干旱脅迫對(duì)短果茴芹葉綠素含量的影響

孟　玥　鄒吉祥

干旱脅迫對(duì)短果茴芹葉綠素含量的影響

孟玥鄒吉祥

（大連民族大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院遼寧大連116600）

為了解短果茴芹在干旱脅迫下葉綠素的變化規(guī)律，文章配制10 % PEG-6000、20 % PEG-6000、30 % PEG-6000模擬輕、中、重3個(gè)干旱處理，并在干旱脅迫后進(jìn)行復(fù)水，采用CCM－200葉綠素測(cè)定儀測(cè)定短果茴芹葉綠素含量。結(jié)果發(fā)現(xiàn)短果茴芹在輕度干旱脅迫和中度干旱脅迫不敏感，對(duì)重度干旱脅迫較敏感，在復(fù)水后葉綠素含量均可恢復(fù)到正常水平。

干旱脅迫；短果茴芹；葉綠素

葉綠素是植物吸收太陽光能進(jìn)行光合作用的重要物質(zhì)，因此植物生長(zhǎng)狀況光合能力的強(qiáng)弱與大小在很大程度上主要取決于其葉綠素含量的高低。干旱影響作物生長(zhǎng)和代謝的第一環(huán)節(jié)就是光合作用[1]。自然界中的干旱和復(fù)水的現(xiàn)象會(huì)周期性的發(fā)生，因此，研究短果茴芹在干旱和復(fù)水條件下葉綠素含量的變化意義較大。短果茴芹（(Kom.) Nakai），短果茴芹是屬于傘形科，茴芹屬多年生草本植物，主要分布于現(xiàn)今中國吉林、遼寧、河北、貴州。在朝鮮、俄羅斯等地也有類似的分布[2]，具有較高的經(jīng)濟(jì)食用性和藥用價(jià)值，短果茴芹中各種無機(jī)鹽的含量豐富，尤其是重要的微量元素的含量也比較高，對(duì)于人體健康十分有益[3]。目前，對(duì)于短果茴芹的技術(shù)研究大多集中在短果茴芹栽培技術(shù)及其防治土壤病蟲害等栽培技術(shù)方面，而對(duì)其短果茴芹抗旱性的研究報(bào)道較少。因此，探討短果茴芹葉片葉綠素含量對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)，對(duì)于提高短果茴芹栽培推廣和豐產(chǎn)增收有重要意義。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

實(shí)驗(yàn)材料為長(zhǎng)白山原始森林林下野生短果茴芹種子種植而成，短果茴芹作為多年生草本植物，在6—9月開花結(jié)果，所以實(shí)驗(yàn)選擇在7月末—9月初采集種子進(jìn)行種植。于大連地區(qū)田間育苗后，將其帶回大連民族大學(xué)開發(fā)區(qū)校區(qū)環(huán)境與資源學(xué)院實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行盆栽（底部?jī)?nèi)徑11 cm，盆口內(nèi)徑16 cm，高13.5 cm），所用種植土為（沙土：園土=1：1）混合而成，每盆裝土0.35 kg。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

選取長(zhǎng)勢(shì)良好（株高12 ~ 20 cm）且無病蟲害的幼苗16 盆，隨機(jī)放在兩個(gè)人工智能氣候箱中。在28 ℃（白天12 h，黑夜14 h）條件下培養(yǎng)。試驗(yàn)開始前，每3 d澆一次水，每周將兩個(gè)氣候箱中的幼苗進(jìn)行交換，預(yù)培養(yǎng)2周后開始模擬干旱實(shí)驗(yàn)。

該研究采用聚乙二醇（PEG-6000）溶液進(jìn)行干旱脅迫處理，共設(shè)置4個(gè)處理，即0 %（CK），10 % （輕度）、20 %（中度）、30 %（重度），每種處理設(shè)置4個(gè)重復(fù)，每2d澆灌一次處理液。在第2 d、4 d、6 d、8 d、10 d和復(fù)水后的第17 d對(duì)短果茴芹第3片葉進(jìn)行葉綠素含量的測(cè)定。采用CCM－200 葉綠素測(cè)定儀測(cè)定葉片CCI值。

