噴施6-BA對(duì)不同種植密度白刺葉衰老的影響

靳 維， 王晨林， 任宇辰， 張慧芳， 楊秀清

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院，山西 晉中 030801）

細(xì)胞分裂素（CK）是一類由N6-腺嘌呤衍生物組成的小分子植物激素，在植物生長(zhǎng)發(fā)育、衰老、抗病、抗逆等生命活動(dòng)中發(fā)揮重要作用［1］。外源6-芐基腺嘌呤（6-BA）作為人工合成的細(xì)胞分裂素類植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)，能夠增加植物體內(nèi)細(xì)胞分裂素水平，抑制和清除自由基，調(diào)節(jié)營養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸，促進(jìn)新陳代謝［2］。研究發(fā)現(xiàn)，6-BA可能通過抑制氧自由基對(duì)植物的侵害及膜脂過氧化程度的加深，使甜瓜［3］、棉花［4］葉片保持較高的抗氧化酶活性，延緩葡萄［5］葉片的葉綠素含量和凈光合速率（Pn）的下降，增加老芒麥［6］幼苗葉片可溶性糖、蛋白及游離脯氨酸的含量，抑制草莓［7］葉片細(xì)胞質(zhì)膜透性的增大和丙二醛（MDA）含量的增加，從而延緩這些植物葉片的衰老。研究表明，種植密度對(duì)植物葉片衰老的影響也至關(guān)重要。一定范圍內(nèi)種植密度的增加會(huì)縮短油菜葉片功能期、降低葉片的光合性能，使其提前衰老，進(jìn)而造成減產(chǎn)［8］。低密度種植有利于增加燕麥葉片的光合效率、延緩衰老［9］，密植可以加快水稻葉綠素分解和蛋白質(zhì)含量的下降［10］。

唐古特白刺（Nitraria tangutorumBobr.）為蒺藜科白刺屬超旱生灌木，廣泛分布于我國西北荒漠地區(qū)的重要生態(tài)兼經(jīng)濟(jì)型樹種［11］。白刺葉蛋白含量高，纖維含量低，是駱駝、山羊等很好的青綠飼料，具有良好的飼用品質(zhì)和較高的飼用價(jià)值［12］。白刺葉具有調(diào)節(jié)血糖、降血壓、降血脂、抗氧化、延緩衰老、抗砷毒和抑制癌細(xì)胞生長(zhǎng)等功效，可入藥或炮制藥茶［13-14］，具有很好的開發(fā)前景。由于植物葉片衰老會(huì)導(dǎo)致光合速率降低和葉綠素、蛋白等降解反應(yīng)，不僅影響葉片功能性營養(yǎng)物質(zhì)的存儲(chǔ)［15］，也嚴(yán)重影響了枝條營養(yǎng)及成熟果實(shí)品質(zhì)的維持［16］。白刺作為葉、枝、果兼用型功能樹種［17］，其葉片生長(zhǎng)性狀的好壞決定葉自身品質(zhì)及利用價(jià)值的同時(shí)，也促進(jìn)或限制了整個(gè)植株的生長(zhǎng)，對(duì)白刺枝及果實(shí)的發(fā)育有重要影響。因此，如何維持白刺生長(zhǎng)期葉片光合能力、提高葉滲透調(diào)節(jié)及活性氧代謝能力，有效延緩葉片衰老及保持好的葉生長(zhǎng)性狀，以提高葉生長(zhǎng)質(zhì)量是目前實(shí)現(xiàn)白刺高效種植所關(guān)注的焦點(diǎn)問題之一，對(duì)白刺葉及枝、果的開發(fā)利用和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展具有重要意義。

