三种植物生长调节剂对楝叶吴茱萸光合作用的影响

董奇妤，张　亮，张　亨，王　婧，陈红跃

（1.华南农业大学 林学与风景园林学院，广东 广州 510642；2.广东省林业调查规划院，广东 广州 510520；3.广州普邦园林有限公司，广东 广州 510600）

三种植物生长调节剂对楝叶吴茱萸光合作用的影响

董奇妤1，张亮2，张亨3，王婧1，陈红跃1

（1.华南农业大学 林学与风景园林学院，广东 广州 510642；2.广东省林业调查规划院，广东 广州 510520；3.广州普邦园林有限公司，广东 广州 510600）

以楝叶吴茱萸Evodia glabrifolia苗木为材料，用生根粉（ABT-3）、吲哚乙酸（IAA）、萘乙酸（NAA） 3种植物生长调节剂处理植物，测定处理后苗木的光合作用指标。结果表明，NAA和IAA的最佳浓度为150 mg·L-1，ABT-3的最佳处理浓度为100 mg·L-1；其中浓度为150 mg·L-1NAA最有利于楝叶吴茱萸的光合作用，50 mg·L-1IAA最不利于楝叶吴茱萸的光合作用。研究结果可为楝叶吴茱萸的育苗、移栽提供技术指导。

楝叶吴茱萸；植物生长调节剂；光合作用

楝叶吴茱萸Evodia glabrifolia是华南地区速生优良的乡土树种，无论是在生态公益林的建设还是风景林建设方面，均有较优良的表现［1］。但由于造林立地条件制约和城市园林绿化的特殊性，楝叶吴茱萸需进行大树移栽，且为了提高移栽成活率需在移栽时施用植物生长调节剂［2］。植物生长调节剂能够调节植物的生长发育，如促进根系发育［2］、调节光合色素含量［3］、提高光合速率［4］、改善光合特性［5］等。目前，植物生长调节剂广泛应用于大田作物、经济作物、果树、林木、蔬菜、花卉等方面，并取得显著的经济效益［6—11］，但植物生长调节剂对楝叶吴茱萸生长的影响尚未见报道。本研究以不同种类和浓度的植物生长调节剂处理楝叶吴茱萸，探讨生长调节剂对其光合作用的影响，旨在为楝叶吴茱萸的育苗、移栽提供参考。

1　材料与方法

1.1研究区域概况

楝叶吴茱萸苗木在广州市华南农业大学农学院苗圃温室培育。该苗圃地处南亚热带季风气候区，年平均气温21.9 ℃，最热月7月平均气温28.7 ℃，绝对最高气温38.7 ℃，最冷月1月平均气温13.5 ℃，绝对最低气温-2.6 ℃，11月下旬至2月中旬偶有霜冻。年均降雨量1600 mm，主要集中于4～10月。

1.2材料

楝叶吴茱萸苗木规格为高120～130 cm、地径1.1～1.3 cm的袋苗，育苗容器为无纺布容器袋（直径30 cm，高 35 cm），土壤为黄心土+基质土（广州市园林科学研究所生产），生根剂为 ABT3号生根粉（ABT-3）、吲哚乙酸（IAA）、萘乙酸（NAA）。

1.3方法

1.3.1生长调节剂配制ABT-3溶液：先将1 g ABT-3用100 mL酒精溶解配成ABT母液备用，再加水配成50、100、150 mg·kg-1溶液；IAA溶液的配制与ABT-3号生根粉相同；NAA溶液的配制直接用水稀释。

1.3.2处理方法选用上述50、100、150 mg·kg-1三种浓度的 ABT-3、IAA、NAA溶液分别对楝叶吴茱萸苗木进行处理，这9种处理分别用ABT50、ABT100、ABT150、IAA50、IAA100、IAA150、NAA50、NAA100、NAA150表示，另设对照CK（清水处理）。每处理5株苗。

生长调节剂采用灌根法施用。灌溉量为1 L·株-1，灌溉时做到缓慢，均匀，避免漏出。1周后再灌1次，共2次。此后定时定量浇水，定期除草、松土，保持周围环境整洁、通风，以减少病虫害。

