噴施茉莉酸甲酯對(duì)油茶幼苗葉片生理生化的影響

收稿日期：2023-04-19

基金項(xiàng)目：貴州省教育廳自然科學(xué)重點(diǎn)項(xiàng)目（黔教合KY字［2015］412號(hào)）；貴州省科學(xué)技術(shù)基金項(xiàng)目（黔科合基礎(chǔ)［2018］1413號(hào)）；貴州省教育高質(zhì)量發(fā)展項(xiàng)目（農(nóng)業(yè)碩士點(diǎn)建設(shè)）

作者簡(jiǎn)介：蔣 瑤（1982-），女，四川德陽(yáng)人，教授，博士，主要從事植物生物技術(shù)研究，（電話）18385756616（電子信箱）jiangyao0221@163.com。

蔣 瑤，陳文波，雷志民. 噴施茉莉酸甲酯對(duì)油茶幼苗葉片生理生化的影響［J］. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2024，63（7）：78-82．

摘要：探討噴施茉莉酸甲酯對(duì)油茶（Camellia oleifera Abel.）幼苗葉片生理生化的影響，以湘林27號(hào)、湘林36號(hào)、長(zhǎng)林3號(hào)和長(zhǎng)林4號(hào)4種貴州省天柱縣主栽油茶品種的2年生嫁接苗為研究材料，采用露地栽培的方法，以6種不同濃度（0、100、300、600、1 000、1 500 μmol/L）的茉莉酸甲酯處理進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)定4種油茶品種葉片中抗氧化酶活性、可溶性蛋白質(zhì)、可溶性糖等7個(gè)生理指標(biāo)的變化情況。結(jié)果表明，100 μmol/L茉莉酸甲酯噴施處理有利于提高油茶幼苗葉片中的超氧化物歧化酶、過(guò)氧化物酶和過(guò)氧化氫酶的活性，有效降低丙二醛含量，增加可溶性蛋白質(zhì)、可溶性糖和游離脯氨酸的含量。

關(guān)鍵詞： 茉莉酸甲酯； 油茶（Camellia oleifera Abel.）幼苗葉片； 噴施； 生理生化

中圖分類(lèi)號(hào)：S794.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（2024）07-0078-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2024.07.012 開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Effects of methyl jasmonate on the physiology and biochemistry of seedlings leaves from Camellia Oleifera

JIANG Yao， CHEN Wen-bo， LEI Zhi-min

（School of Life and Health Science， Kaili University， Kaili 556011， Guizhou，China）

Abstract： To investigate the effects of spraying methyl jasmonate on the physiology and biochemistry of oil tea（Camellia oleifera） seedling leaves， 2-year-old grafted seedlings of four main oil tea varieties from Tianzhu County， Guizhou Province， including Xianglin No. 27， Xianglin No. 36， Changlin No. 3 and Changlin No. 4， were used as study materials. Six different concentrations （0， 100， 300， 600， 1 000， 1 500 μmol/L） of methyl jasmonate were used to determine the activity of antioxidant enzymes， soluble protein， soluble sugar and other 7 physiological indexes in the leaves of 4 oil tea varieties. The results showed that 100 μmol/L methyl jasmonate spraying treatment was conducive to increase the activities of superoxide dismutase， peroxidase and catalase， effectively reducing malondialdehyde content， and increase the content of soluble proteins， soluble sugars and free proline in the leaves of oil tea seedlings.

Key words： methyl jasmonate； seedlings leaves of Camellia oleifera； spaying； physiological index

油茶（Camellia oleifera Abel.）是山茶科山茶屬常綠小喬木或灌木。油茶喜溫怕寒，一般適宜土層深厚的酸性土［1］，是南方重要的木本食用油料植物［2］，其茶子可以產(chǎn)茶油，是中國(guó)特有的純天然高級(jí)食用植物油，茶油產(chǎn)量占全球茶油總產(chǎn)量的95%以上［3］。茶油具備風(fēng)味獨(dú)特、營(yíng)養(yǎng)豐富、利于吸收的特點(diǎn)［4］。

