外源褪黑素對(duì)干旱脅迫下馬鈴薯幼苗生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響

收稿日期：2024-11-01

基金項(xiàng)目：中國(guó)-愛(ài)沙尼亞馬鈴薯聯(lián)合育種實(shí)驗(yàn)室基金項(xiàng)目（2￣0￣1￣9￣L￣H￣S￣Y￣S02）；沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)引進(jìn)人才專項(xiàng)（2022Y001）

作者簡(jiǎn)介：崔 亮（1983-），男，遼寧沈陽(yáng)人，博士，助理研究員，主要從事馬鈴薯育種與高產(chǎn)栽培技術(shù)研究。（E-mail）cuiliang2832@126.com

通訊作者：賈景麗，（E-mail）jiajingli1999@163.com

摘要： 本研究以馬鈴薯品種遼薯6號(hào)為試驗(yàn)材料，設(shè)置正常水分對(duì)照（CK）及20%聚乙二醇-6000（PEG）干旱脅迫（T1）、30 μmol/L褪黑素+20%PEG干旱脅迫（T2）、60 μmol/L褪黑素+20%PEG干旱脅迫（T3）、90 μmol/L褪黑素+20%PEG干旱脅迫（T4）和120 μmol/L褪黑素+20%PEG干旱脅迫（T5）5個(gè)處理，通過(guò)葉面噴施褪黑素，研究干旱脅迫條件下馬鈴薯幼苗形態(tài)、光合特性及產(chǎn)量對(duì)外源褪黑素的響應(yīng)機(jī)理。結(jié)果表明：與CK相比，20%聚乙二醇-6000干旱脅迫處理顯著降低了馬鈴薯幼苗的株高、莖粗、光合特性參數(shù)和單株結(jié)薯重。干旱脅迫條件下，噴施適宜濃度的褪黑素可有效改善馬鈴薯幼苗的生長(zhǎng)狀況及生理生化特性。60 μmol/L褪黑素+20%聚乙二醇-6000干旱脅迫處理下，馬鈴薯幼苗株高和莖粗分別比T1處理提高了15%和29%，凈光合速率、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率分別比T1處理提高了21%、28%和16%，最大光化學(xué)量子效率、表觀電子傳遞速率、光化學(xué)猝滅系數(shù)分別比T1處理提高了8%、6%、14%，超氧化物歧化酶活性、過(guò)氧化氫酶活性和抗壞血酸過(guò)氧化物酶活性分別比T1處理提高了8%、39%和9%，單株結(jié)薯數(shù)、平均單薯重和單株結(jié)薯重分別比T1處理提高了12.5%、7.1%和22.8%。綜合分析認(rèn)為，在20%聚乙二醇-6000干旱脅迫下，葉片噴施60 μmol/L褪黑素處理有利于促進(jìn)馬鈴薯幼苗生長(zhǎng)，增強(qiáng)光合能力和抗氧化性，提高產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞： 褪黑素；干旱脅迫；馬鈴薯；生長(zhǎng)；產(chǎn)量

中圖分類(lèi)號(hào)： S532"" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A"" 文章編號(hào)： 1000-4440（2025）02-0251-07

Effects of exogenous melatonin on growth and yield of potato seedlings under drought stress

CUI Liang¹， FU Xuejiao¹， WAN Bo¹， ZHOU Huanan¹， YANG Yu²， JIA Jingli²

（1.Institute of Crop Research， Liaoning Academy of Agricultural Sciences， Shenyang 110161， China；2.Shenyang Agricultural University， Shenyang 110866， China）

