吳國林,張 潔,陳曉斌,楊俊強
(山西省農業科學院園藝研究所,山西太原 030031)
植物對環境條件擁有很大的適應性,發揮其本身潛能并加以誘導利用,可提高植物的光合作用效率,增強作物的綜合抗逆性,從而實現作物高產優質。據測試,植物生長誘導劑那氏778[1]處理的不同農作物光合速率可提高50%~400%,但是,有關它提高植物光合速率的機理卻尚未見報道。
葉片中葉綠體又是植物進行光合作用最主要的細胞器[2],葉綠素是與植物光合作用有關的最重要色素,葉綠素含量是衡量光合作用強弱的重要因素[3-4]。本試驗通過研究那氏778誘導劑對早脆王棗樹不同部位葉片葉綠素含量的影響,初步探討那氏778誘導劑與葉片葉綠素a,b及葉綠素總量的關系,為進一步研究那氏778誘導劑提高植物光合速率的機理奠定基礎。
早脆王棗樹品種由山西省農業科學院園藝研究所經濟林研究室提供,那氏778誘導劑由山西奧圣農業開發有限公司提供。
試驗于2010年在山西省農業科學院園藝研究所試驗田進行。
1.3.1 那氏778誘導劑的配制及試驗處理 選用云南省生態農業研究所監制、山西奧圣農業開發有限公司生產的那氏778誘導劑,按1∶200比例配好后備用。
2010年6月5日至8月5日,每10~15 d對早脆王棗樹整株均勻噴施那氏778誘導劑1次,共噴5次。設3次重復,并設對照植株3株,噴清水。于8月23—26日進行數據及樣品采集。
1.3.2 葉綠素的測定 采集處理及對照的新鮮葉片,用清水洗凈擦干后剪成細條,將剪好的新鮮棗樹葉片放入85%丙酮與95%乙醇的等量混合液中浸提。14 h后以參比作為空白對照,用SP-752紫外分光光度計(上海光譜儀器公司)在波長645,663 nm下測定光密度值,并代入公式求出葉綠素a、葉綠素b、總葉綠素的含量[5-8]。
葉綠素 a(mg/g)=(12.71×A663-2.59×A645)V/(W×1 000);葉綠素b(mg/g)=(22.88×A645-4.67×A663)V/(W×1 000);葉綠素總量(mg/g)=(8.04×A663+20.29×A645)V/(W×1 000)。
其中,V為提取液的體積(mL),W為葉片的質量(g)。
1.3.3 光響應曲線的測定 選取整齊、受光一致有代表性葉片(樹冠外圍中上部葉片),用Li-6400型便攜式光合測定儀測定光合—光響應曲線[9-10]。
從圖1可以看出,那氏778誘導劑處理過的早脆王棗樹,各部位的葉片葉綠素a都有所增加。其中,外上部葉片中的葉綠素a增長幅度較小,其余各部位增長幅度都較大。

從圖2可以看出,那氏778誘導劑處理過的早脆王棗樹各部位的葉片葉綠素b都有所增加。
從圖3可以看出,誘導劑處理過的早脆王棗樹的各部位葉片葉綠素總量都有所增加。


不同光照強度條件下,早脆王棗樹葉片凈光合速率對噴施誘導劑的反應不同,但整體呈提高趨勢。對照植株的光合速率隨光照強度的增大而增大,當光照強度為800 μmol/(m2·s)時,光合速率出現峰值,為6.74 μmol/(m2·s);光照強度再增加,光合速率便呈明顯下降趨勢。而噴施那氏778誘導劑,相同光照強度下的光合速率明顯提高,其峰值(7.36 μmol/(m2·s))出現在光照強度為1 500 μmol/(m2·s)時,且光照強度進一步增加,光合速率無明顯下降趨勢(圖4)。這說明,那氏778誘導劑不僅提高了早脆王葉片光合速率及光飽和點,而且推遲了光抑制現象的發生。

光是光合作用的動力,也是形成葉綠素、葉綠體以及正常葉片的必要條件,植物的生命活動離不開充足的光照。然而,當葉片吸收光能過多,不能及時有效地加以利用或耗散時,植物就會遭受強光脅迫,引起光合能力降低,發生光合作用的光抑制。光響應曲線則反映了植物光合速率隨光照強度增減的變化規律,植物葉片光合作用對光的響應曲線是研究光合作用特性最主要的內容之一[11]。葉綠體中的色素包括葉綠素a、葉綠素b和類胡蘿卜素,葉綠體色素在光合作用過程中不僅擔負著光能吸收與轉化的重要作用,而且在環境變化過程中通過動態調節葉綠體色素之間的比例關系,能恰當地分配和耗散光能,保證光合系統的正常運轉。
本試驗對那氏778誘導劑處理的早脆王棗樹不同部位葉片的葉綠素a、葉綠素b、葉綠素總量分析結果表明,那氏778誘導劑可以不同程度地增加早脆王棗樹各部位葉片葉綠素a、葉綠素b及葉綠素總量。在本試驗中,那氏778誘導劑可以使早脆王棗樹在相同光照強度下的光合速率明顯提高,提高了光飽和點,而且推遲了光抑制現象的發生。這就說明,在不同光照強度下,葉綠素含量在一定范圍內與葉片光合速率呈正相關。這與劉貞琦等[12]的研究結論相似。
高溫強光脅迫會導致光合器官的氧化損傷,會造成自由基對細胞的傷害,從而出現光抑制現象[13],那氏778誘導劑的噴施能使早脆王葉片光抑制現象推遲,可見,噴施那氏778后的早脆王的葉片光合機構運轉修復能力強于未噴施的葉片,光合機構運轉能力的維持使得光抑制現象推遲發生。但是,那氏778通過何種途徑調節早脆王棗葉片光合器官活性還有待進一步研究。
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