鑒于此，本文研究了不同種植密度白刺外源噴施6-BA后葉光合性能、滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量、抗氧化酶活性以及活性氧代謝的動(dòng)態(tài)變化及其變異規(guī)律，探討6-BA及不同種植密度對(duì)白刺葉衰老的影響及作用機(jī)理，以期為白刺高效種植及其資源的開發(fā)利用提供實(shí)踐依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于山西省晉中盆地太谷區(qū)小白鄉(xiāng)白燕村的林木種質(zhì)示范園（37°25′N，112°25′E）開展。供試材料為唐古特白刺3 a生移植苗。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用兩種（種植密度）×4個(gè)（6-BA濃度）×6次重復(fù)雙因子隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。2020年苗木移植時(shí)，設(shè)計(jì)兩種不同種植密度進(jìn)行穴植（3株·穴-1），其中，高密度種植株行距為0.8 m×1.0 m，共計(jì)37440 株·hm-2，低密度株行距為1.2 m×1.5 m，共計(jì)16650 株·hm-2。種植苗木生長(zhǎng)期間配合田間常規(guī)管理。移植第2 a進(jìn)行6-BA處理，從每個(gè)種植密度中隨機(jī)選擇72株（24穴）為標(biāo)記植株，設(shè)4個(gè)6-BA處理濃度，即0 mg·L-1（CK）、10 mg·L-1、20 mg·L-1、30 mg·L-1，每處理6次重復(fù)（包括6穴18株）。

1.3 試驗(yàn)處理及指標(biāo)測(cè)定

參照朱立保等［3］的方法，在白刺花芽萌動(dòng)開始至果實(shí)脫落（05-05—07-14）期間噴施6-BA，每隔10 d噴施1次，共噴施8次。將不同濃度6-BA 均勻噴施于標(biāo)記植株全部葉片，以水珠落于葉片而不滴下效果為宜。噴施時(shí)間為下午15:00—16:00。于第1 次噴施后0 d（t1）、20 d（t2）、40 d（t3）、60 d（t4）、80 d（t5）分別采集白刺各植株外圍中上部葉片，濕紗布包裹置于冰盒內(nèi)帶回實(shí)驗(yàn)室，蒸餾水沖洗后拭干，錫箔紙包裹，液氮速凍，-80 ℃冰箱低溫保存?zhèn)溆谩９夂咸匦杂?-BA處理40 d（t3）時(shí)用LI-6400XT便攜式光合作用儀（LI-COR，Gene Company Ltd USA）測(cè)定。每株選取一片位置，大小相同，完全展開的功能葉片，測(cè)量時(shí)每個(gè)葉片記錄3 次數(shù)據(jù)。測(cè)定時(shí)間為晴朗無風(fēng)的上午9:00—11:00，測(cè)定指標(biāo)包括凈光合速率（Pn）、蒸騰速率（Tr）、氣孔導(dǎo)度（Gs）、胞間CO2濃度（Ci）4 個(gè)氣體交換參數(shù)。葉綠素（Chl）含量采用丙酮提取法測(cè)定，可溶性蛋白（SP）采用紫外吸收法測(cè)定，游離脯氨酸（Pro）采用磺基水楊酸提取法測(cè)定，超氧化物歧化酶（SOD）活性采用氮藍(lán)四唑法測(cè)定，過氧化物酶（POD）活性采用愈創(chuàng)木酚法測(cè)定，過氧化氫酶（CAT）活性采用紫外吸收法測(cè)定，丙二醛（MDA）含量采用硫代巴比妥酸（TBA）法測(cè)定，過氧化氫（H2O2）含量采用硫酸鈦比色法進(jìn)行測(cè)定［18］。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel 2010軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總及初步處理，SPSS 26.0軟件進(jìn)行不同種植密度、噴施6-BA濃度及其交互作用對(duì)白刺葉各性狀指標(biāo)影響的方差分析，并進(jìn)行不同種植密度及6-BA 濃度間各指標(biāo)的差異顯著性檢驗(yàn)，Duncan 法進(jìn)行多重比較。對(duì)8個(gè)處理下的指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化處理后進(jìn)行主成分分析。Origin 2021軟件進(jìn)行作圖。

其中主成分分析中綜合指標(biāo)權(quán)重按式（1）計(jì)算；綜合指標(biāo)的隸屬函數(shù)值按式（2）計(jì)算；不同處理下白刺葉生理指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)值按式（3）計(jì)算綜合評(píng)價(jià)值［19］。

式中：wj為第j個(gè)綜合指標(biāo)在所有綜合指標(biāo)中的重要程度即權(quán)重；rj為各處理下第j個(gè)綜合指標(biāo)的貢獻(xiàn)率。

式中：xj為第j個(gè)綜合指標(biāo)（j=1，2，…，n）；u(xj)為第j個(gè)綜合指標(biāo)的隸屬函數(shù)值；xmax和xmin分別為第j個(gè)綜合指標(biāo)的最大值與最小值。

