摘要:為篩選出適宜緩解高溫脅迫傷害的最佳SA濃度。研究噴施0.5,1.0和2.0 mmol·L-13種不同濃度的SA溶液,同時(shí)進(jìn)行不同程度的高溫處理后,測(cè)定盆栽白術(shù)苗葉片的葉綠素?zé)晒鈪?shù)、根系掃描參數(shù)及根系活力,研究水楊酸(SA)對(duì)高溫脅迫下白術(shù)種苗的緩解效應(yīng)。結(jié)果表明,對(duì)葉綠素?zé)晒鉁y(cè)定的Fv′/Fm′、ΦPSⅡ、NPQ三個(gè)參數(shù),高溫脅迫下CK組NPQ值均大于處理組,而CK組的Fv′/Fm′和ΦPSⅡ值均小于處理組,且與對(duì)照組相比噴施0.5 mmol·L-1的SA溶液效果最為顯著。噴施0.5 mmol·L-1SA對(duì)高溫脅迫下白術(shù)種苗根系表面積能起到促進(jìn)作用,噴施1.0 mmol·L-1SA的促進(jìn)作用在根長(zhǎng)、投影面積及平均直徑方面的作用較顯著。同時(shí)噴施1.0 mmol·L-1 SA溶液的白術(shù)種苗根系活力的數(shù)值最高。綜上,0.5 mmol·L-1的SA能緩解高溫對(duì)白術(shù)苗傷害的能力最強(qiáng)。
關(guān)鍵詞:白術(shù);水楊酸;高溫脅迫;葉片
白術(shù)為菊科植物白術(shù)(Atractylodes macrocephala Koidz)的干燥根莖。其味苦,性溫,具有燥濕利水、健脾益氣、安胎、止汗的功效[1],為我國(guó)重要的大宗類中藥材。白術(shù)喜涼爽氣候,怕高溫多濕。在白術(shù)種苗生長(zhǎng)期間,常會(huì)遭遇高溫高濕天氣。高溫脅迫下植物會(huì)發(fā)生氣孔關(guān)閉、光合作用下降、干物質(zhì)產(chǎn)量下降、呼吸作用減弱等情況,且抗氧化系統(tǒng)的信號(hào)與代謝過(guò)程會(huì)發(fā)生反?,F(xiàn)象,從而破壞植物正常生長(zhǎng)發(fā)育影響中藥材產(chǎn)量。研究發(fā)現(xiàn)高溫下小白菜的葉片變黃、出現(xiàn)死斑以及花序大量脫落等不同程度的熱害癥狀[2-4]。同時(shí),高溫脅迫對(duì)植物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)、生理代謝、基因表達(dá)等都會(huì)造成不可逆轉(zhuǎn)的影響與損傷,最終導(dǎo)致植物器官功能的喪失或死亡[5-8]。
水楊酸(SA)是一種酚類物質(zhì),在植物體內(nèi)是重要的內(nèi)源信號(hào)分子。水楊酸在植物正常生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中比如種子萌發(fā)、開(kāi)花等過(guò)程中起到重要作用。已有研究中使用SA對(duì)蝴蝶蘭種苗進(jìn)行預(yù)處理,通過(guò)提高蝴蝶蘭的抗氧化酶的活性從而提高其耐熱性[4,9]。另有研究通過(guò)SA處理番茄幼苗發(fā)現(xiàn),適宜濃度的SA能夠降低葉片丙二醛(MDA)的質(zhì)量摩爾濃度,提高植物幼苗葉片中脯氨酸(Pro)質(zhì)量分?jǐn)?shù),提高植物幼苗的抗高溫能力[10-12]。目前,有關(guān)白術(shù)耐熱方面的相關(guān)研究較少。本研究以白術(shù)為材料,通過(guò)對(duì)葉面噴施不同濃度的SA,研究SA對(duì)白術(shù)幼苗耐熱性的影響,為白術(shù)幼苗耐熱性研究和白術(shù)的耐熱育種提供試驗(yàn)依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 試驗(yàn)藥劑 水楊酸(C7H6O3)、TTC(C19H15ClN4)、磷酸氫二鈉(Na2HPO4)、硫酸(H2SO4)、乙醇(C2H5OH)、乙酸乙酯(C4H8O2)、低亞硫酸鈉(Na2S2O4)、磷酸二氫鈉(NaH2PO4·2H2O),以上試劑均為分析純。