Abstract： In this study， the potato variety Liaoshu 6 was used as the experimental material. Control and five treatments were set up： normal water （CK）， 20% polyethylene glycol-6000 （PEG） drought stress （T1）， 30 μmol/L melatonin + 20% PEG drought stress （T2）， 60 μmol/L melatonin + 20% PEG drought stress （T3）， 90 μmol/L melatonin + 20% PEG drought stress （T4） and 120 μmol/L melatonin + 20% PEG drought stress （T5）. The response mechanism of potato seedling morphology， photosynthetic characteristics and yield to exogenous melatonin under drought stress was studied by spraying melatonin on leaves. The results showed that the plant height， stem diameter， photosynthetic characteristics and tuber weight per plant of potato seedlings under 20% polyethylene glycol-6000 drought stress were significantly reduced compared with CK. Under drought stress， spraying appropriate concentration of melatonin could effectively improve the growth and physiological and biochemical characteristics of potato seedlings. Compared with T1 treatment， the plant height and stem diameter of potato seedlings under 60 μmol/L melatonin + 20% polyethylene glycol-6000 drought stress were increased by 15% and 29%，the net photosynthetic rate， stomatal conductance and transpiration rate were increased by 21%， 28% and 16%， the maximum photochemical quantum efficiency， apparent electron transport rate and photochemical quenching coefficient were increased by 8%， 6% and 14%， the activities of superoxide dismutase， catalase and ascorbate oxidase were increased by 8%， 39% and 9%， and the tuber number per plant， average tuber weight and tuber weight per plant were increased by 12.5%， 7.1% and 22.8%， respectively. The results of comprehensive analysis indicated that under 20% polyethylene glycol-6000 drought stress， spraying 60 μmol/L melatonin on leaves was beneficial to promote the growth of potato seedlings， enhance photosynthetic capacity and antioxidant capacity， and increase yield.

Key words： melatonin；drought stress；potato；growth；yield

馬鈴薯是世界第四大糧食作物，因其具有高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、營(yíng)養(yǎng)豐富及適應(yīng)性廣等特點(diǎn)，在全世界范圍內(nèi)被廣泛種植^[1-2]。它不僅是人類(lèi)食用的糧蔬兼用作物，同時(shí)也是重要的工業(yè)原料^[3]。為保障中國(guó)糧食安全，促進(jìn)農(nóng)民持續(xù)增收，中國(guó)提出了馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略^[4]，因此，馬鈴薯成為糧食供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革中重要的替代作物之一。

中國(guó)的馬鈴薯種植面積和總產(chǎn)量位居世界首位，主要生產(chǎn)區(qū)域多分布在干旱與半干旱的貧瘠地區(qū)^[5-6]。近年來(lái)，隨著全球氣候變暖，水資源短缺已成為全球最嚴(yán)峻的危機(jī)，嚴(yán)重影響著農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)^[7]。在中國(guó)，干旱脅迫已成為制約馬鈴薯生產(chǎn)的主要因素^[8]。已有研究結(jié)果表明，干旱脅迫會(huì)抑制馬鈴薯從苗期到塊莖形成期的株高、莖粗、根系長(zhǎng)度以及干物質(zhì)積累，并且影響單株塊莖數(shù)和單株塊莖重量^[9-10]。此外，馬鈴薯的光合系統(tǒng)對(duì)干旱脅迫非常敏感，水分不足會(huì)妨礙葉綠素在作物體內(nèi)的合成，影響后續(xù)光能的傳遞和分配過(guò)程，引起葉綠素?zé)晒鈪?shù)的顯著變化^[11]。余凌翔等^[12]的研究結(jié)果表明，增加干旱脅迫程度，降低了光化學(xué)猝滅系數(shù)和最大光化學(xué)量子效率，提高了非光化學(xué)猝滅系數(shù)。王立為等^[13]研究發(fā)現(xiàn)，在干旱脅迫條件下，馬鈴薯葉片的凈光合速率和氣孔導(dǎo)度在塊莖關(guān)鍵生長(zhǎng)時(shí)期呈顯著降低的變化趨勢(shì)。韓海霞等^[14]通過(guò)比較干旱脅迫下不同馬鈴薯品種抗氧化酶活性發(fā)現(xiàn)，干旱脅迫顯著提升了馬鈴薯超氧化物歧化酶、過(guò)氧化氫酶和過(guò)氧化物酶的活性，激活了馬鈴薯的防御機(jī)制，增強(qiáng)了抗旱能力。