式中：D為不同處理下白刺葉生理指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)值。

2 結(jié)果與分析

以采樣日期為重復(fù)觀測(cè)值，對(duì)種植密度、噴施6-BA 濃度及其相互作用對(duì)白刺葉各性狀指標(biāo)的影響進(jìn)行方差分析的結(jié)果（P值）可以看出（表1），種植密度、噴施6-BA濃度的單獨(dú)效應(yīng)對(duì)各指標(biāo)的影響差異顯著，而二者的交互作用對(duì)各指標(biāo)影響差異不顯著。故本文重點(diǎn)分析了各6-BA濃度處理下不同種植密度、各種植密度基礎(chǔ)上不同6-BA濃度處理白刺葉各性狀指標(biāo)隨發(fā)育時(shí)間的動(dòng)態(tài)變化及變異規(guī)律。

表1 6-BA和密度對(duì)白刺葉片衰老特性影響的方差分析Tab.1 Anova of effects of 6-BA and density on senescence characteristics of Nitraria tangutorum

2.1 噴施6-BA對(duì)不同種植密度白刺葉光合參數(shù)的影響

圖1為6-BA處理40 d（t3）時(shí)白刺葉在不同6-BA濃度和種植密度下的光合參數(shù)凈光合速率（Pn）、蒸騰速率（Tr）、氣孔導(dǎo)度（Gs）及胞間CO2濃度（Ci）值。可以看出，2 種密度種植下的白刺葉片Pn、Tr、Gs均以20 mg·L-16-BA處理時(shí)最高，且顯著高于對(duì)照。低密度種植下3 項(xiàng)指標(biāo)分別比對(duì)照顯著高37.72%、117.94%、83.18%，高密度種植下3 項(xiàng)指標(biāo)分別比對(duì)照顯著高65.43%、100.96%、75.63%。同一濃度6-BA 處理下，3 項(xiàng)指標(biāo)均表現(xiàn)為低密度＆gt;高密度，且Pn、Gs 在CK、Tr的10 mg·L-1、20 mg·L-16-BA處理下差異顯著。葉Ci在20 mg·L-16-BA處理下達(dá)最低值，兩種種植密度下的葉Ci 與對(duì)照相比，低密度和高密度種植分別顯著降低32.29%和28.73%。相同濃度6-BA處理下的Ci表現(xiàn)為低密度＆lt;高密度，且在20 mg·L-16-BA 處理時(shí)差異顯著。這表明，適宜的種植密度以及噴施6-BA可有效促進(jìn)唐古特白刺葉光合作用的進(jìn)行。

圖1 噴施6-BA對(duì)不同種植密度白刺葉氣體交換參數(shù)的影響Fig.1 Effects of spraying 6-BA on gas exchange parameters of Nitraria tangutorum with different planting densities

2.2 噴施6-BA對(duì)不同種植密度白刺葉綠素含量的影響

由圖2 可知，兩種密度種植下的唐古特白刺在噴施不同濃度6-BA 后，各采樣期葉綠素（Chl）含量都高于對(duì)照，尤其以20 mg·L-16-BA 處理低密度下生長(zhǎng)的白刺Chl 含量在各時(shí)期都顯著高于對(duì)照，t2、t3、t4、t5時(shí)期較相同取樣時(shí)間對(duì)照分別顯著提高23.98%、58.10%、67.38%、20.89%。同時(shí)，該處理下Chl 含量在葉發(fā)育前期t2時(shí)期升高最快，較t1相對(duì)增加52.96%，在葉發(fā)育中后期t3、t4、t5時(shí)期下降最慢，較t1相對(duì)減少25.53%、6.4%、14.49%。相同濃度6-BA處理下的Chl含量在各采樣期均表現(xiàn)為低密度＆gt;高密度，且在20 mg·L-1處理60 d 時(shí)呈差異極顯著性。這表明，適宜的種植密度以及噴施6-BA 在葉發(fā)育前期可有效促進(jìn)Chl 生成，后期則可有效抑制Chl降解。

圖2 噴施6-BA對(duì)不同種植密度白刺葉綠素含量的影響Fig.2 Effects of spraying 6-BA on chlorophyll content of Nitraria tangutorum with different planting densities

