外施維大利和褪黑素對(duì)肉桂酸脅迫下豌豆幼苗生理的影響

張維霞， 馬紹英， 王 娜， 馬 蕾， 連榮芳， 李 勝*， 柴 強(qiáng)*

(1. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院， 甘肅 蘭州 730070； 2. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心， 甘肅 蘭州 730070；3. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院， 甘肅 蘭州 730070； 4. 定西市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院， 甘肅 定西 743000)

豌豆(PisumsativumLinn.)是世界上第二大食用豆類作物，具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值[1]。近年來(lái)，我國(guó)對(duì)豌豆的需求量日益增加[2]，而種植面積逐年減少[3]。豌豆是不耐連作作物[4]，在連作過(guò)程中豌豆根系分泌的自毒物質(zhì)致使其生長(zhǎng)發(fā)育受阻[5]，導(dǎo)致連作障礙發(fā)生，造成豌豆產(chǎn)量和品質(zhì)下降。因此，研究如何緩解豌豆連作障礙具有重要意義。有研究表明，肉桂酸是主要的自毒物質(zhì)，它使植物根系細(xì)胞中的活性氧大量增加，細(xì)胞膜脂過(guò)氧化，抑制植物根系的生長(zhǎng)，影響植物的正常生長(zhǎng)[5]。所以，探究有效的外源物質(zhì)來(lái)緩解肉桂酸對(duì)豌豆造成的自毒脅迫，以期為緩解豌豆連作障礙提供理論參考依據(jù)。

連作障礙會(huì)降低植物的抗逆能力，而大量研究表明通過(guò)施加外源褪黑素、乙烯利、維大利等[6-8]外源物質(zhì)可提高植物的抗逆性，但在緩解豌豆連作障礙的研究中較少。其中，維大利(VerticilliamDahliaeAllergen Asp f2-like，VDAL)是一種新型植物免疫激活蛋白，能調(diào)控植物體內(nèi)多種激素信號(hào)通路，激活胞外及胞內(nèi)免疫反應(yīng)，誘導(dǎo)植物產(chǎn)生抗逆能力，促進(jìn)植物的生長(zhǎng)發(fā)育[9]。在水稻(OryzasativaL.)、小麥(TriticumaestivumL.)和馬鈴薯(SolanumtuberosumL.)等[10-12]作物的研究中發(fā)現(xiàn)，使用VDAL可有效增強(qiáng)其抗逆性，使產(chǎn)量增加、品質(zhì)提高。褪黑素(Melatonin，MT)是色氨酸的衍生物，在植物的生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖過(guò)程中起著重要的作用，并通過(guò)調(diào)節(jié)酶和非酶的抗氧化防御系統(tǒng)，對(duì)不同的非生物脅迫和脅迫組合做出應(yīng)激反應(yīng)[13]。研究表明，外源施加MT可有效緩解逆境脅迫下作物生長(zhǎng)[14]，且在豌豆幼苗的相關(guān)研究中也發(fā)現(xiàn)外源施加適宜濃度的MT可提高豌豆種子在鎘脅迫下的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率，增強(qiáng)豌豆幼苗的抗氧化酶活性，降低丙二醛和鎘含量，從而促進(jìn)鎘脅迫下豌豆種子萌發(fā)及幼苗的生長(zhǎng)發(fā)育[15]。然而，VDAL和MT應(yīng)用于緩解豌豆自毒脅迫的研究還未見(jiàn)報(bào)道。因此，本試驗(yàn)采用水培的方式，用肉桂酸(Cinnamic acid，CA)溶液模擬自毒脅迫環(huán)境，分析外源物質(zhì)VDAL和MT對(duì)自毒脅迫下豌豆幼苗的生長(zhǎng)及生理指標(biāo)的影響，篩選出VDAL和MT緩解豌豆自毒脅迫的最佳濃度，為明確外源物質(zhì)對(duì)豌豆在自毒脅迫下的緩解機(jī)理提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試豌豆品種為‘定豌10號(hào)(D10)’和‘云豌8號(hào)(Y8)’，均由定西市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院提供。

