霍山石斛的植物學(xué)性狀、根系活力、葉綠素含量及其抗氧化能力均產(chǎn)生了顯著的不利影響。漬水脅迫使植株根長減少，這與聶玉霞[21]等對(duì)桑樹幼苗的研究結(jié)果相同。漬水同樣危害著植株的葉綠素含量和抗氧化能力，葉綠素含量明顯下降、葉片中抗氧化酶SOD活性降低及過氧化產(chǎn)物MDA含量也一直升高，這與劉明[4]對(duì)水稻的研究結(jié)果既有一致、也有不同。劉明研究表明，漬水使SOD活性先上升后下降，而本實(shí)驗(yàn)漬水3d就可以測出SOD活性的降低，這可能是因?yàn)榛羯绞旧砜節(jié)n水能力比水稻差，漬水3d足夠造成使其SOD活性達(dá)到自身難以抵抗的脅迫。

外源亞精胺使正常條件下霍山石斛根長增長、根系活力提高、葉綠素含量增加、SOD值增加，而使其MDA值降低。根系活力和葉綠素濃度方面，外源亞精胺可以提高正常條件下生長的霍山石斛的根系活力和光合作用色素中的葉綠素含量，抗氧化能力方面，外源亞精胺可以改善植物抗氧化系統(tǒng)功能，提高了防御系統(tǒng)清除自由基的能力，顯著提升了SOD值，降低了MDA值，這與熊博[22]等對(duì)黃果柑果實(shí)的研究結(jié)果一致。

外源亞精胺使?jié)n水脅迫下霍山石斛的根系增長、莖粗增加、葉面積增加、根系活力提高、葉綠素含量增加、SOD活性提高、MDA含量降低。這表明，外源亞精胺能提高植株劣勢(shì)環(huán)境脅迫下的抵抗能力[4-11]。根系活力方面，漬水脅迫下植株根系氧氣缺乏，其根部有氧呼吸受抑制，導(dǎo)致毒物積累[20]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，噴施多胺能夠減緩漬水脅迫下植株根系活力的降低，這與蘇家恩[10]等對(duì)漬水煙株的研究結(jié)果一致。葉綠素含量方面和抗氧化活性方面，噴施外源亞精胺后，細(xì)胞內(nèi)葉綠素含量提升、SOD活性提高和MDA含量顯著下降，這與劉明[8]對(duì)漬水水稻的研究結(jié)果一致。這說明，外源亞精胺對(duì)霍山石斛的生長其有促進(jìn)作用，可以緩解漬水脅迫的不利影響。

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（責(zé)編：張宏民）