2.3 噴施6-BA對(duì)不同種植密度白刺葉SP和Pro的影響

兩種密度種植下的唐古特白刺在噴施不同濃度6-BA后葉中可溶性蛋白（SP）均在t3時(shí)期含量達(dá)到最高，之后下降，至t5時(shí)期含量最低，與未噴施6-BA對(duì)照組隨發(fā)育時(shí)間的變化規(guī)律一致（圖3）。其中，僅20 mg·L-16-BA處理下兩種種植密度的白刺葉發(fā)育中后期（t3至t5時(shí)期）SP含量較相同取樣時(shí)間的對(duì)照均顯著提高。該處理下低密度和高密度種植的白刺葉SP 含量在t3時(shí)期升高最快，分別較t1相對(duì)增加101.96%和111.94%，在葉發(fā)育后期（t4、t5時(shí)期）下降最慢，分別較t1相對(duì)減少49.85%、61.86%和51.54%、68.82%。由此表明，適宜濃度的6-BA處理在葉生長(zhǎng)前期可促進(jìn)SP合成，在葉生長(zhǎng)后期可緩解SP 分解。相同濃度6-BA 處理下的葉SP 含量各發(fā)育期均表現(xiàn)為低密度＆gt;高密度，且在不噴施6-BA（CK）葉發(fā)育前期（t2時(shí)期）、10 mg·L-1、20 mg·L-1、30 mg·L-16-BA處理葉發(fā)育中期及后期（t3及t4、t5時(shí)期）呈差異顯著性，表明減小種植密度可一定程度促進(jìn)葉SP的累積，從而有助于增加其滲透調(diào)節(jié)能力。

兩種密度種植下的唐古特白刺在噴施不同濃度6-BA 后，葉各發(fā)育期脯氨酸（Pro）含量隨6-BA濃度的增加呈先增后降趨勢(shì)，10 mg·L-16-BA 處理下各發(fā)育期Pro含量均顯著高于對(duì)照。除10 mg·L-16-BA 處理高密度下生長(zhǎng)的白刺葉例外，其他處理以及對(duì)照組白刺葉在發(fā)育中后期（t3至t5時(shí)期）Pro含量均呈下降之后再回升之勢(shì)。其中，20 mg·L-16-BA處理下低密度和高密度種植的白刺葉Pro 含量在t4時(shí)期均顯著回升，較t3時(shí)期分別顯著增加42.41%和38.14%，之后Pro含量逐漸下降。30 mg·L-16-BA處理高密度種植的白刺葉Pro含量在發(fā)育后期一直呈回升趨勢(shì)，至t5時(shí)期較t3顯著增加15.64%。相同濃度6-BA 處理下的葉Pro 含量各發(fā)育期均表現(xiàn)為低密度＆gt;高密度，且在CK、10 mg·L-1、30 mg·L-16-BA處理下除個(gè)別發(fā)育期外均差異顯著。結(jié)果表明，連續(xù)噴施適當(dāng)濃度6-BA 可一定程度緩解Pro 降解并有利于其在葉片中的累積，種植密度可影響白刺葉Pro合成，從而影響葉的生理代謝過程。

2.4 噴施6-BA 對(duì)不同種植密度白刺葉MDA 和H2O2的影響

低密度種植下的唐古特白刺在噴施不同濃度6-BA 后，各采樣期葉中丙二醛（MDA）及過氧化氫（H2O2）含量都低于對(duì)照（圖4），其中，20 mg·L-16-BA處理低密度下生長(zhǎng)的白刺葉MDA 及H2O2含量在各時(shí)期都顯著低于對(duì)照，MDA在t2、t3、t4、t5時(shí)期較相同取樣時(shí)間對(duì)照分別顯著降低53.51%、35.80%、14.35%、28.17%，H2O2在t2、t3、t4、t5時(shí)期較相同取樣時(shí)間對(duì)照分別顯著降低19.54%、17.94%、33.90%、26.51%。20 mg·L-16-BA處理低密度下生長(zhǎng)的白刺葉MDA含量在葉發(fā)育的t2、t3、t4、t5時(shí)期較t1時(shí)期均有增加，但相較其他處理上升幅度均為最?。辉撎幚硐翲2O2含量在葉發(fā)育的t3時(shí)期開始下降，且在t4時(shí)期顯著低于t1，隨著葉片成熟并逐漸衰老，t5時(shí)期葉H2O2含量呈上升趨勢(shì)，但相較其他處理，相對(duì)增加值最小，較t1降幅最大，達(dá)38.41%。表明噴施該濃度6-BA 可相對(duì)有效地抑制葉片衰老過程中活性氧代謝及脂質(zhì)過氧化作用導(dǎo)致的過量MDA 及H2O2的產(chǎn)生。相同濃度6-BA 處理下的葉MDA 及H2O2含量在各采樣期均表現(xiàn)為低密度＜高密度，且在各濃度不同發(fā)育時(shí)期均表現(xiàn)出差異顯著性。

