植物生长诱导剂在早脆王枣上的应用
2012-06-22吴国林陈晓斌杨俊强
吴国林,张 洁,陈晓斌,杨俊强
(山西省农业科学院园艺研究所,山西太原 030031)
植物对环境条件拥有很大的适应性,发挥其本身潜能并加以诱导利用,可提高植物的光合作用效率,增强作物的综合抗逆性,从而实现作物高产优质。据测试,植物生长诱导剂那氏778[1]处理的不同农作物光合速率可提高50%~400%,但是,有关它提高植物光合速率的机理却尚未见报道。
叶片中叶绿体又是植物进行光合作用最主要的细胞器[2],叶绿素是与植物光合作用有关的最重要色素,叶绿素含量是衡量光合作用强弱的重要因素[3-4]。本试验通过研究那氏778诱导剂对早脆王枣树不同部位叶片叶绿素含量的影响,初步探讨那氏778诱导剂与叶片叶绿素a,b及叶绿素总量的关系,为进一步研究那氏778诱导剂提高植物光合速率的机理奠定基础。
1 材料和方法
1.1 材料
早脆王枣树品种由山西省农业科学院园艺研究所经济林研究室提供,那氏778诱导剂由山西奥圣农业开发有限公司提供。
1.2 试验地点
试验于2010年在山西省农业科学院园艺研究所试验田进行。
1.3 试验方法
1.3.1 那氏778诱导剂的配制及试验处理 选用云南省生态农业研究所监制、山西奥圣农业开发有限公司生产的那氏778诱导剂,按1∶200比例配好后备用。
2010年6月5日至8月5日,每10~15 d对早脆王枣树整株均匀喷施那氏778诱导剂1次,共喷5次。设3次重复,并设对照植株3株,喷清水。于8月23—26日进行数据及样品采集。
1.3.2 叶绿素的测定 采集处理及对照的新鲜叶片,用清水洗净擦干后剪成细条,将剪好的新鲜枣树叶片放入85%丙酮与95%乙醇的等量混合液中浸提。14 h后以参比作为空白对照,用SP-752紫外分光光度计(上海光谱仪器公司)在波长645,663 nm下测定光密度值,并代入公式求出叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素的含量[5-8]。
叶绿素 a(mg/g)=(12.71×A663-2.59×A645)V/(W×1 000);叶绿素b(mg/g)=(22.88×A645-4.67×A663)V/(W×1 000);叶绿素总量(mg/g)=(8.04×A663+20.29×A645)V/(W×1 000)。
其中,V为提取液的体积(mL),W为叶片的质量(g)。
1.3.3 光响应曲线的测定 选取整齐、受光一致有代表性叶片(树冠外围中上部叶片),用Li-6400型便携式光合测定仪测定光合—光响应曲线[9-10]。
2 结果与分析
2.1 植株不同部位叶片叶绿素对比分析
从图1可以看出,那氏778诱导剂处理过的早脆王枣树,各部位的叶片叶绿素a都有所增加。其中,外上部叶片中的叶绿素a增长幅度较小,其余各部位增长幅度都较大。
从图2可以看出,那氏778诱导剂处理过的早脆王枣树各部位的叶片叶绿素b都有所增加。
从图3可以看出,诱导剂处理过的早脆王枣树的各部位叶片叶绿素总量都有所增加。
2.2 诱导剂对早脆王枣叶片光响应曲线的影响
不同光照强度条件下,早脆王枣树叶片净光合速率对喷施诱导剂的反应不同,但整体呈提高趋势。对照植株的光合速率随光照强度的增大而增大,当光照强度为800 μmol/(m2·s)时,光合速率出现峰值,为6.74 μmol/(m2·s);光照强度再增加,光合速率便呈明显下降趋势。而喷施那氏778诱导剂,相同光照强度下的光合速率明显提高,其峰值(7.36 μmol/(m2·s))出现在光照强度为1 500 μmol/(m2·s)时,且光照强度进一步增加,光合速率无明显下降趋势(图4)。这说明,那氏778诱导剂不仅提高了早脆王叶片光合速率及光饱和点,而且推迟了光抑制现象的发生。
3 结论与讨论
光是光合作用的动力,也是形成叶绿素、叶绿体以及正常叶片的必要条件,植物的生命活动离不开充足的光照。然而,当叶片吸收光能过多,不能及时有效地加以利用或耗散时,植物就会遭受强光胁迫,引起光合能力降低,发生光合作用的光抑制。光响应曲线则反映了植物光合速率随光照强度增减的变化规律,植物叶片光合作用对光的响应曲线是研究光合作用特性最主要的内容之一[11]。叶绿体中的色素包括叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素,叶绿体色素在光合作用过程中不仅担负着光能吸收与转化的重要作用,而且在环境变化过程中通过动态调节叶绿体色素之间的比例关系,能恰当地分配和耗散光能,保证光合系统的正常运转。
本试验对那氏778诱导剂处理的早脆王枣树不同部位叶片的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量分析结果表明,那氏778诱导剂可以不同程度地增加早脆王枣树各部位叶片叶绿素a、叶绿素b及叶绿素总量。在本试验中,那氏778诱导剂可以使早脆王枣树在相同光照强度下的光合速率明显提高,提高了光饱和点,而且推迟了光抑制现象的发生。这就说明,在不同光照强度下,叶绿素含量在一定范围内与叶片光合速率呈正相关。这与刘贞琦等[12]的研究结论相似。
高温强光胁迫会导致光合器官的氧化损伤,会造成自由基对细胞的伤害,从而出现光抑制现象[13],那氏778诱导剂的喷施能使早脆王叶片光抑制现象推迟,可见,喷施那氏778后的早脆王的叶片光合机构运转修复能力强于未喷施的叶片,光合机构运转能力的维持使得光抑制现象推迟发生。但是,那氏778通过何种途径调节早脆王枣叶片光合器官活性还有待进一步研究。
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