1.3 數(shù)據(jù)處理

該研究中數(shù)據(jù)采用SPSS 22 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)，通過Duncan多重比較來處理各組數(shù)據(jù)間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），并利用graphpad軟件作圖。

2 結(jié)果分析

從圖1中可以看出，干旱脅迫和復(fù)水對(duì)短果茴芹葉綠素含量的變化影響較大。在輕度脅迫和中度脅迫條件下短果茴芹葉綠素含量隨著干旱脅迫時(shí)間的增加均呈現(xiàn)先降低后增加的趨勢(shì)，說明干旱脅迫對(duì)短果茴芹在短期有一定影響，而在脅迫一段時(shí)間后能夠適應(yīng)輕度和中度干旱脅迫。在重度脅迫條件下短果茴芹葉綠素含量隨著干旱脅迫時(shí)間的增加呈下降趨勢(shì)，說明重度脅迫對(duì)短果茴芹葉里素含量影響較大。在復(fù)水7 d后短果茴芹葉綠素含量均呈升高趨勢(shì)，葉綠素含量可恢復(fù)到正常水平。

圖1　干旱脅迫及復(fù)水對(duì)短果茴芹葉片葉綠素含量指數(shù)（CCI）的影響

3 討論

作物葉綠素含量的高低是反映其光合能力的重要指標(biāo)之一，葉綠素的含量往往直接影響著光合作用的速率和光合產(chǎn)物的形成，最終影響作物產(chǎn)量和品質(zhì)的提高[4]。該研究發(fā)現(xiàn)在干旱脅迫條件下短果茴芹葉綠素含量對(duì)重度干旱脅迫較敏感，葉綠素含量顯著下降，說明此時(shí)光合作用受到嚴(yán)重影響，影響短果茴芹的正常生長(zhǎng)發(fā)育。在輕度脅迫和中度脅迫條件下短果茴芹葉綠素含量呈先下降再升高的趨勢(shì)，說明輕度干旱脅迫和中度干旱脅迫在早期對(duì)短果茴芹影響較大，而在脅迫第6 d后對(duì)干旱有一定的抗性，可能是隨著植株的生長(zhǎng)體內(nèi)積累了一定干物質(zhì)可對(duì)輕度干旱和中度干旱進(jìn)行抵御。植物的抗旱能力表現(xiàn)為對(duì)干旱脅迫的抵抗能力和旱后復(fù)水的快速生長(zhǎng)能力，復(fù)水后的生長(zhǎng)過程在作物抗旱中的意義相對(duì)更重要[5-6]。該研究發(fā)現(xiàn)在干旱脅迫復(fù)水后7 d時(shí)，不同干旱脅迫下的短果茴芹葉綠素含量均可恢復(fù)到正常水平，該結(jié)果與肖凡劉文瑜的研究報(bào)道一致[7-8]，說明短果茴芹在復(fù)水后具有較強(qiáng)的生長(zhǎng)恢復(fù)能力。該研究為短果茴芹的抗旱生理機(jī)制研究提供了理論依據(jù)，同時(shí)對(duì)短果茴芹在干旱地區(qū)的推廣栽培和豐產(chǎn)增收有一定的指導(dǎo)作用。

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[3]劉長(zhǎng)軍.短果茴芹營養(yǎng)價(jià)值及人工培育[J].黑龍江科技信息,2013(5):216.

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[7]肖凡,蔣景龍,段敏.干旱和復(fù)水條件下黃瓜幼苗生長(zhǎng)和生理生化的響應(yīng)[J].南方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2019,50(10):2241-2248

[8]劉文瑜,何斌,楊發(fā)榮,等.不同品種藜麥幼苗對(duì)干旱脅迫和復(fù)水的生理響應(yīng)[J].草業(yè)科學(xué),2019,36(10):2656-2666.

國家級(jí)大創(chuàng)項(xiàng)目（NO：201912026053）

S571.1

A

2095-1205(2020)03-17-02

10.3969/j.issn.2095-1205.2020.03.10