圖4 噴施6-BA對(duì)不同種植密度白刺葉MDA及H2O2含量的影響Fig.4 Effects of spraying 6-BA on MDA and H2O2 contents of Nitraria tangutorum with different planting densities

2.5 噴施6-BA對(duì)不同種植密度白刺葉抗氧化酶活性的影響

為減輕氧化應(yīng)激，植物體主要依靠保護(hù)酶系統(tǒng)以增強(qiáng)其自由基清除和脂質(zhì)過氧化緩解能力。圖5結(jié)果表明，在葉片發(fā)育的t2、t3時(shí)期，各濃度6-BA 處理的SOD活性均呈上升趨勢(shì)，且顯著高于t1。至t4、t5時(shí)期，10 mg·L-16-BA 處理的SOD 仍呈上升趨勢(shì)，20 mg·L-16-BA 處理后t5時(shí)期葉SOD活性較對(duì)照有所下降。30 mg·L-16-BA處理下兩種密度種植的白刺葉SOD活性在t4、t5時(shí)期均降至低于對(duì)照。表明噴施適宜濃度6-BA可促進(jìn)白刺葉生長(zhǎng)期間活性氧清除酶活性的提升或抑制酶活性下降，過高濃度6-BA處理則會(huì)抑制SOD 活性，加速其分解。2 種種植密度下20 mg·L-16-BA 處理POD 活性最高且顯著高于對(duì)照，該處理下t2時(shí)POD活性上升最快，分別較t1顯著升高21.11%、34.17%，t5時(shí)POD 活性下降最慢，分別較t4降低4.27%、21.48%。低種植密度下各時(shí)期CAT 活性均高于對(duì)照，且10 mg·L-16-BA 處理各個(gè)時(shí)期CAT活性顯著高于對(duì)照，該處理下兩種種植密度均表現(xiàn)為t2時(shí)期升高最快，分別較t1顯著升高196.86%、205.25%，20 mg·L-1、30 mg·L-16-BA 處理t5時(shí)期降低最慢，分別較t4降低17.48%、23.05%和26.19%、33.28%。相同濃度6-BA 處理的3 種酶活性均表現(xiàn)為低密度＆gt;高密度，且20 mg·L-1、30mg·L-16-BA處理t5時(shí)差異顯著。表明適宜濃度6-BA處理以及適宜的種植密度可以激活白刺葉生長(zhǎng)前期抗氧化酶或促進(jìn)其活性的增加，減緩葉生長(zhǎng)后期酶活性下降，有利于催化還原葉H2O2及抑制其MDA 生成，從而有效防止葉片衰老。

圖5 噴施6-BA對(duì)不同種植密度白刺葉SOD、POD、CAT活性的影響Fig.5 Effects of spraying 6-BA on SOD,POD and CAT activity of Nitraria tangutorum with different planting densities

2.6 白刺葉衰老各性狀指標(biāo)的主成分分析及綜合評(píng)價(jià)

對(duì)白刺的8 個(gè)衰老性狀指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，按累積貢獻(xiàn)率大于85%的標(biāo)準(zhǔn)，將原來8 個(gè)單項(xiàng)指標(biāo)轉(zhuǎn)換為4個(gè)新的相互獨(dú)立的綜合指標(biāo)（成分）。相關(guān)矩陣的主成分分析結(jié)果見表2，4個(gè)主成分累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)89.971%，可代替上述8 個(gè)衰老性狀指標(biāo)對(duì)不同種植密度和6-BA處理進(jìn)行評(píng)價(jià)。根據(jù)式（1）計(jì)算綜合指標(biāo)權(quán)重分別為0.427、0.350、0.152、0.071。