茉莉酸甲酯（MeJA）是茉莉酸（JA）的揮發(fā)性物質(zhì)，且廣泛存在于植物體內(nèi)的信號(hào)分子和植物激素，生長(zhǎng)和發(fā)育的過(guò)程中具有重要的調(diào)節(jié)作用［5］。國(guó)內(nèi)外對(duì)茉莉酸甲酯的應(yīng)用研究主要在調(diào)控果蔬品質(zhì)［6，7］和病蟲(chóng)害防治［8，9］方面，適宜濃度的MeJA處理能夠促進(jìn)植物的抗逆性，如增強(qiáng)厚皮甜瓜［10］和小麥［11］的耐低溫能力、水稻［12］的抗旱性。應(yīng)用適宜濃度的茉莉酸甲酯噴施茶樹(shù)，能提高葉片的光合速率、減少受旱苗的損傷［13］，對(duì)茶樹(shù)葉片中多酚氧化酶的活性［14］和抗性的生理生化［15］也有一定程度的影響。但茉莉酸甲酯在油茶上的應(yīng)用鮮見(jiàn)報(bào)道，有待進(jìn)一步研究。

本試驗(yàn)以4種2年生嫁接油茶苗為試材，對(duì)油茶進(jìn)行不同濃度的茉莉酸甲酯噴施處理，測(cè)定油茶葉片的生理指標(biāo)，探討茉莉酸甲酯在不同濃度下對(duì)油茶幼苗生理生化的影響，以期為提高油茶抗性和幼苗生長(zhǎng)的調(diào)節(jié)提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

2年生嫁接油茶苗均引進(jìn)自貴州省天柱縣良種繁育場(chǎng)，采用的4個(gè)品種為長(zhǎng)林3號(hào)、長(zhǎng)林4號(hào)、湘林27號(hào)和湘林36號(hào)。

1.2 試驗(yàn)儀器與試劑

紫外分光光度計(jì)（TU-1800A型，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司）、低溫冷凍離心機(jī)（5430R型，Eppendorf）、恒溫水浴鍋（SYG-2型，上海博迅實(shí)業(yè)有限公司）、超低溫冰箱（MDF-192型，三洋電子生物有限公司）、移液槍?zhuān)‥ppendorf）、電子天平（BSA124S型，賽多利斯）等。茉莉酸甲酯、無(wú)水乙醇、考馬斯亮藍(lán)G-250、氮藍(lán)四唑、冰醋酸和硫酸鈉等均購(gòu)自天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

油茶苗種植在凱里學(xué)院1號(hào)實(shí)驗(yàn)樓后山下（26°31′39″N，107°53′46″E，海拔630 m），露地栽培，在緩苗期正常管理，7月挑選長(zhǎng)勢(shì)大致相同且無(wú)病蟲(chóng)害的油茶幼苗噴施MeJA。在天氣晴朗的上午（8：00—9：00），采用不同濃度的茉莉酸甲酯對(duì)油茶進(jìn)行噴施處理，濃度設(shè)0（CK）、100、300、600、1 000、1 500 μmol/L共6個(gè)梯度，每個(gè)品種每個(gè)處理選取10株幼苗，共計(jì)240株。連續(xù)噴施處理3 d，每次噴至葉面有小水珠滴下為止，在處理后2、5、8 d取樣。選取從油茶頂部往下數(shù)第2到第4片真葉，每株3片，共計(jì)720片。采集足夠的葉片后，將不能及時(shí)處理的葉片迅速放入液氮速凍，于超低溫（-70 ℃）冰箱保存，測(cè)前取出剪碎，每次試驗(yàn)重復(fù)3次。

1.4 方法

以去除葉脈的0.5 g油茶葉片為樣品，采用氮藍(lán)四唑（NBT）光化還原法［16］測(cè)定超氧化物歧化酶（SOD）活性；采用紫外吸收法［17］測(cè)定過(guò)氧化氫酶（CAT）活性；采用愈創(chuàng)木酚比色法［18］測(cè)定過(guò)氧化物酶（POD）活性；采用硫代巴比妥酸法［19］測(cè)定丙二醛（MDA）含量；采用考馬斯亮藍(lán)染色法［20］測(cè)定可溶性蛋白質(zhì)含量；采用蒽酮-硫酸法［21］測(cè)定可溶性糖含量；采用水浴浸提法［22］測(cè)定游離脯氨酸（Pro）含量。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

選用SPSS 22軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性差異分析，采用OriginPro 2015軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 茉莉酸甲酯對(duì)不同油茶品種葉片中SOD活性的影響