1.2 試驗(yàn)方法

選取顆粒飽滿、大小一致的2種豌豆種子于流水下沖洗30 min，然后用5%次氯酸鈉消毒5 min，再用無(wú)菌水沖洗5次。將消毒后的2種豌豆種子，分別用蒸餾水和0.25 mmol·L-1CA(CA濃度由實(shí)驗(yàn)室前期預(yù)試驗(yàn)確定)溶液浸泡1 h，然后置于水培盒的海綿孔中(水培盒底部分別裝有500 mL蒸餾水和0.25 mmol·L-1CA溶液，隔板被帶孔的海綿覆蓋，用100 mL的蒸餾水和0.25 mmol·L-1CA溶液浸濕海綿)，每盒30粒，待萌發(fā)的種子長(zhǎng)出第一片真葉時(shí)，將種植于海綿孔中的豌豆苗移栽于帶孔的隔板中，以后每天晚上對(duì)2種豌豆幼苗噴施30 mL溶液進(jìn)行試驗(yàn)處理。其中，用蒸餾水浸泡的豌豆種子種植于裝有蒸餾水的水培盒中并噴施蒸餾水的處理為CK1，用0.25 mmol·L-1CA浸泡的豌豆種子種植于裝有0.25 mmol·L-1CA溶液的水培盒中并噴施蒸餾水為CK2，用0.25 mmol·L-1CA浸泡的豌豆種子置于裝有0.25 mmol·L-1CA溶液的水培盒中并噴施濃度不同的VDAL(0.5，2，3.5 mg·L-1)和MT(25，50，100 μmmol·L-1)溶液為試驗(yàn)處理。總共設(shè)8個(gè)處理，如表1所示：

表1 水培試驗(yàn)設(shè)計(jì)Table 1 Design of hydroponic experiment

每個(gè)處理3次重復(fù)。處理到第10天，每盆隨機(jī)選取5株豌豆幼苗，將植株地上部及地下部分開，進(jìn)行相關(guān)生長(zhǎng)指標(biāo)的測(cè)定；稱取豌豆幼苗地上部和地下部各0.25 g用液氮速凍，于-80℃超低溫冰箱中保存，用于相關(guān)生理指標(biāo)的測(cè)定。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.3.1生長(zhǎng)指標(biāo)的測(cè)定方法 株高、根長(zhǎng)和生物量的測(cè)定。取樣后將豌豆植株地上部和地下部分開，使用直尺測(cè)量豌豆株高和根長(zhǎng)；使用萬(wàn)分之一天平稱量豌豆的地上鮮重和地下鮮重，同時(shí)稱取并保存后期測(cè)生理指標(biāo)所需的樣品。

1.3.2生理指標(biāo)的測(cè)定方法 丙二醛(Malondialdehyde，MDA)含量采用硫代巴比妥酸法測(cè)定[16]；脯氨酸(Proline，Pro)含量采用酸性茚三酮顯色法測(cè)定[16]；超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase，SOD)活性采用氮藍(lán)四唑還原法測(cè)定[16]；過(guò)氧化物酶(Peroxidase，POD)活性采用愈創(chuàng)木酚法測(cè)定[16]。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，用單因素(One-way ANOVA)和新復(fù)極差法(Duncan)進(jìn)行方差分析和差異性顯著檢驗(yàn)(P<0.05)。采用Microsoft Excel對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并作圖。采用模糊數(shù)學(xué)中的隸屬函數(shù)值法對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，以評(píng)定外源物質(zhì)的緩解效果。隸屬函數(shù)值計(jì)算公式如下[17]：

R(X)=(X-Xmin)/(Xmax-Xmin)；

R(X)=1-(X-Xmin)/(Xmax-Xmin)

式中R(X)為處理某指標(biāo)的隸屬函數(shù)值，X為指標(biāo)測(cè)定值，Xmin和Xmax為D10和Y8豌豆所測(cè)某一指標(biāo)的最小值和最大值。將每個(gè)處理下各指標(biāo)的隸屬函數(shù)值進(jìn)行累加，求其平均值。平均值越大，外源物質(zhì)的緩解效果越好。

2 結(jié)果與分析

2.1 MT和VDAL對(duì)兩種豌豆幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)的影響

植物形態(tài)指標(biāo)和生物量的變化能夠直接反映逆境脅迫對(duì)植物的影響[18]。如圖1所示，與CK1處理相比，CK2處理顯著降低了D10和Y8幼苗的株高、主根長(zhǎng)、地上鮮重和地下鮮重(P<0.05)。由圖1中A，C，E，G可知，噴施不同濃度的MT后，D10和Y8幼苗的株高、主根長(zhǎng)、地上鮮重和地下鮮重隨MT濃度的增加均表現(xiàn)出先升高后降低的趨勢(shì)，且在M50處理下達(dá)到最大值，顯著高于CK2處理(P<0.05)。由圖1中B，D，F(xiàn)，H可知，Y8幼苗的株高、主根長(zhǎng)、地上鮮重和地下鮮重隨VDAL濃度的增加表現(xiàn)出先升高后降低的趨勢(shì)，且在V2處理下達(dá)到最大值，顯著高于CK2處理(P<0.05)；D10幼苗的株高、主根長(zhǎng)、地上鮮重也表現(xiàn)為以上趨勢(shì)，且在V2處理下達(dá)到最大值，顯著高于CK2處理(P<0.05)；而D10地下鮮重呈現(xiàn)遞增的趨勢(shì)，并在V3.5處理下達(dá)到最大值，顯著高于CK2處理(P<0.05)。