1.1.2 儀器 葉綠素?zé)晒鈨x(Handy FluorCam)、紫外分光光度計(jì)(UV-5900)。
1.2 方法
1.2.1 種苗培養(yǎng)
本試驗(yàn)采用盆栽法,于2023年3月在亳州興禾農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司溫室大棚內(nèi)進(jìn)行播種育苗,全程無(wú)遮光處理,24 h通風(fēng),白天溫度為22~35 ℃。生長(zhǎng)20 d后進(jìn)行間苗,留下長(zhǎng)勢(shì)一致的白術(shù)種苗作為試驗(yàn)材料。
1.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
待白術(shù)種苗長(zhǎng)到有3~5片真葉時(shí),選取生長(zhǎng)健壯、大小一致的白術(shù)種苗移栽到育苗盤(pán)中,緩苗后,放入光照培養(yǎng)箱,設(shè)置38 ℃高溫配制0.5,1.0和2.0 mmol·L-1的SA溶液,用小噴壺均勻噴于白術(shù)幼苗上,每天脅迫處理4 h,脅迫周期為5,4,3,2和1 d,共20個(gè)處理,每個(gè)處理重復(fù)3次,詳見(jiàn)表1。
1.2.3 葉綠素?zé)晒夥y(cè)定NPQ
選擇晴天上午10:00進(jìn)行測(cè)定,用10個(gè)葉夾對(duì)10片大小相當(dāng)?shù)慕】等~片相同部位,分別進(jìn)行20 min以上暗適應(yīng)。對(duì)暗適應(yīng)的植物葉片進(jìn)行NPQ測(cè)量,設(shè)定好分配50個(gè)光照強(qiáng)度,程序自動(dòng)分配好測(cè)量所需的光強(qiáng)度,依次對(duì)后續(xù)9個(gè)葉片進(jìn)行NPQ測(cè)量[13-17]。每個(gè)處理測(cè)定3株,重復(fù)3次,直到測(cè)完5組種苗。
1.2.4 便攜式葉綠素?zé)晒夥y(cè)定葉片成像
將白術(shù)幼苗進(jìn)行30 min的遮光暗處理,光化光(actinic light)強(qiáng)度設(shè)定為281 μmol·m-2· s-1,選擇Fluorcam葉綠素?zé)晒獬上瘢ū銛y式)的Quenching程序,進(jìn)行葉綠素?zé)晒庹T發(fā)曲線的測(cè)定,并對(duì)白術(shù)樣品各個(gè)像素點(diǎn)的熒光參數(shù)進(jìn)行計(jì)算[18-20]。參數(shù)說(shuō)明見(jiàn)表2。
1.2.5 掃描法測(cè)定根系參數(shù)
分別將處理1~5 d的種苗取出,截止處理時(shí)間結(jié)束立即進(jìn)行根系掃描,將須根清洗干凈,整個(gè)過(guò)程要緩慢以確保根的完整性。將清洗好的須根置于根盤(pán)內(nèi)進(jìn)行掃描,按照WinRHIZO軟件操作,得到結(jié)果[21-23]。
1.2.6 TTC法測(cè)定根系活力
以0,0.05,0.10,0.20,0.30和0.40 g·L-1的TTC溶液制作 TTC的標(biāo)準(zhǔn)曲線,在37 ℃條件下,黑暗處理,2~3 h,待植株長(zhǎng)出4~5片葉子,取出,輕輕洗去根部的基質(zhì),剪下,稱取0.5 g,按TTC法進(jìn)行根系活力測(cè)定。觀察被試植株的顏色變化。以0.4 g·L-1 TTC溶液和磷酸緩沖(pH7.0)稀釋溶液作為反應(yīng)溶液測(cè)試,由 TTC的根還原力計(jì)算公式計(jì)算根的還原力[24-25]。
1.2.7 數(shù)據(jù)分析
數(shù)據(jù)采用Excel 2010進(jìn)行統(tǒng)計(jì),采用SPSS 16.0軟件進(jìn)行單因素方差分析,采用Origin 4.0軟件進(jìn)行計(jì)算作圖。
