外施水楊酸對(duì)水脅迫下常春藤光合特性的影響

張穎+黃莉+王曉立

摘 要：為研究外施水楊酸對(duì)水脅迫下常春藤光合特性的影響，該試驗(yàn)以常春藤為實(shí)驗(yàn)材料，用10%的PEG-6000進(jìn)行水脅迫處理后，再分別用0mmol/L、0.5mmol/L、2mmol/L、5mmol/L水楊酸進(jìn)行葉面噴施，一段時(shí)間后，測(cè)定分析葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素及光合速率、氣孔導(dǎo)度參數(shù)。結(jié)果表明：在一定的水楊酸濃度范圍內(nèi)，隨著外施水楊酸濃度的增加，常春藤的光合速率、氣孔導(dǎo)度、葉綠素含量呈先上升后下降的趨勢(shì)，且在水楊酸濃度達(dá)到2mmol/L時(shí)測(cè)量指標(biāo)均達(dá)到最大值，表明噴施2mmol/L水楊酸后，常春藤對(duì)光環(huán)境的適應(yīng)性最強(qiáng)。

關(guān)鍵詞：水楊酸；常春藤；光合特性

中圖分類號(hào) S687.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2017）18-0021-03

Study on the Effects of Photosynthetic Characteristics of Ivy under Water Stress by Exogenous Salicylic Acid

Zhang Ying1 et al.

（1 Department of Landscape Architecture， Suqian College， Suqian 223800， China）

Abstract：To study the effects of photosynthetic characteristics of ivy under water stress by exogenous salicylic acids. We chose ivy as the experiment material and treated it with 10% PEG-6000 water stress， after which we applied 0mmol/L， 0.5mmol/L， 2mmol/L and 5mmol/L salicylic acids on the leaves respectively， shortly after， we analyzed the parameters of chlorophyll a，chlorophyll b， carotenoid， photosynthetic rate and stomatal conductance.The results showed that with the increase of exogenous salicylic acid concentration， the photosynthetic rate， stomatal conductance and chlorophyll concentration，at first rose and then eventually fell to within certain salicylic acid concentration， and when salicylic acid concentration reached 2mmol/L， all measured parameters reached the maximum value illustrating that ivy is better suited to adapting to the light environment after being sprayed with 2mmol/L of salicylic acid.

Key words：Salicylic acid；Ivy；Photosynthetic characteristics

常春藤（Hedera nepalensis）為五加科常春藤屬植物，又名洋常春藤、長(zhǎng)春藤等，其既可作為垂直綠化材料，也可盆栽供室內(nèi)綠化觀賞。水楊酸（SA）是植物體內(nèi)一種重要的內(nèi)源信號(hào)分子，其不僅能調(diào)節(jié)植物的一些生長(zhǎng)發(fā)育過程，還在植物脅迫抗性中發(fā)揮了重要的作用[1]。本研究以常春藤為研究對(duì)象，將常春藤經(jīng)過水脅迫處理，葉面噴施不同濃度的水楊酸，對(duì)常春藤光合特征曲線進(jìn)行分析，確定噴施不同濃度水楊酸后常春藤光合能力指標(biāo)的變化特征，以期探討SA對(duì)提高植物防御水脅迫影響的機(jī)制，為生產(chǎn)實(shí)踐中利用化學(xué)誘抗劑緩解水分障礙提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料與預(yù)處理

1.1.1 實(shí)驗(yàn)材料 選自苗圃中盆栽的長(zhǎng)勢(shì)良好、品相一致的常春藤。

1.1.2 實(shí)驗(yàn)材料預(yù)處理 取20盆常春藤，分成4組，每組5盆，用10%的PEG-6000處理4d，分別用0mmol/L、0.5mmol/L、2mmol/L、5mmol/L濃度的水楊酸對(duì)其葉面進(jìn)行噴施，每天噴一次，連續(xù)噴6d，擱置8～10d，觀察常春藤葉片的變化，待長(zhǎng)勢(shì)發(fā)生明顯變化時(shí)，每組各取1盆，開始檢測(cè)。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 光合速率及氣孔導(dǎo)度的測(cè)定 采用LI-6400XT便攜式光合測(cè)定儀，測(cè)定光合速率及氣孔導(dǎo)度。每盆自上而下選擇向陽，長(zhǎng)勢(shì)良好的3片成葉進(jìn)行測(cè)定，取平均值。

1.2.2 葉綠素含量的測(cè)定 選擇葉面性狀變化明顯的葉片，用分光光度儀測(cè)定在470nm、649nm、663nm處的光密度值，利用公式計(jì)算Chla、Chlb、總Chl的含量和類胡蘿卜素含量。計(jì)算公式如下：

Chla=13.95*A663-6.88*A649；

Chlb=24.96*A649-7.32*A663；

總?cè)~綠素含量=Chla+Chlb；

類胡蘿卜素含量=（1000*A470-2.05*Chla-114.8*Chlb）/245。

1.2.3 數(shù)據(jù)分析 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用光合助手軟件和Microsoft Excel進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 外施水楊酸對(duì)常春藤葉綠素含量的影響 由圖1所示，經(jīng)過水楊酸處理后，葉綠素a（Chla）、葉綠素b（Chlb）、葉綠素總含量、類胡蘿卜素的變化趨勢(shì)相似，呈先上升后下降的趨勢(shì)。水分脅迫對(duì)Chla、Chlb和類胡蘿卜素的含量有一定的抑制作用，與對(duì)照相比，這些指標(biāo)的含量均有明顯增加，且當(dāng)噴施2mmol/L的水楊酸時(shí)，Chla、Chlb、總Chl含量和類胡蘿卜素含量均達(dá)到最大值。觀察發(fā)現(xiàn)，葉綠素a的變化幅度相對(duì)較大，而葉綠素b和類胡蘿卜素的變化幅度相對(duì)較小，且葉綠素b和類胡蘿卜素的含量也較接近。