如圖1所示，同一油茶品種，100 μmol/L MeJA處理的SOD活性與CK之間無(wú)顯著差異，但是 100 μmol/L MeJA處理的SOD活性較CK高。就湘林36號(hào)而言，600、1 000、1 500 μmol/L MeJA處理的SOD活性均顯著低于CK。就湘林27號(hào)、湘林36號(hào)和長(zhǎng)林4號(hào)3個(gè)品種而言，1 000、1 500 μmol/L MeJA處理的SOD活性均顯著低于CK。就長(zhǎng)林3號(hào)而言，1 500 μmol/L MeJA處理的SOD活性顯著低于CK。表明低濃度的MeJA有利于提高油茶幼苗SOD活性，增強(qiáng)清除自由基（O2-）的能力，高濃度的MeJA則相反。此外，在同一MeJA濃度處理下，湘林36號(hào)的SOD活性均顯著性低于湘林27號(hào)、長(zhǎng)林3號(hào)和長(zhǎng)林4號(hào)。

2.2 茉莉酸甲酯對(duì)不同油茶品種葉片中POD活性的影響

如圖2所示，同一濃度處理下，湘林27號(hào)與湘林36號(hào)之間的POD活性無(wú)顯著差異，長(zhǎng)林3號(hào)的POD活性顯著高于長(zhǎng)林4號(hào)。在CK和100 μmol/L MeJA處理下，湘林36號(hào)與長(zhǎng)林4號(hào)之間的POD活性無(wú)顯著差異；300、600、1 000、1 500 μmol/L MeJA處理的湘林36號(hào)的POD活性顯著高于長(zhǎng)林4號(hào)。

當(dāng)MeJA處理濃度為100 μmol/L時(shí)，湘林36號(hào)和長(zhǎng)林4號(hào)的POD活性顯著高于CK。當(dāng)MeJA處理濃度為300 μmol/L時(shí)，湘林27號(hào)的POD活性顯著高于CK。當(dāng)MeJA處理濃度為1 500 μmol/L時(shí)，湘林27號(hào)和長(zhǎng)林3號(hào)的POD活性顯著低于CK。表明適合濃度的MeJA處理可以提高油茶的POD活性，使其抗氧化能力得到提升。

2.3 茉莉酸甲酯對(duì)不同油茶品種葉片中CAT活性的影響

CAT可以將植物體內(nèi)積累的過(guò)氧化氫轉(zhuǎn)化成無(wú)害的O2和H2O，參與膜透性調(diào)節(jié)，維持植物體內(nèi)活性氧水平［23］。從圖3可以看出，在同一濃度處理下，湘林27號(hào)的CAT活性顯著高于長(zhǎng)林3號(hào)和長(zhǎng)林4號(hào)的活性。就CK而言，湘林36號(hào)的CAT活性與長(zhǎng)林3號(hào)和長(zhǎng)林4號(hào)之間無(wú)顯著差異，在100 μmol/L MeJA處理下，湘林36號(hào)的CAT活性顯著高于長(zhǎng)林3號(hào)和長(zhǎng)林4號(hào)。

在100 μmol/L MeJA處理下，湘林27號(hào)和湘林36號(hào)的CAT活性顯著高于CK；長(zhǎng)林3號(hào)和長(zhǎng)林4號(hào)的CAT活性高于CK，但它們之間無(wú)顯著差異。在 1 500 μmol/L MeJA處理下，湘林27號(hào)、湘林36號(hào)和長(zhǎng)林3號(hào)的CAT活性顯著低于CK。表明100 μmol/L MeJA處理有利于提高油茶葉片中CAT活性，而高濃度的MeJA處理會(huì)起到反作用。

2.4 茉莉酸甲酯對(duì)不同油茶品種葉片中MDA含量的影響

如圖4所示，在同一濃度處理下，長(zhǎng)林3號(hào)和長(zhǎng)林4號(hào)的MDA含量無(wú)顯著差異；在0、300、1 000、 1 500 μmol/L MeJA處理下，湘林27號(hào)和湘林36號(hào)的MDA含量顯著高于長(zhǎng)林3號(hào)和長(zhǎng)林4號(hào)。就同一油茶品種的MDA含量而言，100 μmol/L和300 μmol/L處理下的MDA含量顯著低于CK，1 500 μmol/L處理下的MDA含量顯著高于CK。

