喷施海藻蒸腾抑制剂对龙爪槐叶片光合特性及膜脂过氧化的影响

赵 康，王海华

(青岛海大生物集团有限公司，山东青岛 266109)



喷施海藻蒸腾抑制剂对龙爪槐叶片光合特性及膜脂过氧化的影响

赵 康，王海华*

(青岛海大生物集团有限公司，山东青岛 266109)

[目的]明确富含海藻活性成分的海藻蒸腾抑制剂对龙爪槐叶片蒸腾效率和光合参数的影响。[方法]研究叶面喷施不同蒸腾抑制剂对龙爪槐叶片光合特性及膜脂过氧化的影响。[结果]与常规蒸腾抑制剂相比，叶面喷施富含海藻活性物质的海藻蒸腾抑制剂150倍稀释液，不仅能够有效抑制夏季高温条件下龙爪槐叶片的水分散失，维持较好的叶片水分状况，减轻水分胁迫的伤害，避免体内活性氧清除系统的紊乱，还能延缓叶片衰老，使叶片水平的蒸腾效率增加，同时对促进光合作用也具有一定效果。[结论]试验结果为新型海藻蒸腾抑制剂在园林树木上抗干旱方面的应用提供了参考。

海藻蒸腾抑制剂；龙爪槐；光合特性；膜质过氧化

蒸腾抑制剂作为一种植物抗旱制剂，能调节植物气孔开张度，减少水分蒸腾，提高水分利用率，促进根系发育，增强根系活力，提高酶的活性和叶绿素的含量，从而促进作物生长发育[1-2]。海藻多糖是从海带、浒苔当中提取的一类高分子碳水化合物。已有研究表明，海藻多糖能够促进黄瓜种子萌发、刺激根系生长发育、提高番茄叶片光合能力、增强小麦抗盐碱、提高辣椒和草莓产量及品质等[3-6]，而关于其提高园林作物抗干旱效果的研究鲜有报道。鉴于此，笔者探讨了富含海藻活性成分的海藻蒸腾抑制剂对龙爪槐叶片蒸腾效率和光合参数的影响，旨在为新型海藻蒸腾抑制剂在园林树木上抗干旱方面的应用提供理论依据。

1　材料与方法

1.1材料

1.1.1供试植物。试验于2015年6月在中国海洋大学浮山校区内进行，供试园林植物为龙爪槐。

1.1.2药剂与仪器。海藻蒸腾抑制剂为山东青岛海大生物集团有限公司产品。LI-6400光合测定系统为美国LI-COR公司产品。

1.2试验设计试验共设3个处理，分别为海藻蒸腾抑制剂150倍稀释液、常规蒸腾抑制剂50倍稀释液、清水对照。6月15日进行叶面喷施处理，10 d后取样进行各项指标的测量。

1.3测量指标与方法利用LI-6400光合测定系统进行光合特性测定，采用饱和法测定叶片相对含水量；叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性采用氮蓝四唑法测定；过氧化氢酶(CAT)活性采用紫外吸收法测定；丙二醛(MDA)含量采用硫代巴比妥酸法测定。

1.4数据处理试验数据采用Microsoft Excel、Origin(Version 7.0)和SPSS 13.0软件进行数据统计分析及作图。

2　结果与分析

2.1喷施蒸腾抑制剂对龙爪槐叶片光合特性的影响由表1可知，与清水对照相比，喷施了蒸腾抑制剂后，龙爪槐叶片气孔导度显著降低，而光合速率和蒸腾效率显著提高。其中，以喷施海藻蒸腾抑制剂的效果最好，气孔导度较清水对照降低了27.55%，比普通蒸腾抑制剂降低了10.11%；而光合速率、蒸腾效率比普通蒸腾抑制剂分别提高了13.87%、23.08%。

表1不同处理对龙爪槐叶片光合特性的影响

Table 1Effects of different treatments on photosynthetic traits ofSophorajaponicaleaves

处理Treatment光合速率Photosyntheticrateμmol/(s·m2)气孔导度Stomatalconductancemmol/(s·m2)蒸腾效率Transpirationefficiencyμmol/mmol清水对照Clearwatercontrol8.7392.95.59普通蒸腾抑制剂Con-ventionalanti-transpira-nts10.6775.26.41海藻蒸腾抑制剂Sea-weedanti-transpirants12.1567.37.89