2.2 外施水楊酸對(duì)常春藤光合速率的影響 由圖2可知，變化曲線呈單峰型，在水脅迫下，常春藤的光合速率隨著水楊酸濃度的增加，呈先上升后下降的趨勢(shì)，且水楊酸濃度在2mmol/L時(shí)，常春藤的光合速率達(dá)到最大值。用低濃度的水楊酸處理時(shí)，常春藤的光合速率變化不明顯，用相對(duì)較高濃度的水楊酸處理時(shí)，常春藤的光合速率發(fā)生明顯變化。說明常春藤在水脅迫的情況下，光合速率會(huì)受到不同程度的影響，水楊酸的濃度在一定范圍內(nèi)，對(duì)常春藤的光合速率有明顯的促進(jìn)作用。

2.3 外施水楊酸對(duì)水脅迫下常春藤葉綠素含量與光合速率的關(guān)系 由圖3所示，常春藤的葉綠素含量與光合速率呈正相關(guān)。水脅迫對(duì)常春藤Chl含量和光合速率有一定的抑制作用，噴施水楊酸后，Chl含量和光合速率均有明顯增加。隨著其葉綠素含量的升高，光合速率也相應(yīng)的升高，當(dāng)葉綠素含量降低時(shí)，光合速率也相應(yīng)的降低。總Chl含量、Chla含量和光合速率的變化趨勢(shì)相似，呈先上升后下降的趨勢(shì)，且當(dāng)水楊酸濃度為2mmol/L時(shí)，均達(dá)到最大值。不同的是，光合速率的變化幅度較小，總Chl含量、Chla含量的變化幅度較大。

2.4 外施水楊酸對(duì)常春藤氣孔導(dǎo)度的影響 由圖4所示，Gs變化曲線呈單峰型，水分脅迫對(duì)常春藤的氣孔導(dǎo)度有一定的抑制作用。與對(duì)照相比，噴施水楊酸后，常春藤氣孔導(dǎo)度的變化比較明顯，并在一定范圍內(nèi)，隨著水楊酸濃度的增加，氣孔導(dǎo)度變化呈先上升后下降的趨勢(shì)，且在水楊酸濃度為2mmol/L時(shí)，氣孔導(dǎo)度達(dá)到最大值。在噴施0.5mmol/L的水楊酸時(shí)，氣孔導(dǎo)度變化并不明顯，當(dāng)噴施2mmol/L和5mmol/L的水楊酸時(shí)，常春藤的氣孔導(dǎo)度發(fā)生驟變，變化幅度很大。

2.5 常春藤氣孔導(dǎo)度與光合速率的關(guān)系 由圖5可知，在水分脅迫的條件下，常春藤的氣孔導(dǎo)度和光合速率呈正相關(guān)。隨著氣孔導(dǎo)度的增加，常春藤葉片光合速率逐漸增加，而當(dāng)氣孔導(dǎo)度降低時(shí)，其光合速率也隨之降低。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論 在外施水楊酸濃度達(dá)到2mmol/L時(shí)，光合速率、氣孔導(dǎo)度、葉綠素含量指標(biāo)均達(dá)到最大值，表明噴施2mmol/L水楊酸后，常春藤對(duì)光環(huán)境的適應(yīng)性最強(qiáng)。

3.2 討論 大量研究表明，水分脅迫使植物體內(nèi)活性氧大量積累[2]。活性氧直接引發(fā)葉綠素的破壞及部分特異性地破壞葉綠素a，致使葉綠素含量下降及葉綠素比值降低，而外施水楊酸能緩解水分脅迫對(duì)常春藤葉綠素生物合成的抑制作用，這可能與體內(nèi)活性氧的積累量有關(guān)。水分虧缺時(shí)光合速率的降低并不是由于水原料供應(yīng)不足直接引起的，而是由水分虧缺造成的氣孔因素限制或非氣孔因素限制[3]。由于氣孔導(dǎo)度降低即氣孔阻力升高，致使光合作用所需底物CO2的供應(yīng)受到限制，并由此導(dǎo)致光合速率下降，構(gòu)成氣孔限制，此可能是Pn降低的主要原因。外施水楊酸可以緩解水脅迫對(duì)常春藤Pn和Gs的抑制作用，使Pn和Gs都有明顯的提高。

參考文獻(xiàn)

[1]謝玉英.水楊酸與植物抗逆性的關(guān)系[J].生物學(xué)雜志，2007，24（4）：11-15.

[2]蔣明義，楊文英，徐江，等.滲透脅迫下水稻幼苗中葉綠素降解的活性氧損傷作用[J].植物學(xué)報(bào)，1994，36：289-295.

[3]薛崧，汪沛洪，許大全，等.水分脅迫對(duì)冬小麥CO2同化作用的影響[J].植物生理學(xué)報(bào)，1992，18：1-7.

（責(zé)編：張宏民）