外源水楊酸對廣東潤楠抗寒性的影響

何舒懷，馬永征，費永俊

（長江大學楠木種質資源評價及創新中心，湖北荊州434025）

廣東潤楠（Machilus kwangtungensis Yang）屬樟科潤楠屬常綠喬木，為我國特有種，產自廣東省、廣西省、湖南省南部及貴州省南部，生長于山地、山谷的闊葉混交疏林中或水邊［1］，樹干通直，樹形優美，被馮志堅等評價為Ⅰ級具有高觀賞性的樟科樹種［2］。廣東潤楠不僅具有較廣的生態適應性、較高的景觀觀賞性及環境功能，且具有較高的經濟價值，能夠反映大氣的污染情況，尤其是對酸性硫化物、毒性氟化物具有特殊的靈敏度［3］。隨著“金絲楠木”的興起，有關潤楠屬植物的研究日益增多，對廣東潤楠的研究主要涉及資源分布、人工培植等［4］。本試驗通過研究低溫脅迫下噴施不同濃度水楊酸（SA）對廣東潤楠生理指標及抗寒性的影響，以期為廣東潤楠進一步向北地區推廣提供一定的理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

廣東潤楠1年生實生苗，2016年1月種植于長江大學西校區盆景園內。

1.2 材料處理

2016年7月取長勢一致且無病蟲害的廣東潤楠1年生苗，置于溫室內常規管理1個月；將試驗材料分為4組，每隔2 d分別噴施 SA 1、5、10 mmol／L各 1次，以噴清水為對照（CK），處理3次；最后1次試劑處理48 h后，將每組材料分別放入0、5℃人工智能培養箱內培養48 h，常溫恢復生長24 h后（2016年8月12日）取葉片進行相關測定。

1.3 測定內容和方法

測定廣東潤楠葉片的葉綠素 a、葉綠素b、葉綠素 a＋b（葉綠素總含量）、類胡蘿卜素、丙二醛（MDA）含量及相對電導率［5］；分別采用考馬斯亮藍G－250法、氮藍四唑法測定葉片的可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性［6］。

1.4 數據處理

采用Excel 2007軟件對試驗數據進行統計處理與制圖；采用SPSS 19.0軟件對試驗數據進行差異性與相關性分析。

2 結果與分析

2.1 外源SA對廣東潤楠幼苗葉片光合色素含量的影響

由圖1可知，5℃條件下，噴施SA處理的廣東潤楠葉片葉綠素a、葉綠素b、葉綠素a＋b、類胡蘿卜素含量有明顯增加，其中，濃度為1 mmol／L SA處理時，廣東潤楠葉片葉綠素a、葉綠素b、葉綠素a＋b、類胡蘿卜素含量增量相對最大，其含量分別較對照增加 84.41%、86.70%、84.91%、81.65%，且與對照相比差異顯著（P＜0.05）；0℃條件下，濃度為1 mmol／L SA處理的廣東潤楠葉片葉綠素a、葉綠素b、葉綠素a＋b、類胡蘿卜素含量與CK相比顯著下降（P＜0.05），而其他SA濃度處理的則較CK顯著上升（P＜0.05），其中，濃度為10 mmol／L SA處理的漲幅相對最大，效果相對最好。

2.2 外源SA對廣東潤楠幼苗葉片MDA含量的影響

由圖2可知，5℃條件下，經不同濃度SA處理的廣東潤楠葉片MDA含量都有不同程度的增加，其中，SA濃度為5 mmol／L時，葉片中的 MDA含量相對最大，較 CK增加32.26%，且與CK差異顯著（P＜0.05）；0℃條件下，經濃度為1、5 mmol／L的SA處理，廣東潤楠葉片中的MDA含量較CK顯著下降（P＜0.05），而 SA濃度為10 mmol／L時，葉片中的MDA含量較CK明顯增加。

2.3 外源SA對廣東潤楠幼苗葉片SOD活性的影響

由圖3可知，5℃條件下，SA處理的廣東潤楠幼苗葉片SOD活性與 CK相比差異不顯著（P＞0.05），1、5 mmol／L SA處理的SOD活性低于CK，10 mmol／L SA處理的SOD活性明顯高于CK；0℃條件下，不同濃度SA處理的葉片SOD活性都有一定的降低，且隨SA使用濃度的升高，廣東潤楠葉片SOD活性呈先降后升趨勢，其中1、5 mmol／L SA處理的SOD活性與CK相比差異顯著（P＜0.05）。

2.4 外源SA對廣東潤楠幼苗葉片可溶性蛋白含量的影響

由圖4可知，5℃條件下，經SA處理的廣東潤楠葉片可溶性蛋白含量均低于CK，但與CK相比差異不顯著（P＞005），其中，SA處理濃度為1 mmol／L時，廣東潤楠葉片中的可溶性蛋白含量相對最低；0℃條件下，隨SA使用濃度的增加，廣東潤楠葉片中的可溶性蛋白含量呈逐漸升高趨勢，但相互間差異不顯著（P＞0.05），其中SA濃度為10 mmol／L時的蛋白質含量相對最高。

