京尼平苷对柳树叶片生理代谢的影响

张 颖， 钱善勤， 陈 娟

(1.黄冈师范学院生命科学学院/经济林木种质改良与资源综合利用湖北省重点实验室/大别山特色资源开发湖北省协同创新中心，湖北黄冈 438000； 2.广西科技师范学院食品与生化工程学院，广西来宾 546100)

京尼平苷是从茜草科植物栀子(GardeniajasminoidesEllis)中提取的一种环烯醚萜葡萄糖苷[1-2]，具有镇痛降压、抑菌抗炎等功效[3-6]。随着研究的深入，人们发现，京尼平苷还可用作植物的生根促进剂，促进多种不易生根植物的插穗生根，提高扦插成活率[7]。利用京尼平苷制成的一系列新型复方增产剂，先后对小麦、棉花、黄瓜等农作物进行了试验，增产效果明显，平均增产30%左右[7-10]。研究其对萝卜、玉米和青菜等作物光合特性的影响表明，京尼平苷可显著提高萝卜、玉米和青菜等作物的叶绿素含量和光合速率，进而提高起生物量[11-14]。

初秋时期，柳树(SalixbabylonicaL.)叶片开始逐渐转黄并出现落叶现象，本研究以一定浓度京尼平苷喷施柳树叶片后发现，柳树叶片叶色转黄现象好转，落叶时期后延，本研究测定了叶片光合指标及可溶性糖含量等指标，以探讨其作用机制。

1 材料与方法

1.1 试验材料

选择生长在黄冈师范学院校园内未名湖边生长15年的垂柳，对中上部健壮的枝条上生长的叶片进行处理。京尼平苷试剂由广西山云生化科技有限公司提供(纯度>98%)。

1.2 处理的设置

每株垂柳上选择7根生长健壮的枝条，共选择8株垂柳(3组重复)，配制10、20、30、40、60、100 mg/L的京尼平苷，以不加京尼平苷作为对照(0 mg/L)，于2016年9月5日和9月15日共2次分别进行叶面喷施，每个处理均以喷施至叶面滴水为止，并于当年10月11日、10月21日、11月1日和11月11日分别取样进行各项生理指标的测定。

1.3 不同生理指标的测定

叶绿素a、叶绿素b以及总叶绿素含量的测定采用分光光度法，光合速率的测定采用氧电极法，可溶性蛋白含量的测定采用考马斯亮蓝法，可溶性糖含量的测定采用蒽酮比色法[15]。

2 结果与分析

2.1 京尼平苷对柳树叶片叶绿素含量的影响

随着秋季日期的推移，柳树叶片叶绿素a、叶绿素b以及总叶绿素含量都呈现出逐渐下降的趋势。而京尼平苷对柳树叶片叶绿素含量也具有显著的影响，并呈现出浓度效应。当京尼平苷浓度处于0～30 mg/L时，随着京尼平苷浓度的升高，柳树的叶绿素a、叶绿素b以及总叶绿素含量均呈逐渐升高的趋势；而当京尼平苷浓度高于30 mg/L时，柳树的叶绿素a、叶绿素b以及总叶绿素含量均呈逐渐下降的趋势，并且当浓度达到100 mg/L时，柳树叶绿素a、叶绿素b以及总叶绿素含量均已显著低于对照(图1)。说明低浓度京尼平苷在促进柳树叶片叶绿素的合成或者抑制其分解方面具有一定的作用，而高浓度京尼平苷作用则相反。

2.2 京尼平苷对柳树叶片光合速率的影响

秋季，柳树叶片光合速率随着时间的推移而逐渐下降。京尼平苷对柳树叶片光合速率的影响也呈现出浓度效应。低浓度下(0～30 mg/L)随着浓度的升高光合速率不断升高，当浓度超过30 mg/L时，随着浓度的升高光合速率则不断下降；当浓度达到100 mg/L时，光合速率显著低于对照(图2)。说明低浓度京尼平苷促进柳树叶片光合代谢，而高浓度京尼平苷则具有抑制作用。