2 結(jié)果與分析
2.1 高溫脅迫下SA處理對(duì)白術(shù)形態(tài)和葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響
2.1.1 葉片形態(tài)
由圖1葉片RGB圖像可知,A組中不同濃度處理后,1.0 mmol·L-1的葉片生長(zhǎng)正常,2.0 mmol·L-1處理的葉片葉尖稍干枯,0.5 mmol·L-1處理的葉片正常。B組中1.0 mmol·L-1的葉片黃化,出現(xiàn)缺素癥狀生長(zhǎng)正常,2.0 mmol·L-1處理的葉片生長(zhǎng)正常,0.5 mmol·L-1處理的葉片有黃斑。C組中,1.0 mmol·L-1的葉片生長(zhǎng)正常且長(zhǎng)勢(shì)較好,0.5和2.0 mmol·L-1處理的葉片均出現(xiàn)不同程度的畸形。D組中,2.0 mmol·L-1的葉片生長(zhǎng)正常且長(zhǎng)勢(shì)較好,0.5 mmol·L-1出現(xiàn)畸形,1.0 mmol·L-1處理的葉片稍偏小。E組中0.5和2.0 mmol·L-1處理的葉片能正常生長(zhǎng),但2 mmol·L-1的葉片出現(xiàn)卷折。
2.1.2 Fv′/Fm′值
從圖2中5組高溫處理數(shù)據(jù)來(lái)看,噴施0.5 mmol·L-1SA的白術(shù)苗,F(xiàn)v′/Fm′的值均大于CK組,這個(gè)結(jié)果和實(shí)物圖顯示的結(jié)果一致,說(shuō)明噴施低濃度的SA后,白術(shù)苗受高溫脅迫的傷害程度明顯減輕,且葉片生長(zhǎng)狀態(tài)均優(yōu)于CK組,處理組葉片的光合作用強(qiáng)于空白組。
圖2中5組數(shù)據(jù)顯示,隨著處理時(shí)間的增加,CK組的Fv′/Fm′的值隨著處理天數(shù)的增加有下降趨勢(shì),可能是隨著高溫脅迫時(shí)間的增加,葉片受損傷的程度增大,光合能力減弱;而噴施不同濃度的SA后,處理組Fv′/Fm′的整體數(shù)值呈現(xiàn)上升趨勢(shì),且均高于CK組,這種變化趨勢(shì)在噴施0.5 mmol·L-1 SA溶液的白術(shù)苗上尤為明顯,數(shù)值均高于其他濃度,且在A、B和D組中與CK組有顯著性差異。噴施1.0 mmol·L-1的水楊酸也展現(xiàn)了相似的規(guī)律,說(shuō)明低濃度的SA對(duì)白術(shù)抗高溫可以起到一定的緩解作用。2.0 mmol·L-1水楊酸對(duì)白術(shù)幼苗的葉片有損傷。所以,從Fv′/Fm′的結(jié)果分析顯示,噴施0.5 mmol·L-1的SA溶液對(duì)白術(shù)抗高溫效果最好。
2.1.3 ΦPSⅡ值
由圖3中5組高溫處理數(shù)據(jù)來(lái)看,ΦPSⅡ的值均大于CK組,這個(gè)結(jié)果和實(shí)物圖顯示的結(jié)果一致,說(shuō)明噴施低濃度的SA后,白術(shù)苗受高溫脅迫的傷害程度明顯減輕,且葉片生長(zhǎng)狀態(tài)均優(yōu)于CK組,并且隨著處理時(shí)間的增加,CK組的ΦPSⅡ值有逐漸下降的趨勢(shì),可能是隨著高溫脅迫時(shí)間的增加,葉片受損傷的程度增大,光合能力減弱;噴施0.5,1.0及2.0 mmol·L-1 的SA溶液能明顯符合上述規(guī)律,但1.0和2.0 mmol·L-1的SA溶液抗高溫脅迫能力較0.5 mmol·L-1略差。所以,從ΦPSⅡ的結(jié)果分析顯示,噴施0.5 mmol·L-1的SA溶液效果最好。
2.1.4 NPQ值
