5-氨基乙酰丙酸（ALA）對(duì)玉米幼苗鹽脅迫的緩解效應(yīng)研究

程紅玉，王俊科，肖占文，肖 讓，趙蕓晨，陳 葉

（1.河西學(xué)院農(nóng)業(yè)與生態(tài)工程學(xué)院，甘肅張掖 734000；2.河西走廊玉米種子工程技術(shù)研究中心，甘肅張掖 734000；3.河西學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，甘肅張掖 734000；4.河西學(xué)院土木工程學(xué)院，甘肅張掖 734000）

0 引言

氨基乙酰丙酸（ALA），是生物合成葉綠素、血紅素、卟啉和維生素B12等四吡咯化合物的前體物質(zhì)。ALA不僅可以參與植物呼吸、光合，對(duì)生理調(diào)節(jié)功能有著非常重要的作用[1]。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，低濃度ALA可以緩解低溫、干旱、鹽害等逆境脅迫。目前，有關(guān)ALA緩解鹽脅迫的研究主要在番茄[2]、黃瓜[3]、西瓜[4]、西葫蘆[5]等園藝作物上，關(guān)于ALA對(duì)NaCl脅迫下玉米的緩解效應(yīng)報(bào)道較少。因此，本研究以玉米品種“正泰101”為材料，研究不同濃度ALA對(duì)玉米幼苗鹽脅迫的緩解效應(yīng)，以期為ALA在提高玉米的抗鹽性應(yīng)用中提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

參試玉米品種為“正泰101”，由甘肅省張掖市多成農(nóng)業(yè)有限公司生產(chǎn)提供；ALA由河西學(xué)院化學(xué)與化工學(xué)院有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)室合成。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，共設(shè)6個(gè)處理：①蒸餾水；②100 mmol/L NaCl；③100 mmol/L NaCl+0.30 mg/L ALA；④100 mmol/L NaCl+0.45 mg/L ALA；⑤100 mmol/L NaCl+0.60 mg/L ALA；⑥100 mmol/L NaCl+1.20 mg/L ALA，分別為CK、A1、A2、A3、A4和A5，每個(gè)處理5次重復(fù)。選取健康、飽滿的玉米種子，播種于裝有含15%水分細(xì)沙的發(fā)芽盒中，每盒播種30粒，置于光照培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)（白天溫度25℃、16 h、光照度66%；夜間溫度25℃、8 h、光照度0%）。每天補(bǔ)充相應(yīng)的水分，待幼苗長(zhǎng)至2片葉時(shí)，開(kāi)始澆NaCl溶液，每盒每次10 mL，每隔5天澆1次，處理5天后，噴施不同濃度的ALA，每隔2天噴施1次（每次以打濕葉面為準(zhǔn)），共噴施5次，最后1次噴施后第2天采用TPS-2便攜式光合系統(tǒng)分析儀測(cè)定葉片光合特性，隨后每盆取5株幼苗進(jìn)行生長(zhǎng)指標(biāo)測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 ALA對(duì)NaCl脅迫下玉米幼苗形態(tài)指標(biāo)的影響

由表1可知，100 mmol/L脅迫下，玉米幼苗株高、單株葉面積、地上鮮重、地下鮮重、地上干重和地下干重均較CK降低22.8%、47.8%、37.1%、25.7%、25.80%和26.6%。經(jīng)不同濃度的ALA處理后，其對(duì)NaCl脅迫下玉米幼苗生長(zhǎng)性狀的危害有所緩解。隨著ALA濃度的升高，株高呈先上升后下降的趨勢(shì)，A2、A3、A4和A5處理分別較A1處理提高了3.2 cm、3.8 cm、7.6 cm和0.3 cm。單株葉面積以A4處理最高，較A1處理增加18.5 cm2。A4處理地上、地下干重較A1處理分別增加0.100和0.091 g/5株，且均與A1處理達(dá)到顯著差異性（P＜0.05）。

2.2 ALA對(duì)NaCl脅迫下玉米幼苗光合特性的影響

2.2.1 對(duì)光合速率（Pn）的影響。由圖1可知，NaCl脅迫條件下，玉米葉片的光合速率（Pn）明顯降低，A1處理Pn為3.62 umol·m-2·s-1較CK下降34.42%。經(jīng)不同濃度的ALA處理后，玉米葉片的光合速率（Pn）顯著提高，其中以0.60 mg/L ALA處理（A4）的效果最明顯，Pn達(dá)到5.39 umol·m-2·s-1，其次為0.45 mg/L ALA處理（A3），A3和A4處理與對(duì)照之間差異不顯著（P＞0.05），A1和A5處理與對(duì)照間達(dá)到極顯著差異（P＜0.01）。

表1 ALA 對(duì)NaCl脅迫下玉米幼苗形態(tài)指標(biāo)的影響

圖1 不同濃度ALA對(duì)NaCl脅迫下玉米光合速率（Pn）的影響

2.2.2 對(duì)蒸騰速率（Tr）的影響。由圖2可知，NaCl脅迫條件下，玉米葉片的蒸騰速率（Tr）顯著降低，A1處理Tr為2.91 mmol·m-2·s-1，較CK下降40.37%。ALA有助于提高NaCl脅迫條件下玉米葉片Tr，以A4處理（0.60 mg/L ALA）的效果最佳，較A1處理Tr提高1.43 mmol·m-2·s-1，且達(dá)到顯著差異性（p＜0.05）。

圖2 不同濃度ALA對(duì)NaCl脅迫下玉米蒸騰速率（Tr）的影響

2.2.3 對(duì)氣孔導(dǎo)度（Gs）的影響。由圖3可知，NaCl脅迫條件下，玉米葉片的氣孔導(dǎo)度（Gs）明顯降低，與CK相比，A1處理顯著下降39.08%。經(jīng)不同濃度ALA處理后，玉米葉片的氣孔導(dǎo)度（Gs）呈先升高后下降的趨勢(shì)，其中以A4處理的效果較好，較A1處理提高了48.89%，其次為A3處理。

圖3 不同濃度ALA對(duì)NaCl脅迫下玉米氣孔導(dǎo)度（Gs）的影響3 結(jié)語(yǔ)

本試驗(yàn)研究了不同濃度的ALA處理對(duì)100 mmol/L NaCl脅迫下玉米幼苗的生長(zhǎng)指標(biāo)和光合特性的影響。結(jié)果表明葉面噴施ALA對(duì)NaCl脅迫下玉米的生長(zhǎng)起到了一定的緩解作用。同時(shí)ALA減緩了NaCl脅迫對(duì)玉米幼苗光合特性的影響，ALA處理后玉米葉片的光合速率（Pn）、蒸騰速率（Tr）、氣孔導(dǎo)度（Gs）值明顯高于NaCl脅迫處理，其中以0.60 mg/L ALA處理（A4）效果最為明顯。