2.3 京尼平苷对柳树叶片可溶性蛋白含量的影响

柳树叶片可溶性蛋白含量随着秋季日期的推移而不断下降。随着京尼平苷浓度的升高，柳树叶片可溶性蛋白含量也呈现出先升高后下降的趋势，30 mg/L京尼平苷时柳树叶片可溶性蛋白含量最高，而100 mg/L京尼平苷使柳树叶片可溶性蛋白含量显著低于对照(图3)。表明适当浓度的京尼平苷可以促进可溶性蛋白的积累。

2.4 京尼平苷对柳树叶片可溶性糖含量的影响

柳树叶片可溶性糖含量在10月11日之后呈现出先升高后下降的趋势。京尼平苷对柳树叶片可溶性糖含量的效应与可溶性蛋白正好相反，低浓度京尼平苷(60 mg/L)使可溶性糖含量比同期对照低，其中浓度为30 mg/L时柳树叶片可溶性糖含量最低，而高浓度京尼平苷(100 mg/L)使柳树叶片可溶性糖含量高于同期对照(图4)。说明京尼平苷对可溶性糖的代谢也具有一定的影响。

3 讨论

京尼平苷对多种植物的生长及产量具有一定的促进作用[16]。棉花初花期叶面喷施京尼平苷可使棉铃数增加，吐絮期提前，35 mg/L京尼平苷可使皮棉产量提高13.4%[17]；小麦上喷施京尼平苷可增产10%以上[8]。近年来，本课题组通过对萝卜、玉米、青菜等作物的研究发现，京尼平苷对其叶片光合活性具有一定的促进作用，从而促进幼苗生物量的增加[11-14]。然而，京尼平苷对多年生植物秋季落叶前的生理活性的影响一直未见报道。

本研究表明，对照组柳树叶片随着时间的推移，叶绿素a和叶绿素b的含量均不断下降，可能是由于秋季来临，气温开始下降，叶绿素降解速率增强，而其合成速率下降所致。而叶面喷施适当浓度的京尼平苷后，叶绿素a、叶绿素b及总叶绿素含量显著高于同时期的对照组，这与钱善勤等在玉米上的研究结果[12]相一致，表明适量的京尼平苷可以缓解叶绿素的降解，并使其合成速率增强[18]。

叶片光合速率一方面与叶绿素的含量有关，另一方面也与叶片中各种与光合代谢相关酶的活性有关[19-21]，本研究表明，对照组叶片光合速率随着秋季气温的下降而不断下降，而喷施适当浓度的京尼平苷后叶片光合速率下降趋势显著好转，均高于同时期对照组，可能是由于叶绿素含量高的原因，也可能是由于京尼平苷对光合代谢相关酶活性具有一定的影响，其机制还有待进一步研究。

随着秋季气温的下降，柳树叶片可溶性蛋白质的含量也呈现出不断下降的趋势，可能是由于气温逐渐下降导致叶片代谢能力下降、蛋白质的合成能力减弱所致[22]。而适当浓度的京尼平苷可促进可溶性蛋白含量增加，推测可能是由于京尼平苷促进叶片的合成酶活性增加所致。

秋季柳树叶片可溶性糖含量先上升后下降，可能是由于秋季气温和光照的下降使可溶性糖来不及及时转化为淀粉或者及时输出至其他器官，导致先上升，然后随着温度和光照条件的进一步下降，可溶性糖合成受阻，所以含量又开始下降[23]。而适当浓度的京尼平苷促进光合代谢的进行，使可溶性糖及时转化或者输出，因此，喷施适当浓度京尼平苷后，可溶性糖含量下降。前人研究表明，逆境条件如低温胁迫可促进可溶性蛋白和可溶性糖等渗透调节物质的积累，提高细胞渗透势，降低胁迫伤害，但是本试验只进行至11月上中旬，气温和光照条件均未对植物生长构成胁迫，因此，可溶性糖含量的上升应与逆境胁迫无关。