由圖4中5組試驗(yàn)結(jié)果可以看出,高溫脅迫下CK組NPQ值均大于處理組,說(shuō)明處理組中SA起到了一定的保護(hù)作用,光合能力增大,熱能耗散就會(huì)減少,NPQ值降低。CK組相較于處理組,NPQ值較高,可能是由于CK組受到高溫脅迫,損害嚴(yán)重,植物通過(guò)耗散更多自身的熱能進(jìn)行自我保護(hù)。A組CKNPQ值最小,可能植物的組織結(jié)構(gòu)被損傷,處理組的數(shù)值隨著脅迫時(shí)間的增加沒(méi)有明顯差異變化,但是整體呈現(xiàn)下降的趨勢(shì),其中噴施低濃度SA的數(shù)據(jù)偏低,說(shuō)明抗高溫脅迫效果較好。這與Fv′/Fm′和ΦPSⅡ的數(shù)據(jù)變化規(guī)律一致。 0.5 mmol·L-1 SA的預(yù)處理對(duì)提高白術(shù)種苗在高溫脅迫下的緩沖效果是最好的,噴施1.0 mmol·L-1 SA也能起到相同的作用。但是,更低濃度的SA溶液能否提高白術(shù)種苗在高溫脅迫下的緩沖能力有待進(jìn)一步試驗(yàn)驗(yàn)證。
2.2 高溫脅迫下SA處理對(duì)白術(shù)葉綠素?zé)晒獬上竦挠绊?/p>
2.2.1 Fv′/Fm′
由圖5 可知,葉片顯出的顏色越深就代表此參數(shù)的值越大,也代表了光合能力越強(qiáng)。A組中,由于高溫脅迫對(duì)白術(shù)種苗的損害較大,死苗較多,導(dǎo)致A組的取樣不具有代表性,所以A組數(shù)據(jù)誤差可能較大。BCDE 4組中,CK的葉片顏色都偏藍(lán)色,而噴施0.5和1.0 mmol·L-1SA的葉片都比較紅,說(shuō)明處理組實(shí)際光合效率比CK組更高,與柱狀圖的數(shù)據(jù)規(guī)律一致。說(shuō)明噴施低濃度SA溶液的白術(shù)幼苗要比CK組的光合能力強(qiáng)。
2.2.2 ΦPSⅡ
通過(guò)分析5組數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)ΦPSⅡ與Fv′/Fm′的葉片成像規(guī)律基本一致。BCDE中,噴施低濃度SA的白術(shù)葉片顏色要比CK組葉片更偏紅色,說(shuō)明數(shù)值更大一些,而噴施0.5 mmol·L-1SA更為明顯(圖6)。
2.2.3 NPQ
通過(guò)比較5組的NPQ值,發(fā)現(xiàn)CK組的NPQ值最大,而噴施0.5和1.0 mmol·L-1 SA溶液的處理組整體都偏深藍(lán)色甚至黑色,說(shuō)明CK組的熱能耗散量要比處理組高很多,高溫脅迫的嚴(yán)重?fù)p傷導(dǎo)致CK組的光合效率降低。與柱狀圖數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出的規(guī)律是一致的(圖7)。
綜合分析,熒光成像結(jié)果與熒光參數(shù)基本可以一一對(duì)應(yīng),噴施0.5和1.0 mmol·L-1SA溶液能有效減弱高溫脅迫對(duì)白術(shù)種苗的傷害作用。
2.3 高溫脅迫下SA處理對(duì)白術(shù)根系生長(zhǎng)特征的影響
2.3.1 根長(zhǎng)
水楊酸處理高溫脅迫下白術(shù)種苗根長(zhǎng)生長(zhǎng)的測(cè)定結(jié)果顯示,噴施0.5,1.0和2.0 mmol·L-1的 SA后,綜合ABCDE 5組數(shù)據(jù)分析,噴施1.0 mmol·L-1 SA時(shí)白術(shù)種苗的根系長(zhǎng)度相對(duì)CK組分別提高了279.95%、140.03%、24.67%、10.18%和152.29%,并與另外兩個(gè)濃度間具有顯著性差異,可知噴施1.0 mmol·L-1用SA時(shí)能促進(jìn)白術(shù)幼苗的根長(zhǎng)生長(zhǎng),而且處理A組的結(jié)果最高(表3)。
2.3.2 根系投影面積