2.5 外源SA對廣東潤楠幼苗葉片相對電導率的影響

由圖5可知，5℃條件下，隨SA使用濃度的增加，廣東潤楠幼苗葉片的相對電導率呈先增后減趨勢，且其相對電導率均低于CK，其中SA濃度為1mmol／L處理時的相對電導率最低；0℃條件下，SA處理的葉片相對電導率均高于CK，其中10 mmol／L SA處理的葉片相對電導率相對最大，且顯著高于CK（P＜0.05）。

2.6 外源SA處理的廣東潤楠各抗寒性生理指標間的相關性

由表1可見，SA處理的廣東潤楠葉片葉綠素a、葉綠素b、葉綠素a＋b、類胡蘿卜素含量兩兩之間呈極顯著正相關（P＜0.01）；MDA含量與 SOD活性呈極顯著正相關（P＜0.01），MDA含量與電導率呈顯著正相關（P＜0.05）；SOD活性與葉綠素a、葉綠素b、葉綠素a＋b、類胡蘿卜素、可溶性蛋白含量呈負相關但不顯著（P＞0.05），SOD活性與相對電導率之間呈不顯著正相關（P＞0.05）。

表1 SA處理的廣東潤楠葉片各生理指標間的相關性分析

2.7 對噴施外源SA的廣東潤楠抗寒性綜合評價

由表2可見，5℃條件下，SA處理的隸屬函數加權值都高于CK，廣東潤楠經1 mmol／L SA處理的隸屬函數加權值相對最大；0℃條件下，經10 mmol／L SA處理的隸屬函數加權值相對最大，CK的加權值相對較小。0℃條件下10 mmol／L SA處理的隸屬函數加權值排首位，高于5℃條件下1mmol／L SA處理的隸屬函數加權值；0℃條件下CK的隸屬函數加權值低于5℃條件下CK的隸屬函數加權值。說明噴施SA可在一定程度上提高廣東潤楠的抗寒性，其中以10 mmol／L SA處理效果相對最好。

表2 噴施外源SA的廣東潤楠抗寒指標隸屬函數評價

3 結論與討論

通過水楊酸（SA）處理的廣東潤楠，其葉片光合色素含量多有不同程度的上升，且不同使用濃度的增幅不同，說明外源SA能夠在一定程度上保護葉綠素及類胡蘿卜素不受低溫脅迫的影響，通過增加其含量以提高光合作用，從而保障植物安全度過脅迫期；這與Stevens等的研究結果［7］相同。隨溫度的降低，噴清水（CK）的廣東潤楠葉片葉綠素a、葉綠素b、葉綠素a＋b、類胡蘿卜素含量均有一定的增加，與劉國華等的研究結論［8］相反，而何開躍等研究發現，隨低溫脅迫時間的增加，福建柏葉綠素含量呈先上升后下降的趨勢［9］，這說明不同植物在低溫脅迫下有相似但不盡相同的適應方式［10］。在0℃條件下，低濃度（1 mmol／L）SA處理的廣東潤楠葉片葉綠素a、葉綠素b、葉綠素a＋b類胡蘿卜素含量均低于CK，可能是低濃度SA具有與高濃度SA相類似的抑制作用［11］。

有研究表明，隨溫度的降低，MDA含量上升［9］。本試驗結果表明，經過不同濃度的SA處理，5、0℃條件下的葉片MDA含量或增或減，表明SA處理的廣東潤楠抗寒性在不同溫度條件下效果有所不同，最佳使用濃度與脅迫溫度有關；0℃條件下，濃度為1、5mmol／LSA處理的廣東潤楠MDA含量有顯著降低（P＜0.05），表明外源SA可降低低溫脅迫對植株的傷害；隨溫度的降低，廣東潤楠葉片的相對電導率下降，表明0℃時廣東潤楠的自我調節機制已不能抵抗低溫脅迫的侵害，而通過適宜濃度的SA處理，相對電導率有一定程度的升高，這與方小平等的研究結論［17］有所不同。SOD是清除超氧陰離子過程中的重要抗氧化物質，當植株受到低溫脅迫時，植物通過提升SOD活性的自我調節機制以達到保護植株的目的［12］，通過外源SA處理可以減少低溫脅迫產生的不利損傷，以致植株感知較弱的脅迫信息，從而使SOD活性降低。本試驗表明，隨溫度下降，CK的可溶性蛋白含量有所降低，這與李斌等研究結論［13］不一致，而與劉西平等的試驗結果［14］吻合，相關機理有待進一步研究；5℃條件下，SA處理的可溶性蛋白含量均低于CK，表明植物體內蛋白代謝對低溫的響應速度可能存在差異，或可能是植物體內一些蛋白合成酶活性受短暫抑制而使蛋白合成減少；0℃條件下，SA處理的可溶性蛋白含量均高于CK，且隨SA使用濃度的增加，可溶性蛋白含量增大，這與高洪波等的研究結論［15－16］相一致。

通過對廣東潤楠抗寒指標的相關性分析可知，光合色素（葉綠素、類胡蘿卜素）與抗寒性呈正相關，外源SA處理可使植株的光合色素含量增多，從而導致植株受到低溫脅迫的危害降低；SOD活性的降低導致與SOD活性呈極顯著正相關的MDA含量下降。比較分析SA處理后廣東潤楠抗寒生理指標的隸屬函數加權值可知，當外源SA濃度為10 mmol／L時，廣東潤楠的抗寒性相對最強。

參考文獻：

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