利用外源激素調(diào)節(jié)植物的抗逆反應(yīng)，是最有效且容易實(shí)現(xiàn)的途經(jīng)之一。其中，褪黑素作為一種色胺類(lèi)激素，不僅可以直接或間接清除植物體內(nèi)的活性氧，還可以調(diào)控其他激素水平，進(jìn)而參與作物遭受逆境脅迫的一系列代謝過(guò)程，降低作物生長(zhǎng)對(duì)干旱脅迫的損傷響應(yīng)程度，減輕干旱脅迫對(duì)作物生長(zhǎng)的負(fù)面影響，提高其產(chǎn)量和品質(zhì)^[15-16]。相關(guān)研究結(jié)果表明，干旱脅迫下，通過(guò)對(duì)小麥根部施用褪黑素，可有效改善幼苗的水分分布情況和氧化損傷，有助于提高光合能力，從而增強(qiáng)抗旱性和恢復(fù)生長(zhǎng)的能力^[17]。劉婷婷等^[18]研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)施加褪黑素，可以顯著促進(jìn)鹽漬脅迫條件下黃瓜幼苗的生長(zhǎng)發(fā)育。Li等^[19]研究發(fā)現(xiàn)，可以通過(guò)噴施褪黑素提高西瓜幼苗葉片的氣孔導(dǎo)度，改善光系統(tǒng)Ⅱ的光能吸收和電子傳遞，進(jìn)而緩解鹽脅迫對(duì)其光合性能的抑制作用。楊小龍等^[20]的研究結(jié)果表明，施加褪黑素不但能夠顯著提升干旱脅迫下番茄葉片的凈光合速率和蒸騰速率，而且能增強(qiáng)光合系統(tǒng)Ⅰ和光合系統(tǒng)Ⅱ的光合電子傳遞速率，提高三磷酸腺苷酶的活性，使類(lèi)囊體膜免受干旱脅迫引起的損傷。盡管已有大量研究結(jié)果表明，褪黑素在改善逆境脅迫下作物生長(zhǎng)及光合性能方面具有顯著效果，然而，關(guān)于褪黑素在提升馬鈴薯抗旱能力和產(chǎn)量方面的研究較少。因此，本研究擬以馬鈴薯幼苗為試驗(yàn)材料，測(cè)定不同濃度褪黑素對(duì)干旱脅迫下馬鈴薯幼苗生長(zhǎng)和光合生理指標(biāo)的影響，解析褪黑素提高馬鈴薯幼苗抗旱增產(chǎn)能力的機(jī)制，篩選最佳的褪黑素濃度，以期為干旱和半干旱地區(qū)馬鈴薯的種植提供技術(shù)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試馬鈴薯品種為遼薯6號(hào)，由遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院自主選育。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)于2023年4-7月在遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院溫室內(nèi)進(jìn)行，采用盆栽的方法，設(shè)置正常水分對(duì)照（CK）及20%聚乙二醇-6000（PEG）干旱脅迫（T1）、30 μmol/L褪黑素（MT）+20%PEG干旱脅迫（T2）、60 μmol/L MT+20%PEG干旱脅迫（T3）、90 μmol/L MT+20%PEG干旱脅迫（T4）、120 μmol/L MT+20%PEG干旱脅迫（T5）處理。采用不同濃度的褪黑素，通過(guò)手持噴霧器均勻噴灑于幼苗葉片的正反面，以確保葉面不滴流，CK噴施等量清水，連續(xù)噴施3 d，1 d噴1次；然后用300 mL 20%PEG澆灌根部進(jìn)行干旱脅迫處理，每3 d處理1次，共處理4次，以正常水分管理為CK。每個(gè)處理設(shè)置3次重復(fù)。4月5日將催芽后的馬鈴薯栽植于塑料盆中，處理14 d后取馬鈴薯幼苗倒四葉進(jìn)行試驗(yàn)，7月2日塊莖成熟后收獲。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.3.1 形態(tài)指標(biāo) 選取長(zhǎng)勢(shì)一致的植株，采用直尺測(cè)量株高（cm），用游標(biāo)卡尺測(cè)量莖粗（cm）。

1.3.2 氣體交換參數(shù) 采用美國(guó)LI-COR公司LI-6400便攜式光合測(cè)定系統(tǒng)，在晴天上午8：30-11：30，對(duì)馬鈴薯幼苗倒四葉的凈光合速率（Pn）、氣孔導(dǎo)度（Gs）及蒸騰速率（Tr）進(jìn)行測(cè)定。測(cè)定時(shí)所使用的光照度為1 200 μmol/（m²·s），二氧化碳摩爾分?jǐn)?shù)設(shè)定為400 μmol/mol，葉片溫度保持在25 ℃，相對(duì)濕度保持在25%，每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)。