2.2喷施蒸腾抑制剂对龙爪槐叶片蒸腾速率的影响通过观察龙爪槐叶片7：00～18：00的蒸腾速率动态变化曲线(图1)可以看出，蒸腾抑制剂对叶片蒸腾速率有明显抑制效果的时间段为10：00～12：00和14：00～16：00，在12：00～14：00时间段内，由于植物自身的“午休”现象，蒸腾抑制剂降低蒸腾速率的幅度效果不如10：00～12：00和14：00～16：00这2个时间段。在10：00～12：00时间段，与清水对照相比，普通蒸腾抑制剂处理的龙爪槐叶片蒸腾速率平均降低幅度为19.32%，而海藻蒸腾抑制剂150倍稀释液处理的叶片蒸腾速率平均降低幅度达29.32%，效果显著。

图1　不同处理对龙爪槐叶片蒸腾速率的影响Fig.1　Effects of different treatments on transpiration rate of Sophora japonica leaves

2.3喷施蒸腾抑制剂对龙爪槐叶片保水力和离体失水速率的影响增强叶片保水力、减小离体失水速率是植物最基本的防止水分散失的途径之一。由表2可知，喷施海藻蒸腾抑制剂后，龙爪槐叶片保水能力增强，比清水对照高出60%，而

喷施普通蒸腾抑制剂的龙爪槐叶片保水能力仅比清水对照高出25%。另外，喷施蒸腾抑制剂后，龙爪槐叶片离体失水速率降低，体内相对含水量增大，以海藻效果最好。

表2不同处理对龙爪槐叶片保水力和离体失水率的影响

Table 2Effects of different treatments on water retention capacity andinvitrowater loss ofSophorajaponicaleaves

处理Treatment叶片保水力Waterretentioncapacity离体失水率invitrowaterlossratemg/(cm·h)相对含水量Relativewatercontent清水对照Clearwatercontrol0.201.47普通蒸腾抑制剂Con-ventionalanti-transpira-nts0.251.360.65海藻蒸腾抑制剂Sea-weedanti-transpirants0.321.220.73

2.4喷施蒸腾抑制剂对龙爪槐叶片SOD和CAT活性的影响SOD和CAT活性是受逆境胁迫诱导的，植物遭受逆境胁迫后，体内SOD和CAT活性会上升，以此来缓解体内活性氧和氧自由基的增加。由图2可知，在高温条件下，喷施蒸腾抑制剂后，龙爪槐植株体内SOD和CAT活性明显比清水对照降低，表明蒸腾抑制在一定程度上减轻了龙爪槐叶片遭受高温和水分胁迫的能力，避免了体内活性氧清除系统的紊乱。

注：CK为清水对照； T1为普通蒸腾抑制剂处理；T2为海藻蒸腾抑制剂处理。　Note：CK.Clear water control; T1.Conventional anti-transpirants treatment; T2.Seaweed anti-transpirants treatment.图2　不同处理对龙爪槐叶片SOD活性和CAT活性的影响Fig.2　Effects of different treatments on SOD，CAT activity of Sophora japonica leaves

2.5喷施蒸腾抑制剂对龙爪槐叶片MDA含量的影响MDA是细胞质膜降解的产物，逆境条件下其含量的多少能够反映胁迫造成的伤害程度。由图3可知，与清水对照相比，高温条件下，叶面喷施海藻蒸腾抑制剂显著降低了龙爪槐叶片内MDA含量，幅度达38.76%，效果最好。植株体内MDA含量的增加也是植株衰老的表征，因此，叶面喷施海藻蒸腾抑制剂还具有延缓植物衰老的效果。

3　讨论与结论

众多研究表明，喷施蒸腾抑制剂能够有效抑制作物的蒸腾速率[1-2]。在该试验中，叶面喷施富含海藻活性物的海藻蒸腾抑制剂150倍稀释液也显著降低了龙爪槐叶片的蒸腾速率，且喷施处理减轻了龙爪槐叶片光合作用在高温条件下的气孔限制，在一定程度上提高了CO2的同化能力。喷施蒸腾抑制剂增强了龙爪槐的保水力，减少了气孔蒸腾和角质层蒸腾，使叶片处于较好的水分状态，喷施蒸腾抑制剂对叶片光合速率无影响，甚至有促进作用，这是龙爪槐叶片水平的蒸腾效率提高的生理因素。