1.4光合指标测定

采用Li-6400光合仪，于一晴天上午9∶00～11∶30进行测定，每株苗选取生长健壮的3片成熟叶进行测定。光合作用的主要测定指标有：净光合速率（Pn，μmol·m-2·s-1）、气孔导度（Gs， mmol·m-2·s-1）、胞间CO2浓度（Ci， μmol·m-2·s-1）、蒸腾速率（Tr， mmol·m-2·s-1）、叶面饱和蒸汽压（VpdL， kPa）、胞间CO2浓度与空气CO2浓度比（Ci/Ca）、水分利用效率（WUE，μmol·mmol-1）等。于10月测定本底数据之后，隔一个月再测定第2次数据。苗木光合指标的本底情况如表1。

表1　楝叶吴茱萸光合指标本底情况Table 1　The background data of photosynthesis of Evodia glabrifolia

1.5数据处理

数据采用Microsoft Excel 2003、SAS以及SPSS19.0软件进行统计处理。

2　结果与分析

2.1对净光合速率的影响

从表2可以看出，3种植物生长调节剂处理1个月后，楝叶吴茱萸的净光合速率（Pn）与CK均有一定的差异（P＜0.05），其中ABT50处理下，Pn最低，为4.50 μmol·m-2·s-1。随着植物生长调节剂浓度的升高，各种生长调节剂处理的Pn变化趋势有所差异。NAA处理楝叶吴茱萸时，3种不同浓度处理下楝叶吴茱萸的Pn均显著高于CK，且随着浓度升高而升高，在NAA150处理下，Pn最大，为8.51 μmol·m-2·s-1，显著高于其他处理。用IAA处理时，楝叶吴茱萸Pn随IAA浓度升高而升高，当IAA浓度为150 mg·L-1时，Pn值最大，为7.08 μmol·m-2·s-1。用ABT-3处理时，楝叶吴茱萸Pn随浓度升高出现先升高后下降的趋势，当ABT-3浓度为100 mg·L-1时，Pn最大，达6.35 μmol·m-2·s-1。

2.2对气孔导度的影响

植物生长调节剂处理1个月后，楝叶吴茱萸的气孔导度（Gs）与CK差异明显（表2）。其中，在IAA50处理下，Gs出现最小值，为25.40 mmol·m-2·s-1；仅当NAA浓度为150 mg·L-1时，楝叶吴茱萸的Gs为最大，为60.97 mmol·m-2·s-1，显著高于其他处理。而在NAA100处理下，楝叶吴茱萸的Gs值则与CK组之间无显著差异。随着植物生长调节剂浓度的升高，各处理楝叶吴茱萸的Gs值的变化趋势不同。用NAA处理时，Gs值随浓度的升高而升高，当NAA浓度为150 mg·L-1时，Gs出现最大值；用IAA处理时，Gs值随浓度的升高而升高，当IAA浓度为150 mg·L-1时，Gs出现最大值，为54.14 mmol·m-2·s-1，显著高于IAA50和IAA100处理；用ABT-3处理时，Gs随浓度升高呈先升高后趋于平稳的趋势，当ABT-3浓度为100 mg·L-1时，Gs出现最大值，为46.45 mmol·m-2·s-1。

2.3对胞间CO2浓度的影响

植物生长调节剂处理的楝叶吴茱萸胞间CO2浓度（Ci）一般低于CK（185.79 μmol·m-2·s-1）（表2），仅在ABT150处理下，楝叶吴茱萸Ci为211.59 μmol·m-2·s-1，高于CK组，且显著高于其他处理；各处理中，IAA50和IAA100处理下楝叶吴茱萸Ci显著低于其他处理，仅为66.54 μmol·m-2·s-1和81.92 μmol·m-2·s-1。随着浓度的升高，各处理楝叶吴茱萸Ci没有明显的变化规律。用不同浓度NAA处理楝叶吴茱萸时，Ci值随浓度升高呈先升高后下降趋势，当NAA浓度为100 mg·L-1时，Ci达最大值，为165.79 μmol·m-2·s-1；用不同浓度IAA处理时，Ci随浓度升高先趋于平稳后急剧升高；ABT-3处理时，Ci随浓度升高而升高。