1.3.3 葉綠素?zé)晒鈪?shù) 采用PAM-2100便攜式調(diào)制葉綠素?zé)晒鈨x（Walz公司產(chǎn)品），對(duì)每株馬鈴薯幼苗倒四葉完全展開(kāi)的功能葉進(jìn)行最大光化學(xué)量子效率（Fv/Fm）、表觀電子傳遞速率（ETR）、光化學(xué)猝滅系數(shù)（qP）和非光化學(xué)猝滅系數(shù)（NPQ）等熒光參數(shù)的測(cè)定。

1.3.4 抗氧化酶活性 采用Tan等^[21]的方法，將馬鈴薯幼苗倒四葉放入液氮中處理30 min，隨后儲(chǔ)存在-20 ℃的冰箱中，用于后續(xù)測(cè)定超氧化物歧化酶（SOD）、過(guò)氧化物酶（POD）和過(guò)氧化氫酶（CAT）等抗氧化酶的活性，抗壞血酸過(guò)氧化物酶（APX）活性的測(cè)定采用Nakano等^[22]的方法。

1.3.5 產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素 在馬鈴薯成熟期測(cè)定每個(gè)處理的單株結(jié)薯數(shù)、平均單薯重和單株結(jié)薯重，以單株結(jié)薯重作為實(shí)際產(chǎn)量指標(biāo)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2021進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，利用SPSS 19.0軟件進(jìn)行方差分析，用Duncan’s多重比較法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)，用Origin 9.0作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 外源褪黑素對(duì)干旱脅迫下馬鈴薯生長(zhǎng)的影響

圖1顯示，T1處理下馬鈴薯的株高和莖粗比CK顯著降低了17%和27%（Plt;0.05），干旱脅迫對(duì)馬鈴薯的株高和莖粗產(chǎn)生了顯著的抑制效應(yīng)。與T1處理相比，T3、T4處理可顯著改善干旱脅迫下馬鈴薯幼苗生長(zhǎng)性狀（Plt;0.05）。其中，T3處理馬鈴薯幼苗的株高、莖粗分別比T1處理顯著增加了15%和29%，緩解效果最為明顯。隨著褪黑素濃度的繼續(xù)增加，其對(duì)干旱脅迫下馬鈴薯幼苗生長(zhǎng)的緩解作用減弱?？梢?jiàn)，適宜濃度的褪黑素在一定程度上能夠緩解干旱脅迫對(duì)馬鈴薯生長(zhǎng)的抑制。

2.2 外源褪黑素對(duì)干旱脅迫下馬鈴薯光合參數(shù)的影響

圖2顯示，干旱脅迫降低了馬鈴薯幼苗的光合參數(shù)。與CK相比，T1處理的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率顯著降低了28%、35%和29%（Plt;0.05）。干旱脅迫下噴施適宜濃度褪黑素可以顯著改善馬鈴薯幼苗的光合特性。與T1處理相比，T2、T3、T4、T5處理下凈光合速率顯著增加了15%、21%、17%、11%，T2、T3處理下氣孔導(dǎo)度分別顯著增加了17%、28%，T3處理下蒸騰速率顯著增加了16%。綜上，T3處理對(duì)干旱脅迫下馬鈴薯幼苗光合性能的降低起到了較好的緩解作用，加速了光合產(chǎn)物的合成，說(shuō)明噴施適宜濃度的褪黑素能夠有效減輕干旱脅迫對(duì)植物光合特性造成的負(fù)面影響。

2.3 外源褪黑素對(duì)干旱脅迫下馬鈴薯葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響

葉綠素?zé)晒鈪?shù)直接反映了葉綠素在光合作用中的光能合成與利用效率。圖3顯示，與T1處理相比，隨著褪黑素濃度的增加，T2、T3、T4、T5處理下的葉綠素?zé)晒鈪?shù)呈先升高后降低的變化趨勢(shì)。其中，T2、T3、T4處理下的最大光化學(xué)量子效率（Fv/Fm）比T1處理增加了4%、8%、5%，T3處理下的表觀電子傳遞速率（ETR）比T1處理增加了6%，T2、T3處理下光化學(xué)猝滅系數(shù)（qP）比T1處理增加了11%、14%，T2～T5處理的非光化學(xué)猝滅系數(shù)（NPQ）與T1處理相比，無(wú)顯著變化?？梢?jiàn)，適宜濃度的褪黑素可在一定程度上緩解干旱脅迫對(duì)光合系統(tǒng)造成的傷害，且T3處理的效果最為明顯。