表2 各性狀主成分的特征向量及貢獻(xiàn)率Tab.2 Eigenvectors and percentage of accumulated contribution of principal components

根據(jù)式（2）、（3）計(jì)算綜合指標(biāo)的隸屬函數(shù)值u（xj）和綜合評(píng)價(jià)值D（表3），并根據(jù)D值大小進(jìn)行排序。其中，低密度種植下噴施20 mg·L-16-BA 時(shí)D值最大，表明白刺葉綜合生長(zhǎng)最佳，抗衰老能力最強(qiáng)，噴施30 mg·L-16-BA時(shí)D值最小，表明白刺葉綜合生長(zhǎng)最弱，抗衰老能力最差。

表3 不同處理隸屬函數(shù)值及綜合評(píng)價(jià)值Tab.3 The value of membership function and comprehensive evaluation under different treatment

3 討論

3.1 種植密度和6-BA處理對(duì)白刺光合特征及葉綠素的影響

植物積累有機(jī)物的光合作用過程主要由葉綠素參與完成，葉綠素的動(dòng)態(tài)變化和植物葉片光合參數(shù)可以反映植物的生長(zhǎng)和衰老過程［20］。本研究中，20 mg·L-16-BA 處理低密度下種植的白刺葉Pn、Tr及Gs 最高，Ci 最低，說明低密度種植和噴施20 mg·L-16-BA 可有效促進(jìn)唐古特白刺葉光合作用的進(jìn)行。結(jié)果分析可知，20 mg·L-16-BA 處理低密度下種植的白刺葉片Gs顯著增加，這使得葉肉細(xì)胞的光合活性提高，從而導(dǎo)致Pn、Tr 的提高。Ci 降低是葉肉細(xì)胞光合活性增大乃至光合速率增高的結(jié)果［21］。白刺作為長(zhǎng)命植物，其葉光合速率的提升可有效延長(zhǎng)葉片持綠期，進(jìn)而延緩葉片衰老。研究表明，植物衰老的進(jìn)程受到機(jī)體嚴(yán)格控制［22］，葉片衰老肉眼可見的顏色變化與葉片內(nèi)光合色素的含量有很大的關(guān)系。在本試驗(yàn)中，20 mg·L-16-BA處理的Chl含量最高，且表現(xiàn)為低密度＆gt;高密度。說明低密度種植和噴施適宜濃度6-BA有利于維持白刺葉片葉綠體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和促進(jìn)Chl 合成，通過改善和促進(jìn)葉片光合代謝從而抑制其衰老過程。在栽培密度較小的環(huán)境里，植物個(gè)體的生長(zhǎng)空間較大，受其他植株遮蔽的影響較小，有利于光合作用的有效進(jìn)行［23］。植物在適宜的生境下充分利用光資源，達(dá)到最大限度利用現(xiàn)有資源和拓展生態(tài)位的生存策略［24］。趙莉等［25］、徐皓［26］的研究中也證明不同濃度6-BA 處理百合和蠶豆葉片均能提高Chl含量，并且延緩Chl降解；低密度種植，葉片光照面積增大，減少“光饑餓”的發(fā)生，降低Chl的分解，從而使Chl含量保持在較高水平，有效延長(zhǎng)葉片的持綠期，延緩葉衰老進(jìn)程。