水楊酸處理高溫脅迫下白術(shù)種苗根系投影面積測(cè)定結(jié)果顯示,噴施0.5,1.0和2.0 mmol·L-1的SA后,綜合ABCDE 5組數(shù)據(jù)分析,噴施1.0 mmol·L-1 SA時(shí)白術(shù)種苗的根系投影面積相對(duì)CK組分別提高了493.51%、83.92%、42.15%、21.50%和176.47%,并與另外兩個(gè)濃度間具有顯著性差異,可見(jiàn)噴施1.0 mmol·L-1SA時(shí)能促進(jìn)白術(shù)幼苗的根系投影面積增大,而且在處理A組的結(jié)果最高(表4)。
2.3.3 根系表面積 水楊酸處理高溫脅迫下白術(shù)種苗根系表面積的測(cè)定結(jié)果顯示,噴施0.5,1.0和2.0 mmol·L-1的 SA后,綜合ABCDE 5組數(shù)據(jù)分析,噴施0.5 mmol·L-1 SA時(shí)白術(shù)種苗的根系表面積相對(duì)CK組分別提高了5.88%、41.18%、30.43%、50.00%和30.77%,并與另外兩個(gè)濃度間具有顯著性差異(除A組1.0 mmol·L-1外),可見(jiàn)噴施0.5 mmol·L-1 SA時(shí)能促進(jìn)白術(shù)幼苗的根系表面積增大,而且在處理D組的結(jié)果最高(表5)。
2.3.4 根系平均直徑
水楊酸處理高溫脅迫下白術(shù)種苗根系平均直徑的測(cè)定結(jié)果顯示,噴施0.5,1.0和2.0 mmol·L-1的 SA后,綜合ABCDE 5組數(shù)據(jù)分析,噴施1.0 mmol·L-1 SA時(shí)白術(shù)種苗的根系表面積相對(duì)CK組分別提高了492.00%、280.95%、26.27%、12.75%和175.00%,并與另外兩個(gè)濃度間具有顯著性差異,可見(jiàn)噴施1.0 mmol·L-1 SA時(shí)能促進(jìn)白術(shù)幼苗的根系平均直徑增大,而且在處理A組的結(jié)果最高(表6)。
2.3.5 根系形態(tài) 從根系掃描圖可以看出,每組的根系測(cè)量結(jié)果與上述根長(zhǎng)、表面積、投影面積和平均直徑的測(cè)定結(jié)果相吻合(圖8)。
綜合分析,噴施0.5 mmol·L-1SA對(duì)高溫脅迫下白術(shù)種苗根系表面積能起到促進(jìn)作用,噴施1.0 mmol·L-1的SA能促進(jìn)根長(zhǎng)、投影面積及平均直徑。
2.4 高溫脅迫下SA處理對(duì)白術(shù)根系活力的影響
由表7可知,各SA處理組的根系活力數(shù)據(jù)均大于CK組。在ABCE 4組中,噴施1.0 mmol·L-1 SA溶液的白術(shù)種苗根系活力的數(shù)值最高,其次是噴施0.5 mmol·L-1SA溶液;說(shuō)明低濃度水楊酸溶液的預(yù)處理可以增強(qiáng)在高溫脅迫下白術(shù)根系的耐熱力和自我保護(hù)能力。而噴施2.0 mmol·L-1 SA,白術(shù)種苗的根系活力狀態(tài)未達(dá)到想要的處理效果,原因可能是SA濃度過(guò)大,加重了種苗根系受脅迫的損傷。綜合分析,5組不同天數(shù)間的數(shù)據(jù)基本呈現(xiàn)一致的規(guī)律,噴施0.5和1.0 mmol·L-1的SA溶液對(duì)高溫脅迫下的白術(shù)種苗的根系活力均有促進(jìn)作用。
3 討論
高溫脅迫引起植物的生理?yè)p傷,導(dǎo)致植物外部形態(tài)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)及生理生化方面發(fā)生相應(yīng)的變化[26],從而引起植物生長(zhǎng)發(fā)育受損傷。水楊酸作為一種新型的外援激素,能提高植物對(duì)高溫脅迫的生物抗性。外施水楊酸能引起抗氧化酶活性的提高,顯著避免代謝系統(tǒng)的氧化損傷,葉片的葉綠素?zé)晒鈪?shù)發(fā)生較大的變化。