2.4 外源褪黑素對(duì)干旱脅迫下馬鈴薯抗氧化酶活性的影響

圖4顯示，干旱脅迫下馬鈴薯幼苗葉片的超氧化物歧化酶、過(guò)氧化氫酶、抗壞血酸過(guò)氧化物酶活性均顯著高于CK（Plt;0.05）。噴施適宜濃度褪黑素后顯著提升了馬鈴薯的抗氧化酶活性，與T1處理相比，T2、T3、T4、T5處理下的超氧化物歧化酶活性顯著增加了2%、8%、5%和3%，過(guò)氧化氫酶活性顯著增加了17%、39%、28%和21%。T2、T3、T4處理下的抗壞血酸過(guò)氧化物酶活性較T1處理顯著增加了5%、9%、6%。綜上，干旱脅迫下噴施適宜濃度褪黑素可以激活馬鈴薯的抗氧化保護(hù)機(jī)制，且T3處理效果最佳。

2.5 外源褪黑素對(duì)干旱脅迫下馬鈴薯產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

表1顯示，與CK相比，T1處理下馬鈴薯的單株結(jié)薯數(shù)、平均單薯重和單株結(jié)薯重顯著降低了17.9%、9.4%和25.0%。與T1處理相比，T2、T3、T4、T5處理顯著提高了馬鈴薯的平均單薯重，平均單薯重分別提高了2.7%、7.1%、4.9%和3.3%。與T1處理相比，T3、T4處理下單株結(jié)薯數(shù)分別顯著提高了12.5%、9.4%，單株結(jié)薯重分別顯著提高了22.8%、14.7%。可見(jiàn)，通過(guò)外源噴施褪黑素可以減少馬鈴薯的產(chǎn)量損失。

3 討論與結(jié)論

光合作用通過(guò)同化二氧化碳及合成碳水化合物，直接影響作物的生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的形成，干旱脅迫會(huì)對(duì)作物的光合能力產(chǎn)生抑制作用，而且也會(huì)影響葉綠素的熒光特性，最終導(dǎo)致產(chǎn)量降低^[23-24]。有研究結(jié)果表明，不同干旱水平可顯著降低馬鈴薯的光合特性^[25]，通過(guò)噴施適宜濃度褪黑素可以緩解干旱脅迫對(duì)植物光合作用產(chǎn)生的抑制作用^[26]。本研究發(fā)現(xiàn)，干旱脅迫顯著降低了馬鈴薯幼苗的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率，噴施適宜濃度褪黑素后，各個(gè)光合參數(shù)值均有所增加，并在60 μmol/L褪黑素處理下表現(xiàn)最優(yōu)。說(shuō)明噴施適宜濃度褪黑素能夠改善氣孔的狀態(tài)，減輕干旱脅迫引起的水分流失，從而保持作物正常的光合進(jìn)程，不僅有助于促進(jìn)光合產(chǎn)物的運(yùn)輸和積累，還能減輕干旱脅迫對(duì)作物造成的損害^[27]。此外，本研究結(jié)果表明，馬鈴薯的最大光化學(xué)量子效率、表觀電子傳遞速率、光化學(xué)猝滅系數(shù)和非光化學(xué)猝滅系數(shù)在干旱脅迫下明顯降低，噴施適宜濃度褪黑素后有所改善，其中，在60 μmol/L褪黑素處理下改善效果最佳，說(shuō)明該處理更能激發(fā)光化學(xué)PSⅡ活性的保護(hù)作用，提高光合作用對(duì)干旱脅迫的耐受性，增加作物對(duì)光能的轉(zhuǎn)換效率與光合電子傳遞能力，進(jìn)而加速光合色素的合成與積累，增強(qiáng)馬鈴薯的光合作用。這與前人對(duì)于適宜濃度褪黑素可以緩解干旱脅迫下光合機(jī)制損傷的研究結(jié)果^[28]一致。

