京尼平苷對柳樹葉片生理代謝的影響

張 穎， 錢善勤， 陳 娟

(1.黃岡師范學院生命科學學院/經濟林木種質改良與資源綜合利用湖北省重點實驗室/大別山特色資源開發湖北省協同創新中心，湖北黃岡 438000； 2.廣西科技師范學院食品與生化工程學院，廣西來賓 546100)

京尼平苷是從茜草科植物梔子(GardeniajasminoidesEllis)中提取的一種環烯醚萜葡萄糖苷[1-2]，具有鎮痛降壓、抑菌抗炎等功效[3-6]。隨著研究的深入，人們發現，京尼平苷還可用作植物的生根促進劑，促進多種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復方增產劑，先后對小麥、棉花、黃瓜等農作物進行了試驗，增產效果明顯，平均增產30%左右[7-10]。研究其對蘿卜、玉米和青菜等作物光合特性的影響表明，京尼平苷可顯著提高蘿卜、玉米和青菜等作物的葉綠素含量和光合速率，進而提高起生物量[11-14]。

初秋時期，柳樹(SalixbabylonicaL.)葉片開始逐漸轉黃并出現落葉現象，本研究以一定濃度京尼平苷噴施柳樹葉片后發現，柳樹葉片葉色轉黃現象好轉，落葉時期后延，本研究測定了葉片光合指標及可溶性糖含量等指標，以探討其作用機制。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

選擇生長在黃岡師范學院校園內未名湖邊生長15年的垂柳，對中上部健壯的枝條上生長的葉片進行處理。京尼平苷試劑由廣西山云生化科技有限公司提供(純度>98%)。

1.2 處理的設置

每株垂柳上選擇7根生長健壯的枝條，共選擇8株垂柳(3組重復)，配制10、20、30、40、60、100 mg/L的京尼平苷，以不加京尼平苷作為對照(0 mg/L)，于2016年9月5日和9月15日共2次分別進行葉面噴施，每個處理均以噴施至葉面滴水為止，并于當年10月11日、10月21日、11月1日和11月11日分別取樣進行各項生理指標的測定。

1.3 不同生理指標的測定

葉綠素a、葉綠素b以及總葉綠素含量的測定采用分光光度法，光合速率的測定采用氧電極法，可溶性蛋白含量的測定采用考馬斯亮藍法，可溶性糖含量的測定采用蒽酮比色法[15]。

2 結果與分析

2.1 京尼平苷對柳樹葉片葉綠素含量的影響

隨著秋季日期的推移，柳樹葉片葉綠素a、葉綠素b以及總葉綠素含量都呈現出逐漸下降的趨勢。而京尼平苷對柳樹葉片葉綠素含量也具有顯著的影響，并呈現出濃度效應。當京尼平苷濃度處于0～30 mg/L時，隨著京尼平苷濃度的升高，柳樹的葉綠素a、葉綠素b以及總葉綠素含量均呈逐漸升高的趨勢；而當京尼平苷濃度高于30 mg/L時，柳樹的葉綠素a、葉綠素b以及總葉綠素含量均呈逐漸下降的趨勢，并且當濃度達到100 mg/L時，柳樹葉綠素a、葉綠素b以及總葉綠素含量均已顯著低于對照(圖1)。說明低濃度京尼平苷在促進柳樹葉片葉綠素的合成或者抑制其分解方面具有一定的作用，而高濃度京尼平苷作用則相反。

2.2 京尼平苷對柳樹葉片光合速率的影響

秋季，柳樹葉片光合速率隨著時間的推移而逐漸下降。京尼平苷對柳樹葉片光合速率的影響也呈現出濃度效應。低濃度下(0～30 mg/L)隨著濃度的升高光合速率不斷升高，當濃度超過30 mg/L時，隨著濃度的升高光合速率則不斷下降；當濃度達到100 mg/L時，光合速率顯著低于對照(圖2)。說明低濃度京尼平苷促進柳樹葉片光合代謝，而高濃度京尼平苷則具有抑制作用。