本研究中,高溫脅迫是導(dǎo)致白術(shù)種苗生產(chǎn)過(guò)程中死亡的主要誘因。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),施加不同濃度的水楊酸后經(jīng)同等程度的高溫脅迫,白術(shù)苗的葉片形態(tài)、葉綠素?zé)晒鈪?shù)如:Fv′/Fm′值、ΦPSⅡ、NPQ值,根系活力及形態(tài)參數(shù)都發(fā)生了不同的變化。未經(jīng)水楊酸處理的白術(shù)種苗的葉片形態(tài)多干枯或畸形,經(jīng)水楊酸處理后,白術(shù)葉片的Fv′/Fm′值、ΦPSⅡ均高于C組,而NPQ值則顯著低于空白組,這與Baker[27]的結(jié)論一致:部分脅迫下植物的NPQ會(huì)上升以提高應(yīng)對(duì)脅迫的能力,但脅迫程度過(guò)強(qiáng),也可能直接使NPQ降低。Fv′/Fm′是PSⅡ光適應(yīng)最大光量子產(chǎn)量,光適應(yīng)狀態(tài)下測(cè)得,反映PSII活性中心初始光能俘獲效率的形式,其值的大小直接反映了目標(biāo)光合能力的強(qiáng)弱;ΦPSⅡ是指 PSⅡ的實(shí)際光量子效率(實(shí)際光合效率),反映部分關(guān)閉的PSⅡ反應(yīng)中心原初光能捕獲效率,其值的大小同樣反映了作物光合能力的強(qiáng)弱。NPQ是穩(wěn)態(tài)非光化學(xué)熒光淬滅,反映PSⅡ所吸收的光能無(wú)法被利用來(lái)進(jìn)行光合作用中的電子轉(zhuǎn)移,而是以熱能的方式被消耗掉,這是一種自衛(wèi)機(jī)制[28]。
根系在植物的生命過(guò)程中扮演著十分重要的角色。它作為最重要的地下?tīng)I(yíng)養(yǎng)器官來(lái)吸收所需要的養(yǎng)料和水分。根系的良好生長(zhǎng)利于幼苗吸收水分來(lái)抵抗高溫脅迫下造成植物缺水的情況。
通過(guò)根系掃描和根系活力測(cè)定發(fā)現(xiàn),經(jīng)高溫脅迫后外施SA,白術(shù)種苗根的長(zhǎng)度、直徑、投影面積、表面積及根系活力都出現(xiàn)不同程度的增加。尤其是噴施1.0 mmol·L-1 SA溶液對(duì)白術(shù)種苗的根系長(zhǎng)度、投影面積和根系直徑影響最大,0.5 mmol·L-1 SA溶液對(duì)白術(shù)種苗根系直徑影響最大,對(duì)白術(shù)根系活力均有很好的促進(jìn)作用。
綜合葉片熒光參數(shù)和根系指數(shù)等指標(biāo),高溫脅迫下施加0.5 mmol·L-1的SA對(duì)提高白術(shù)葉片的光合能力、光合效率以、根系活力及自我保護(hù)能力作用較好。此結(jié)論為研究白術(shù)的抗逆性提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。但高溫脅迫的程度及生理活性指標(biāo)還需進(jìn)一步的試驗(yàn)驗(yàn)證。
4 結(jié)論
高溫脅迫下SA溶液會(huì)降低白術(shù)NPQ使Fv′/Fm′和ΦPSⅡ值升高,且噴施0.5 mmol·L-1 的SA溶液效果最為顯著。高溫脅迫后噴施1.0和0.5 mmol·L-1 SA溶液對(duì)白術(shù)種苗的根系長(zhǎng)度、表面積和投影面積影響最大。綜上高溫脅迫下施加0.5 mmol·L-1 的SA對(duì)提高白術(shù)葉片的光合能力、光合效率、根系活力及自我保護(hù)能力作用較好,緩解高溫對(duì)白術(shù)苗傷害的能力最強(qiáng)。
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Effects of Salicylic Acid on Physiological Characteristics of Atractylodes macrocephala Under High Temperature Stress
LI Gang1,2, LI Jingqi1, WEI Qinghong DUAN Weiwei , CHEN Na1