2.5 茉莉酸甲酯對(duì)不同油茶品種葉片中可溶性蛋白質(zhì)含量的影響

如圖5所示，在同一濃度處理下，長(zhǎng)林3號(hào)和長(zhǎng)林4號(hào)的可溶性蛋白質(zhì)含量均顯著高于湘林27號(hào)。在0、600、1 000、1 500 μmol/L MeJA處理下，湘林36號(hào)、長(zhǎng)林3號(hào)和長(zhǎng)林4號(hào)的可溶性蛋白質(zhì)含量之間無(wú)顯著差異；100、300 μmol/L MeJA處理下，湘林36號(hào)、長(zhǎng)林3號(hào)和長(zhǎng)林4號(hào)的可溶性蛋白質(zhì)含量之間均存在顯著差異，其可溶性蛋白質(zhì)含量表現(xiàn)為長(zhǎng)林4號(hào)>長(zhǎng)林3號(hào)>湘林36號(hào)。就同一油茶品種而言，100、300、600 μmol/L MeJA處理較CK顯著提升了可溶性蛋白質(zhì)含量。

2.6 茉莉酸甲酯對(duì)不同油茶品種葉片中可溶性糖含量的影響

由圖6可知，在CK處理下，湘林27號(hào)、湘林36號(hào)和長(zhǎng)林3號(hào)三者之間的可溶性糖含量無(wú)顯著差異；在100、300 μmol/L MeJA處理下，湘林36號(hào)的可溶性糖含量顯著高于其余3個(gè)油茶品種。在1 000、1 500 μmol/L MeJA處理下，4個(gè)油茶品種的可溶性糖含量之間均存在顯著差異，其含量表現(xiàn)為長(zhǎng)林3號(hào)>長(zhǎng)林4號(hào)>湘林36號(hào)>湘林27號(hào)。

就同一油茶品種而言，100、300、600、1 000、 1 500 μmol/L MeJA處理的可溶性糖含量均顯著高于CK。隨著MeJA處理濃度的升高，湘林27號(hào)呈先升后降的趨勢(shì)，在MeJA處理濃度為600 μmol/L時(shí)，其可溶性糖含量達(dá)到峰值，是CK的1.56倍。當(dāng) MeJA處理濃度為1 000 μmol/L時(shí)，長(zhǎng)林3號(hào)和長(zhǎng)林4號(hào)的可溶性糖含量達(dá)到最大值，分別是CK的2.18倍和2.02倍。

2.7 茉莉酸甲酯對(duì)不同油茶品種葉片中游離脯氨酸含量的影響

從圖7可以看出，在CK處理下，湘林36號(hào)的游離脯氨酸含量顯著高于其余3個(gè)品種；在1 000、 1 500 μmol/L MeJA處理下，湘林36號(hào)的游離脯氨酸含量顯著低于其余3個(gè)品種。

就油茶同一品種而言，Pro含量隨著MeJA濃度的升高而呈先升高后降低的趨勢(shì)。100、300、600 μmol/L MeJA處理較CK顯著提升了Pro含量。在MeJA處理濃度為300 μmol/L時(shí)，油茶葉片中游離脯氨酸含量均達(dá)到峰值，湘林27號(hào)的Pro含量達(dá)66.46 μg/g，是CK的2.08倍；湘林36號(hào)的Pro含量達(dá)65.71 μg/g，是CK的1.86倍；長(zhǎng)林3號(hào)的Pro含量達(dá)73.30 μg/g，是CK的2.57倍；長(zhǎng)林4號(hào)的Pro含量達(dá)60.35 μg/g，是CK的2.06倍。

3 討論與小結(jié)

3.1 討論

在MeJA同一濃度處理下，湘林36號(hào)的SOD活性均顯著低于湘林27號(hào)、長(zhǎng)林3號(hào)和長(zhǎng)林4號(hào)。在MeJA處理濃度為300、600、1 000、1 500 μmol/L時(shí)，湘林36號(hào)的POD活性顯著高于長(zhǎng)林4號(hào)。在100 μmol/L MeJA處理下，湘林36號(hào)的CAT活性顯著高于長(zhǎng)林3號(hào)和長(zhǎng)林4號(hào)。這表明SOD、POD和CAT共同構(gòu)成抗氧化系統(tǒng)酶，4個(gè)油茶品種葉片中的抗氧化酶活性保持著一種動(dòng)態(tài)平衡。

