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外源ALA对加工型番茄新番35号幼苗光合特性的影响

2012-03-21闫刚张春梅

长江蔬菜 2012年10期
关键词:导度蒸腾速率净光合

闫刚,张春梅

(1.河西学院农学与生物技术学院,甘肃张掖,734000;2.嘉峪关市凯瑞特农业科技有限责任公司)

外源ALA对加工型番茄新番35号幼苗光合特性的影响

闫刚1,2,张春梅1

(1.河西学院农学与生物技术学院,甘肃张掖,734000;2.嘉峪关市凯瑞特农业科技有限责任公司)

以加工型番茄新番35号为试材,研究了喷施外源ALA对其幼苗光合作用的影响。试验结果表明,与对照相比,新番35号番茄幼苗叶片的净光合速率(Pn),气孔导度(Gs),蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)显著提高,水分利用率也有小幅度提高,说明喷施ALA能提高番茄植株的光合能力。

番茄;ALA;光合作用

光合能力强弱是植物生物产量的主要决定因素之一,不同植物在不同环境下光合障碍的机理各不相同[1~4]。5-氨基乙酰丙酸(5-aminolev-ulinic acid,ALA)是所有生物体内卟啉化合物如叶绿素、光敏素等生物合成的第一个关键前体[5]。绿色植物中,ALA于质体中合成并转化为叶绿素和亚铁血红素,与植物的光合作用与呼吸作用密切相关。外源供给试验表明,无论是用ALA浸泡根系还是叶面喷施,其对植株整体都会产生生理效应[6]。新番35号是以母本3071-2-①和来自意大利的品种REG多代选育而成的父本E30-3-①杂交而成的加工番茄一代杂种。该品种早熟,植株生长势强,果形整齐,产量高,平均每667 m2产量6 840 kg,品质佳,现已在新疆、内蒙古和甘肃累计种植13 000 hm2,露地栽培用于加工制酱。本试验对4叶1心期的新番35号幼苗喷施不同浓度的ALA,研究外源ALA对其光合作用的影响,以期探索ALA在新番35号番茄上的应用价值。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试5-氨基乙酰丙酸(ALA)由日本Cosmo公司提供,为分析纯;供试番茄品种为新番35号。

1.2 试验处理

试验在甘肃嘉峪关市新番35号推广点进行。新番35号番茄培养至4叶1心时,选择生长一致的幼苗,用0,200,400 mg/L的ALA进行处理,以蒸馏水为对照,叶面喷施以叶面有一层均匀的药液为标准,每7 d喷施一次,共喷施2次。每处理3次重复,每重复60株幼苗。处理第15天,统一选取幼苗的第3片真叶进行相关指标的测定。

1.3 测定项目及方法

处理0,7,14,21 d,每天8:00~11:00,用美国LICOR公司产LI-6400型光合仪测量,每个处理选取3片完好的真叶,重复3次。用LI-6400便携式光合作用测定仪测定净光合速率(Pn,μmol·m-2·s-1)、蒸腾速率(Tr,mmol·m-2·s-1)、气孔导度(Gs,mol·m-2·s-1)、胞间CO2浓度(Ci,μmol·m-2·s-1)以及叶温(T1,℃)等,水分(WUE)=Pn/Tr。测定地面以上3~4 m处(此处环境变化相对稳定)光强为800 μmol·m-2·s-1,叶室温度25℃。数据统计分析采用Excel和DPS数据处理系统,以平均值±标准差反映每个处理各指标的大小。

2 结果与分析

2.1 外源ALA对番茄幼苗叶片净光合速率 (Pn)和气孔导度(Gs)的影响

由图1可见,外源ALA提高了新番35号幼苗叶片Pn,喷施400 mg/L ALA后,番茄7 d、14 d和21 d时的Pn分别比对照增加了9.28%、14.09%和22.50%。

Gs是表征植物叶片气孔与外界进行气体交换的畅通程度。喷施400 mg/L ALA增加了新番35号幼苗叶片 Gs,7,14,21 d时的 Gs分别比对照增加3.54%、6.43%和12.61%。

2.2 外源ALA对番茄幼苗叶片蒸腾速率(Tr)和胞间CO2(Ci)浓度的影响

外源喷施200 mg/L ALA后,Tr和Ci增加不显著;喷施400 mg/L的ALA后,在 7,14,21 d时,Tr分别比对照增加了 4.15% 、11.64% 和15.58%,Ci分别比对照增加了 10.03%,8.42%和16.30%(图2)。可见喷施外源ALA可增加新番35号幼苗叶片Tr和胞间Ci。

2.3 外源ALA对幼苗水分利用率(WUE)的影响

WUE的大小与Pn大小之间存在一定的内在联系,一般而言Pn越高,其WUE率越高,二者呈极显著正相关[7]。由图3可知,喷施200,400 mg/L外源ALA时,新番35号番茄叶片的WUE略有增加。

图1 外源ALA对新番35号幼苗净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)的影响

图2 外源ALA对新番35号幼苗蒸腾速率(Tr)和胞间CO2浓度(Ci)的影响

图3 外源ALA对新番35号幼苗水分利用率(WUE)的影响

3 结论

目前,关于ALA在农业生产中的潜在作用已成为一个研究的热点。ALA是植物体内卟啉化合物生物合成前体,高浓度(>5 mmol/L)时可以作为农田除草剂,低浓度时则能够调节植物生长发育,促进作物增产[8]。植物光合作用强弱直接影响光合物质生产,进而影响植物的生长发育、产量和品质。因此,ALA对植物的光合作用影响的研究一直受到高度重视。本试验以不同浓度的ALA处理新番35号番茄幼苗后,其净光合速率(Pn),气孔导度(Gs),蒸腾速率(Tr)和胞间CO2浓度(Ci)明显提高,水分利用率也有小幅上升,综合各指标的表现可知,外源ALA处理可以提高加工型番茄新番35号幼苗的光合能力。

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Effects of Exogenous ALA on Photosynthesis of Processing Tomato Xinfan No.35 Seedlings

YAN Gang1,2,ZHANG Chunmei1
(1.College of Agriculture and Biology Technology,Hexi University,ZhangYe,Gansu 734000; 2.Jiayuguan City Kairuite Agricultural Technology Limited Liability Company)

Taking the processing tomato Xinfan No.35 as materials,we studied the effects of spraying exogenous ALA on the photosynthesis of its seedlings.The results showed that,compared with the control,spraying exogenous ALA could significantly improve the net photosynthetic rate (Pn),stomatal conduction (Gs),transpiration rate (Tr)and intercellular CO2concentration of leaves of Xinfan No.35 seedlings,with the water use efficiency increasing slightly,which indicated that spraying exogenous ALA could improve the photosynthesis of tomato seedlings.

Tomato(Lycopersicon esculentumM.);ALA;Photosynthesis

10.3865/j.issn.1001-3547.2012.10.011

农业科技成果转化资金项目(1105NCNB108)

闫刚(1985-),男,硕士,农艺师,主要从事蔬菜逆境生理研究和育种,E-mail:jqyg@163.com

张春梅(1978-),女,通信作者,博士,副教授,主要从事设施园艺与逆境生理研究,电话:13909360385,E-mail:zazcm197828@163.com

2012-04-23

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