Abstract:In order to explore the mitigation effect of salicylic acid (SA) on Atractylodes tyloseedlings under high temperature stress, and to select the optimal SA concentration suitable for alleviating high temperature stress injury. The effects of 3 different concentrations of SA solutions, including 0.5 mmol L-1,1.0 mmol·L-1 and 2.0 mmol·L-1, and different degrees of high temperature treatment on the chlorophyll fluorescence parameters, root scanning parameters and root vitality of the leaves were studied. The result showed that,in terms of Fv′/Fm′、ΦPII and NPQ measured by chlorophyll fluorescence, the NPQ values of blank group were higher than those of treatment group under high temperature stress, while the Fv′/Fm′ and ΦPII values of blank group were lower than those of treatment group, and the SA solution sprayed with 0.5 mmol·L-1 had the most significant effect compared with the control group. Spraying 0.5 mmol·L-1SA could promote the root surface area of the seedlings under high temperature stress, and the promoting effect of spraying 1.0 mmol·L-1SA was more significant in terms of root length, projected area and average diameter. The highest value of root activity was found in the seedlings sprayed with 1.0 mmol·L-1 SA solution. In conclusion, the SA of 0.5 mmol·L-1 can effectively alleviate the damage of high temperature on white surgery seedlings.
Keywords:atractylodes macrocephala; salicylic acid; high temperature stress; blade
收稿日期:2023-08-10
基金項(xiàng)目:2022年高校優(yōu)秀人才培育項(xiàng)目(gxgnfx2022164);亳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院中醫(yī)藥研究專項(xiàng)(ZXky2215)。
第一作者:李剛(1989-),男,碩士,助理研究員,從事中藥材育種研究。E-mail:ligangjj@126.com。
通信作者:陳娜(1982-),女,碩士,副教授,從事藥用植物栽培與發(fā)育研究。E-mail:chenna356@163.com。