3.2 種植密度和6-BA處理對(duì)白刺滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的影響

不同的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)在應(yīng)對(duì)不同環(huán)境下累積狀況不同，其保護(hù)細(xì)胞的功能也有較大的差異［27］。SP 是維持植物體正常生理活動(dòng)的重要滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)。一般認(rèn)為，植物衰老時(shí)葉片的SP含量會(huì)隨著光合性能的降低和酶類物質(zhì)活性的改變而逐漸降低［28］。本研究中，噴施20 mg·L-16-BA 在葉生長(zhǎng)前期可顯著促進(jìn)SP 合成，后期可有效緩解SP 降解。較低的種植密度也相對(duì)有利于葉中SP的累積。但當(dāng)6-BA濃度為30 mg·L-1時(shí)，出現(xiàn)了SP 合成抑制，即“高抑低促”。張海娜［29］的研究也表明，適宜濃度的6-BA處理能夠增加小麥、棉花葉片中的SP 含量。SP 參與植物的各項(xiàng)生命代謝活動(dòng)，可以緩解植物衰老進(jìn)程中膜系統(tǒng)的損傷［30］，其含量變化可間接確定膜系統(tǒng)受損程度和體內(nèi)代謝水平及發(fā)育狀態(tài)［31］。Pro 具有良好的水溶性，作為親和性的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)維持著細(xì)胞內(nèi)外的滲透平衡，甚至可能直接影響蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性，對(duì)生物大分子的結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性起一定保護(hù)作用［32］，減慢SP、Chl等的降解。試驗(yàn)中，Pro和SP變化趨勢(shì)大致相同，連續(xù)噴施適當(dāng)濃度6-BA 可一定程度緩解Pro 降解并有利于其在葉片中的累積。較低種植密度也有利于白刺葉Pro 合成。這表明，適宜種植密度和6-BA 處理可通過促進(jìn)SP 和Pro 等生物大分子合成［33］，調(diào)節(jié)葉片內(nèi)的滲透平衡，在延緩白刺葉衰老中具有重要調(diào)控作用。

3.3 種植密度和6-BA 處理對(duì)白刺活性氧代謝的影響

低水平的活性氧不會(huì)對(duì)細(xì)胞膜產(chǎn)生毒害作用，但當(dāng)活性氧積累過多則會(huì)引起細(xì)胞膜脂過氧化加劇，造成氧化脅迫，加劇衰老。本試驗(yàn)中20 mg·L-16-BA處理低密度下生長(zhǎng)的白刺葉MDA及H2O2含量在各時(shí)期都顯著低于對(duì)照。20 mg·L-16-BA處理低密度下生長(zhǎng)的白刺葉MDA 及H2O2含量在葉發(fā)育后期（t5時(shí)期）呈上升趨勢(shì)，但相較其他處理，相對(duì)增加值最小。進(jìn)一步研究葉片活性氧代謝相關(guān)保護(hù)酶（SOD、POD、CAT）活性的變化發(fā)現(xiàn)，10 mg·L-1和20 mg·L-16-BA 處理可激活白刺葉生長(zhǎng)前期抗氧化酶或促進(jìn)其活性的增加，減緩葉生長(zhǎng)后期酶活性下降。低密度種植下3 種酶活性相對(duì)高密度較好。SOD、POD、CAT作為植物體內(nèi)抗氧化清除機(jī)制中的相關(guān)抗氧化物酶［34］，能夠清除其外界環(huán)境影響和自身衰老所產(chǎn)生的自由基，減緩氧化損傷［35］，維持植株正常生長(zhǎng)。上述研究結(jié)果表明，適宜的種植密度和6-BA 處理可以通過改變保護(hù)酶活性有利于催化還原葉H2O2及抑制其MDA 生成，緩解白刺葉生長(zhǎng)過程中自由基的積累，減輕膜脂過氧化作用，保持細(xì)胞膜的穩(wěn)定性，從而有效延緩和防止葉片衰老［8］。

4 結(jié)論

20 mg·L-16-BA處理和低密度種植白刺可顯著提高葉光合速率和降低胞間CO2濃度，該處理對(duì)白刺葉衰老相關(guān)生理特性的改善還表現(xiàn)為在葉發(fā)育的t1至t3時(shí)期可有效促進(jìn)Chl和SP合成，t4、t5時(shí)期可有效緩解Chl、SP、Pro降解和抑制MDA、H2O2含量增加。10 mg·L-1和20 mg·L-16-BA處理可促進(jìn)白刺葉生長(zhǎng)前期抗氧化酶SOD、POD、CAT 活性的增加，減緩葉生長(zhǎng)后期酶活性下降。相同濃度6-BA處理的3 種酶活性均表現(xiàn)為低密度＆gt;高密度。主成分及隸屬函數(shù)分析綜合表明，20 mg·L-16-BA處理低密度下種植的白刺葉片抗衰老能力最強(qiáng)。因此，噴施6-BA和減小種植密度為緩解白刺葉衰老、實(shí)現(xiàn)白刺高效種植及資源有效開發(fā)利用的重要技術(shù)措施。