就油茶同一品種而言，100 μmol/L MeJA處理的抗氧化酶活性較CK均有不同程度的提升。與CK相比，1 500 μmol/L MeJA處理顯著降低了SOD活性和CAT活性。這表明適當(dāng)濃度的MeJA處理可以促使油茶幼苗葉片中抗氧化酶活性的提高，但當(dāng)處理濃度過(guò)高時(shí)，抗氧化酶活性反而受到抑制，降低了氧自由基的清除能力［24］。

MDA是脂膜過(guò)氧化的主要分解產(chǎn)物，其含量可以在一定程度上反映植物遭受逆境的程度［25］。在同一MeJA濃度處理下，長(zhǎng)林3號(hào)和長(zhǎng)林4號(hào)的MDA含量無(wú)顯著差異；在0、300、1 000、1 500 μmol/L MeJA處理下，湘林27號(hào)和湘林36號(hào)的MDA含量顯著高于長(zhǎng)林3號(hào)和長(zhǎng)林4號(hào)。就同一油茶品種而言，與CK相比，100、300 μmol/L MeJA處理顯著降低了葉片中MDA含量，而1 500 μmol/L MeJA處理顯著升高了葉片中MDA含量。表明適當(dāng)濃度的MeJA處理能有效減緩油茶的膜脂過(guò)氧化進(jìn)程，而高濃度處理則加劇了這一進(jìn)程［26］。

滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)如可溶性蛋白質(zhì)含量和脯氨酸含量，在100 μmol/L MeJA處理下，油茶葉片中可溶性蛋白質(zhì)含量表現(xiàn)為長(zhǎng)林4號(hào)>長(zhǎng)林3號(hào)>湘林36號(hào)>湘林27號(hào)，其中，湘林36號(hào)和湘林27號(hào)之間無(wú)顯著差異；游離脯氨酸含量表現(xiàn)為湘林27號(hào)>長(zhǎng)林4號(hào)>湘林36號(hào)>長(zhǎng)林3號(hào)。就同一油茶品種而言，100、300、600 μmol/L MeJA處理的含量顯著高于CK。表明適合濃度的MeJA噴施處理可以增加茶油的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量，提高其滲透調(diào)節(jié)能力［27］。

在可溶性糖含量的變化方面，在1 000、1 500 μmol/L MeJA處理下，4個(gè)油茶品種的可溶性糖含量之間均存在顯著差異，其含量表現(xiàn)為長(zhǎng)林3號(hào)>長(zhǎng)林4號(hào)>湘林36號(hào)>湘林27號(hào)。就同一油茶品種而言，CK處理的可溶性糖含量顯著低于其余5個(gè)濃度的MeJA處理，湘林27號(hào)在600 μmol/L MeJA處理下達(dá)到峰值，而長(zhǎng)林3號(hào)和長(zhǎng)林4號(hào)在1 000 μmol/L MeJA處理下達(dá)到峰值。這表明MeJA處理能顯著提高油茶的可溶性糖含量，降低細(xì)胞的滲透勢(shì)［28］，而不同油茶品種之間的可溶性糖含量也存在顯著差異。

3.2 小結(jié)

綜上所述，100 μmol/L MeJA噴施處理有利于提高油茶幼苗葉片中的抗氧化酶活性，有效降低MDA含量，增加滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量，維持滲透平衡。在抗氧化系統(tǒng)酶活性和滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)方面，各油茶品種之間保持一種相對(duì)的動(dòng)態(tài)平衡。在0、300、1 000、 1 500 μmol/L MeJA處理下，湘林27號(hào)和湘林36號(hào)的MDA含量顯著高于長(zhǎng)林3號(hào)和長(zhǎng)林4號(hào)。在1 000、1 500 μmol/L MeJA處理下，4個(gè)油茶品種幼苗葉片中可溶性糖含量之間均存在顯著差異，其含量表現(xiàn)為長(zhǎng)林3號(hào)>長(zhǎng)林4號(hào)>湘林36號(hào)>湘林27號(hào)。

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