正常条件下活性氧清除系统和活性氧是动态平衡的，高温干旱时活性氧和氧自由基增加，保护酶被诱导来清除这些有害离子，延缓植物的衰老[7]。因此，SOD和CAT的活性可以反映植物受逆境胁迫的程度。该试验中，在高温条件下，喷施蒸腾抑制剂后，龙爪槐植株体内SOD和CAT活性明显比清水对照降低，在一定程度上减轻了龙爪槐叶片遭受高温和水分胁迫的能力，避免了体内活性氧清除系统的紊乱。MDA是细胞质膜降解的产物，逆境条件下其含量的多少能够反映胁迫造成的伤害程度。高温条件下，叶面喷施海藻蒸腾抑制剂显著降低了龙爪槐叶片内MDA含量，幅度达38.76%，效

注：CK为清水对照； T1为普通蒸腾抑制剂处理；T2为海藻蒸腾抑制剂处理。　Note：CK.Clear water control; T1.Conventional anti-transpirants treatment; T2.Seaweed anti-transpirants treatment.图3　不同处理对龙爪槐叶片MDA含量的影响Fig.3　Effects of different treatments on MDA content of Sophora japonica leaves

果最好。另外，叶面喷施海藻蒸腾抑制剂还具有延缓植物衰老的效果。

综上所述，叶面喷施富含海藻活性物质的海藻蒸腾抑制剂150倍稀释液，能够有效抑制夏季高温条件下龙爪槐叶片的水分散失，维持较好的叶片水分状况，减轻水分胁迫的伤害，延缓叶片衰老，使叶片水平的蒸腾效率增加，对促进光合作用也具有一定效果。

[1] 师长海，孔少华，翟红梅，等.喷施抗蒸腾剂对冬小麦旗叶蒸腾效率的影响[J].中国生态农业学报，2011，19(5)：1091-1095.

[2] 姚全胜，雷新涛，苏俊波，等.喷施蒸腾抑制剂对毛叶枣叶片光合参数的影响[J].热带作物学报，2009，30(2)：131-134.

[3] 郭艳玲，乔振杰，郭昌春，等.海藻肥对蔬菜种子萌发的影响[J].安徽农学通报，2008，14(14)：68-69.

[4] 王强，石伟勇.海藻肥对番茄生长的影响及其机理研究[J].浙江农业科学，2003(2)：67-70.

[5] 周英，陈振德，王海华，等.海藻叶面肥对菠菜和不结球白菜产量和品质的影响[J].中国土壤与肥料，2011(1)：69-72.

[6] 李冰.浒苔硫酸多糖对NaCl胁迫下植物的影响[D].青岛：中国科学院研究生院(海洋研究所)，2013：14-16.

[7] 杨延杰，王晓伟，赵康，等.邻苯二甲酸对萝卜种子萌发、幼苗叶片膜脂过氧化及渗透调节物质的影响[J].生态学报，2013，33(19)：6074-6080.

Effects of Seaweed Anti-transpirants on Photosynthetic Traits, Membrane Lipid Peroxidation ofSophorajaponicaLeaves

ZHAO Kang, WANG Hai-hua*

(Qingdao Seawin Biotech Group, Qingdao, Shandong 266109)

[Objective] The aim was to study effects of seaweed anti-transpirants on photosynthetic traits, membrane lipid peroxidation ofSophorajaponica. [Method] The effects of different anti-transpirants on photosynthetic traits, membrane lipid peroxidation ofSophorajaponicawere studied. [Result] The results showed that, compared with the conventional anti-transpirants, 150 times liquid of seaweed anti-transpirants not only can effectively restrain water loss ofSophorajaponicaleaves under high temperature in summer, maintain a good leaf moisture status, reduce the damage of water stress, avoid the disorder of active oxygen scavenging system, but also can delay the leaf senescence, increase the transpiration efficiency, and have some effects on promoting photosynthesis. [Conclusion] The results provide reference for application of new type seaweed anti-transpitants on drought resistance in garden trees.

Seaweed anti-transpirants;Sophorajaponica; Photosynthetic traits; Membrane lipid peroxidation

赵康(1987- )，男，山东淄博人，农艺师，硕士，从事浒苔叶面肥研究。*通讯作者，工程师，硕士，从事海洋生物资源利用研究。

2016-06-08

S 482.8

A

0517-6611(2016)22-004-02