2.4对蒸腾速率的影响

如表2所示，植物生长调节剂处理的楝叶吴茱萸蒸腾速率（Tr）与CK（1.19 mmol·m-2·s-1）差异明显。NAA150和IAA150处理下楝叶吴茱萸的Tr值显著高于其他处理，分别为1.44、1.35 mmol·m-2·s-1。IAA50、IAA100和ABT50处理的Tr值最小，且显著低于其他处理。用NAA处理楝叶吴茱萸时，其Tr随浓度升高呈逐步上升的趋势；用IAA处理时，其Tr随浓度的升高而升高，但是在浓度50～100 mg·L-1之间的变化不明显；用ABT-3处理时，其Tr随浓度的升高呈现先升高后不变的趋势，但各浓度处理的Tr均显著低于CK组。

2.5对叶面饱和蒸汽压的影响

从表2可以看出，植物生长调节剂处理下楝叶吴茱萸叶面饱和蒸汽压（VpdL）值多数低于CK，其中ABT100和ABT150处理下VpdL值最低，显著低于其他处理。3种植物生长调节剂随着浓度的增加，楝叶吴茱萸VpdL呈现不同的变化趋势。不同浓度NAA和ABT-3处理楝叶吴茱萸时，VpdL均随浓度升高而下降；而不同浓度IAA处理时，VpdL随浓度升高呈先下降后升高的趋势，且在浓度50 mg·L-1时为最大值（2.64 kPa），并高于植物生长调节剂其他处理。

2.6对Ci/Ca的影响

在植物生长调节剂处理下，除ABT150处理外，楝叶吴茱萸的Ci/Ca值均低于CK（0.48）（表2），其中IAA50处理的Ci/Ca显著低于其他处理，为0.17。用不同浓度NAA处理时，Ci/Ca值随浓度升高呈先升高后下降的趋势；不同浓度IAA、ABT-3处理时，Ci/Ca值均随浓度升高而升高，当ABT-3浓度为150 mg·L-1时，Ci/Ca达最大值，为0.54，显著高于其他处理。

2.7对水分利用效率的影响

植物生长调节剂处理的楝叶吴茱萸水分利用效率（WUE）除ABT150处理外，其他各处理均显著高于CK（4.49 μmol·mmol-1）（表2），其中IAA100处理的WUE显著高于其他处理，为7.84 μmol·mmol-1。随着植物生长调节剂浓度的增加，WUE呈现不同的变化趋势。用不同浓度NAA处理时，WUE随浓度升高呈先降低后升高的趋势；用不同浓度IAA处理时，随其浓度升高WUE呈先升高后降低的趋势，但升高幅度小于降低的幅度；用不同浓度ABT-3处理时，随其浓度升高WUE呈降低的趋势，但在浓度50～100 mg·L-1之间变化不显著。

表2　不同生长调节剂对楝叶吴茱萸光合作用的影响Table 2　Effects of plant growth regulators on photosynthesis of Evodia glabrifolia

表3　方差分解主成分提取分析Table 3　Total variance explained

2.8对光合指标影响综合评价

采用主成分分析法（PCA）综合评价不同种类不同浓度生长调节剂对楝叶吴茱萸光合指标的影响。以特征值大于1为标准确定主成分个数，最终选取2个主成分，第一主成分为Gs、Ci、Tr、Ci/Ca和WUE，第二主成分为 Pn和 VpdL。第一、第二主成分累计贡献率达90.22%，说明该主成分能反映 90.22%的信息，选其进行综合评价较为合理。对主成分的提取分析见表3，不同生长调节剂处理下楝叶吴茱萸光合特性的综合评分见表4。由表4可见，NAA150处理下楝叶吴茱萸的的光合指标排名第1位，其次是IAA150处理，排名第3的是NAA100；其中，第1名与第2名之间相差0.36，第2名与第3名之间相差0.26，相比之下，前两名的差距较大，即NAA150是最有利于楝叶吴茱萸光合作用的处理。IAA50处理下楝叶吴茱萸的光合指标综合排名第9，其处理综合得分为-1.04，与第1名相差2.18，是楝叶吴茱萸光合作用效果最差的处理。

