施肥对不同杨树防御酶活性的影响

陈 頔

(黑龙江省林业科学院，哈尔滨 150081)

1 试验材料与处理方法

本试验是在东北林业大学校园内进行，5月初，试验采用小叶杨、小青杨、小黑杨杨树扦插苗，栽于塑料花盆(上口直径28 cm，下底直径22 cm，高25 cm)中，每盆一株，按株行距0.5 m×0.5 m摆放，恢复生长1个月。

本试验中采用黑色尼龙网搭设遮阴棚控制光照强度，分为3个光照强度，相对光强分别相当于全光照下的25%和50%，光照强度采用TES-1335型数字照度计进行测定，分别以Ⅰ、Ⅱ表示，以100%自然光照为对照(即不遮阴)，表示为Ⅲ。在实际苗木栽植中，氮肥的施肥量0.2～2 kg，按照试验栽培密度，设置氮肥的施肥量的3个水平分别为：20 g/株，60 g/株，分别以N1、N2来表示两个施肥量的处理，以不施肥为对照，表示为N0。在试验期间，氮肥(与水的比例为1∶200)分2次施入，施肥时间定为6月初和7月初，每天要保证土壤的水分充足。分别于6月30日、7月30日采集采集长势相近的杨树健康叶片，每个处理3个重复，每个重复5株。新鲜叶片充分混匀，并置于夹链袋内，低温密封保存带回实验室，-20 ℃冰箱冷冻保存备用。

2 仪器与药品

磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、硼酸、巯基乙醇(Mer)、聚TritonX-100、乙烯吡咯烷酮(PVP40)、苯丙氨酸为日本WAKO公司产品、咖啡酸为德国Sigma公司产品。

3 试验方法

防御酶活性测定方法：

PPO活性的测定参照刘艳(2005)的咖啡酸比色法，略有改动。

PPO酶液提取：冰浴条件下，加入6 mL磷酸缓冲溶液(含PVP)，充分研磨成匀浆，转入离心管中，30 ℃水浴锅中恒温水浴3 min，加入4 mL Triton X-100振荡摇匀，在4 ℃ 10000 rpm条件下离心15 min，上清液即为酶的粗提液。

PPO活性测定：取3 mL磷酸缓冲液(含咖啡酸)，加入3 mL酶粗提液，混合均匀后立即测定在470 nm波长处的OD值，以不加酶液为对照。

PAL活性的测定参照Zong (2007)的苯丙氨酸比色法，略有改动。

PAL酶液提取：冰浴条件下，加入5 mL巯基乙醇硼酸缓冲溶液和10% PVP 1 mL，充分研磨成匀浆，转入离心管中，4℃ 10000 rpm条件下离心10 min，上清液即为酶的粗提液。

PAL活性测定：取3.8 mL硼酸缓冲液和1 mL的苯丙氨酸溶液，加入5 mL酶液，反应液在40 ℃水浴锅中恒温水浴30 min，测定在290 nm波长处的OD值。以不加酶液为对照。

4 数据结果分析

用SPSS 软件计算出酶活性的平均值和标准差，采用Univariate模型对光照强度、施肥量和生长时期进行交互效应分析。以LSD(α=0.05或α=0.01)检验3种影响因素对不同品种的杨树之间保护酶活性的差异显著性。

表1 影响杨树植株内防御性酶活性的三因素方差分析

由表1可知,光照强度、施肥量及生长时期对杨树植株内PAL和PPO活性均产生显著影响(P<0.05)。

由表2可知,光照强度、施肥量及生长时期对杨树植株内PPO和PAL活性均产生显著影响(P<0.05)。PPO的活性，不同杨树品种在不同施肥量的情况下，均表现为6月份>7月份，且差异显著(P<0.05)。PAL的活性，不同杨树品种均表现为6月份>7月份，除了小青杨、小黑杨在施肥量N2的情况下差异不显著外，其余均差异显著(P<0.05)。

PPO的活性，不同杨树品种在不同施肥量的情况下，均表现为Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ，Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ之间差异显著(P<0.05)，Ⅰ和Ⅱ之间差异不显著。PAL的活性，小青杨和小黑杨树种，在施肥量为N0的情况下，表现为Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ，Ⅰ、Ⅲ和Ⅱ和之间差异显著(P<0.05)、Ⅰ和Ⅲ之间差异不显著。其余情况下，三种不同杨树树种在不同施肥量的情况下，均表现为Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ，Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ之间差异显著(P<0.05)，Ⅰ和Ⅱ之间差异不显著。

不同杨树树种的防御酶活性均表现为N0

注：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示光照强度：25%、50%、100%(对照不遮阴)。N0、N1、N2表示氮肥施肥量：0 g/株(对照)、20 g/株、60 g/株。

5 结语

不同光照和不同施肥量对防御酶活性会产生差异显著，3种不同品种的杨树在光照强度为25%、50%的情况下，PPO和PAL的活性均显著高于对照条件下的活性，PPO和PAL的活性均在6月份最高。PPO和PAL在50%的情况下活性最高。PPO和PAL在施肥量为N2的情况下活性最高，表明遮阴处理和施肥会提高杨树体内防御酶活性。适度的控制光照强度和施肥量，能够显著的提高杨树属植物体内的防御蛋白活性，即光照强度为50%和施肥量为N2的情况下会显著提高杨树体内防御酶的活性。