2.3 京尼平苷對柳樹葉片可溶性蛋白含量的影響

柳樹葉片可溶性蛋白含量隨著秋季日期的推移而不斷下降。隨著京尼平苷濃度的升高，柳樹葉片可溶性蛋白含量也呈現出先升高后下降的趨勢，30 mg/L京尼平苷時柳樹葉片可溶性蛋白含量最高，而100 mg/L京尼平苷使柳樹葉片可溶性蛋白含量顯著低于對照(圖3)。表明適當濃度的京尼平苷可以促進可溶性蛋白的積累。

2.4 京尼平苷對柳樹葉片可溶性糖含量的影響

柳樹葉片可溶性糖含量在10月11日之后呈現出先升高后下降的趨勢。京尼平苷對柳樹葉片可溶性糖含量的效應與可溶性蛋白正好相反，低濃度京尼平苷(60 mg/L)使可溶性糖含量比同期對照低，其中濃度為30 mg/L時柳樹葉片可溶性糖含量最低，而高濃度京尼平苷(100 mg/L)使柳樹葉片可溶性糖含量高于同期對照(圖4)。說明京尼平苷對可溶性糖的代謝也具有一定的影響。

3 討論

京尼平苷對多種植物的生長及產量具有一定的促進作用[16]。棉花初花期葉面噴施京尼平苷可使棉鈴數增加，吐絮期提前，35 mg/L京尼平苷可使皮棉產量提高13.4%[17]；小麥上噴施京尼平苷可增產10%以上[8]。近年來，本課題組通過對蘿卜、玉米、青菜等作物的研究發現，京尼平苷對其葉片光合活性具有一定的促進作用，從而促進幼苗生物量的增加[11-14]。然而，京尼平苷對多年生植物秋季落葉前的生理活性的影響一直未見報道。

本研究表明，對照組柳樹葉片隨著時間的推移，葉綠素a和葉綠素b的含量均不斷下降，可能是由于秋季來臨，氣溫開始下降，葉綠素降解速率增強，而其合成速率下降所致。而葉面噴施適當濃度的京尼平苷后，葉綠素a、葉綠素b及總葉綠素含量顯著高于同時期的對照組，這與錢善勤等在玉米上的研究結果[12]相一致，表明適量的京尼平苷可以緩解葉綠素的降解，并使其合成速率增強[18]。

葉片光合速率一方面與葉綠素的含量有關，另一方面也與葉片中各種與光合代謝相關酶的活性有關[19-21]，本研究表明，對照組葉片光合速率隨著秋季氣溫的下降而不斷下降，而噴施適當濃度的京尼平苷后葉片光合速率下降趨勢顯著好轉，均高于同時期對照組，可能是由于葉綠素含量高的原因，也可能是由于京尼平苷對光合代謝相關酶活性具有一定的影響，其機制還有待進一步研究。

隨著秋季氣溫的下降，柳樹葉片可溶性蛋白質的含量也呈現出不斷下降的趨勢，可能是由于氣溫逐漸下降導致葉片代謝能力下降、蛋白質的合成能力減弱所致[22]。而適當濃度的京尼平苷可促進可溶性蛋白含量增加，推測可能是由于京尼平苷促進葉片的合成酶活性增加所致。

秋季柳樹葉片可溶性糖含量先上升后下降，可能是由于秋季氣溫和光照的下降使可溶性糖來不及及時轉化為淀粉或者及時輸出至其他器官，導致先上升，然后隨著溫度和光照條件的進一步下降，可溶性糖合成受阻，所以含量又開始下降[23]。而適當濃度的京尼平苷促進光合代謝的進行，使可溶性糖及時轉化或者輸出，因此，噴施適當濃度京尼平苷后，可溶性糖含量下降。前人研究表明，逆境條件如低溫脅迫可促進可溶性蛋白和可溶性糖等滲透調節物質的積累，提高細胞滲透勢，降低脅迫傷害，但是本試驗只進行至11月上中旬，氣溫和光照條件均未對植物生長構成脅迫，因此，可溶性糖含量的上升應與逆境脅迫無關。