3　讨论

光合作用作为植物生长和生理功能研究的核心，体现出植物的健康状况与活力情况［12］。研究表明，合理运用植物生长调节剂能够对植物生长指标和生理指标进行调控，促进植物生根，改善植物光合作用［13—14］。本研究中，NAA150处理对楝叶吴茱萸叶片的净光合速率提升最为显著，而在IAA50、ABT50 及ABT150处理下，叶片的净光合速率低于CK，说明楝叶吴茱萸对3种生长调节剂的敏感度和适宜范围不一样。气孔导度是植物叶片进行光合作用的一个重要指标，经过生长调节剂处理的楝叶吴茱萸气孔导度大多比CK有所增加，保障了光合作用的有效进行，其中，NAA150对楝叶吴茱萸叶片的气孔导度影响最为显著。经过生长调节剂处理后，叶片的胞间CO2浓度除ABT150处理外，均较CK有一定程度的降低，降幅最多的为IAA50处理，而NAA100降幅最小。水分是光合作用的原料，蒸腾作用是植物体内水分传输的主要动力，蒸腾速率对光合作用有直接影响。经生长调节剂处理的叶片蒸腾速率以NAA150、IAA150处理的为最高。经处理的叶片VpdL多数比CK低，其中ABT100、ABT150处理下，VpdL下降最多，而IAA50处理时与对照无显著差异。

本实验表明，一定浓度的NAA、IAA、ABT-3均能不同程度地改善楝叶吴茱萸的光合作用。在设定的3种浓度范围内，它们对光合作用的促进效果表现为NAA ＞ IAA ＞ ABT-3。其中，NAA150、IAA150、NAA100以及ABT100处理效果较好。因此，在楝叶吴茱萸移栽、育苗、造林时可选用100 mg·L-1或150 mg·L-1NAA、150 mg·L-1IAA以及100 mg·L-1ABT-3进行处理，以提高楝叶吴茱萸的光合作用，从而提高楝叶吴茱萸的成活率。

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Effects of Three Plant Growth Regulators on Photosynthesis of Evodia glabrifolia

DONG Qi-yu1， ZHANG Liang2， ZHANG Heng3， WANG Jing1， CHEN Hong-yue1
（1.College of Forestry and Landscape Architecture， South China Agricultural University， Guangzhou 510642， Guangdong China；2.Guangdong Forestry Survey and Planning Institute， Guangzhou 510520， Guangdong China； 3.Pubang Landscape Architecture Co. Ltd.， Guangzhou 510600， Guangdong China）

Seedling of Evodia glabrifolia were used as test materials， using three plant growth regulators NAA， IAA and ABT-3 to dispose the plant with three concentration gradient of 50， 100，150 mg·L-1and CK（water）， the photosynthetic characteristics were measured. The results showed that for NAA and IAA， the most suitable concentration was 150 mg·L-1； for ABT-3， the most suitable concentration was 100 mg·L-1. Among 9 kinds of treatments， NAA with concentration of 150 mg·L-1was the most suitable and the most stimulative for promoting the photosynthesis of E. glabrifolia seedling； IAA with concentration of 50 mg·L-1had less effect on photosynthesis. This research results would provide technical reference for transplanting of E. glabrifolia.

Evodia glabrifolia； plant growth regulators； photosynthesis

10.3969/j.issn.1009-7791.2015.03.002

Q945.11

A

1009-7791（2015）03-0188-05

2015-06-24

中山市国有森林资源保护中心项目（4400-H13527）

董奇妤，硕士研究生，从事森林培育学研究。E-mail： 1178092403@qq.com

注：陈红跃为通讯作者。E-mail： chenhongyuetz@126.com