干旱脅迫會(huì)導(dǎo)致作物細(xì)胞內(nèi)活性氧的產(chǎn)生與清除之間的失調(diào)，進(jìn)而破壞細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)，造成作物的氧化損傷^[29]。相關(guān)研究結(jié)果表明，馬鈴薯葉片的抗氧化酶活性與其抗旱能力之間存在著密切關(guān)系，在受到適度的干旱脅迫時(shí)，其體內(nèi)超氧化物歧化酶、過(guò)氧化物酶、過(guò)氧化氫酶和抗壞血酸過(guò)氧化物酶等抗氧化酶活性增強(qiáng)，提高了植物的抗逆性^[30]。本研究結(jié)果表明，與正常水分處理相比，干旱脅迫下馬鈴薯幼苗的超氧化物歧化酶、過(guò)氧化氫酶和抗壞血酸過(guò)氧化物酶的活性均不同程度上升，通過(guò)提升體內(nèi)抗氧化酶活性，降低干旱脅迫對(duì)馬鈴薯造成的損傷。本試驗(yàn)設(shè)置的褪黑素濃度以60 μmol/L最佳，該處理?xiàng)l件下馬鈴薯幼苗的超氧化物歧化酶、過(guò)氧化物酶、過(guò)氧化氫酶和抗壞血酸過(guò)氧化物酶的活性最高，隨著施加褪黑素濃度的繼續(xù)升高，馬鈴薯抗氧化酶活性的提高幅度有所降低，這可能是由于高濃度的褪黑素降低了滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的積累速率，進(jìn)而降低了逆境脅迫下作物的抗氧化作用^[31]。表明噴施適宜濃度褪黑素可以通過(guò)提高超氧化物歧化酶、過(guò)氧化物酶、過(guò)氧化氫酶和抗壞血酸過(guò)氧化物酶的活性來(lái)消除干旱脅迫下馬鈴薯產(chǎn)生的過(guò)量活性氧（ROS），維持ROS的平衡，這與前人研究得出的褪黑素具有清除活性氧且增強(qiáng)抗氧化酶活性作用的結(jié)果^[32]基本一致。

干旱脅迫是限制作物生產(chǎn)力的主要因素之一，通過(guò)抑制作物的光合作用，阻礙碳水化合物的合成，導(dǎo)致過(guò)量活性氧產(chǎn)生，從而破壞細(xì)胞內(nèi)離子的動(dòng)態(tài)平衡，此過(guò)程引發(fā)了形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化以及生物量的重新分配，進(jìn)而影響植株的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，最終導(dǎo)致產(chǎn)量下降^[33-34]。馬鈴薯對(duì)水分敏感，缺水會(huì)影響馬鈴薯的生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量形成^[35]。已有研究結(jié)果表明，干旱脅迫阻礙了作物有機(jī)物的合成與積累，抑制了初級(jí)生產(chǎn)能力，噴施適宜濃度褪黑素處理能夠顯著提高作物在干旱脅迫條件下的株高、莖粗及生物量^[36-37]。本研究發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照相比，干旱脅迫處理顯著降低了馬鈴薯的株高、莖粗、單株結(jié)薯數(shù)、平均單薯重及單株結(jié)薯重。噴施適宜濃度褪黑素處理后顯著改善了干旱脅迫下馬鈴薯的生長(zhǎng)發(fā)育狀態(tài)和產(chǎn)量水平，這是由于褪黑素作為一種強(qiáng)力的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑和抗氧化劑，通過(guò)提高作物體內(nèi)的抗氧化酶活性，導(dǎo)致具有抗氧化調(diào)節(jié)和抗氧化特性的低分子量有機(jī)化合物的積累，維持干旱脅迫下作物細(xì)胞內(nèi)離子之間的平衡，減少氧化應(yīng)激效應(yīng)，增加了馬鈴薯的脅迫耐受性，促進(jìn)了碳水化合物的合成。

綜上所述，干旱脅迫對(duì)馬鈴薯幼苗的生長(zhǎng)發(fā)育和最終產(chǎn)量起到了抑制作用。干旱脅迫下噴施60 μmol/L褪黑素可以促進(jìn)馬鈴薯幼苗的生長(zhǎng)發(fā)育，提升抗氧化酶活性，改善光合作用，提高產(chǎn)量。本研究結(jié)果可以為褪黑素在馬鈴薯綠色高產(chǎn)生產(chǎn)技術(shù)上的應(yīng)用提供一定的參考。

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（責(zé)任編輯：王 妮）