圖1 不同處理對(duì)D10和Y8豌豆幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)的影響Fig.1 Effects of different treatments on growth indexes of D10 and Y8 pea seedlings注：A，C，E，G分別表示CK1，CK2，M25，M50，M100處理下D10和Y8豌豆幼苗的株高、主根長(zhǎng)、地上鮮重和地下鮮重。B，D，F(xiàn)，H分別表示CK1，CK2，V0.5，V2，V3.5下D10和Y8豌豆幼苗的株高、主根長(zhǎng)、地上鮮重和地下鮮重。圖中的不同小寫字母表示D10和Y8豌豆幼苗在不同處理間的差異顯著(P < 0.05)。下同Note:A,C,E and G represent the plant height,taproot length,aboveground and underground fresh weight of D10 and Y8 pea seedlings under CK1,CK2,M25,M50 and M100 treatments,respectively. B,D,F and H represent the plant height,taproot length,aboveground and underground fresh weight of D10 and Y8 pea seedlings under CK1,CK2,V0.5,V2 and V3.5,respectively. The lowercase letters in the figure show the significant differences between different treatments of D10 and Y8 pea seedlings at the 0.05 level. The same as below

2.2 MT和VDAL對(duì)兩種豌豆幼苗生理指標(biāo)的影響

2.2.1MT和VDAL對(duì)兩種豌豆幼苗地上部及地下部MDA含量的影響 MDA是生物膜系統(tǒng)脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物之一，其含量的大小可直接反映細(xì)胞膜損傷的程度[19]。由圖2所示，與CK1處理相比，CK2處理下D10和Y8幼苗地上部及地下部MDA含量顯著增加(P<0.05)。由圖2中A，C可知，噴施不同濃度的MT后，D10和Y8幼苗地上部和地下部MDA含量隨外源MT濃度的增加表現(xiàn)出先降低后升高的趨勢(shì)，在M50處理下MDA含量達(dá)到最小值，顯著低于CK2處理(P<0.05)。由圖2中B，D可知，噴施不同濃度的VDAL后，D10地下部、Y8地上部和地下部MDA含量隨外源VDAL濃度的增加表現(xiàn)為先降低后升高的趨勢(shì)，在V2處理下MDA含量達(dá)到最小值，顯著低于CK2處理(P<0.05)；而D10地上部MDA含量隨VDAL濃度的增加而增加，在V0.5處理下MDA含量達(dá)到最小值，較CK2處理顯著降低(P<0.05)。

圖2 不同處理對(duì)D10和Y8豌豆幼苗地上部及地下部MDA含量的影響Fig.2 Effects of different treatments on aboveground and underground MDA content in D10 and Y8 pea seedlings注：A，C分別表示CK1，CK2，M25，M50，M100處理下D10和Y8豌豆幼苗地上部和地下部MDA的含量。B，D分別表示CK1，CK2，V0.5，V2，V3.5處理下D10和Y8豌豆幼苗地上部和地下部MDA的含量Note:A,C represent the MDA content in the aboveground and underground of D10 and Y8 pea seedlings under CK1,CK2,M25,M50 and M100 treatments,respectively. B,D represent the MDA content in the aboveground and underground of D10 and Y8 pea seedlings under CK1,CK2,V0.5,V2 and V3.5,respectively

2.2.2MT和VDAL對(duì)兩種豌豆幼苗地上部及地下部Pro含量的影響 Pro在植物的滲透調(diào)節(jié)中起著重要的作用，在一定程度上反映植物對(duì)非生物脅迫的忍耐及抵抗能力[19]。由圖3所示，與CK1相比，CK2處理下D10和Y8幼苗地上部和地下部Pro含量顯著升高(P<0.05)。由圖3中A，C可知，噴施不同濃度的MT后，D10地上部、Y8地上部和地下部Pro含量隨著MT濃度的增加表現(xiàn)為先升高后降低的趨勢(shì)，在M50處理下Pro含量達(dá)到最高，顯著高于CK2(P<0.05)；而D10地下部Pro含量隨著MT濃度的增加而升高，在M100處理下Pro含量達(dá)到最高，顯著高于CK2(P<0.05)。由圖3中B，D可知，噴施不同濃度的VDAL后，D10和Y8幼苗地上部及地下部Pro含量隨著VDAL濃度的增加表現(xiàn)為先升高后降低的趨勢(shì)，在V2處理下Pro含量達(dá)到最高，顯著高于CK2；而D10地下部Pro含量較CK2處理差異不顯著。

圖3 不同處理對(duì)D10和Y8豌豆幼苗地上部及地下部Pro含量的影響Fig.3 Effects of different treatments on aboveground and underground Pro content in D10 and Y8 pea seedlings注：A，C分別表示CK1，CK2，M25，M50，M100處理下D10和Y8豌豆幼苗地上部和地下部Pro的含量。B，D分別表示CK1，CK2，V0.5，V2，V3.5處理下D10和Y8豌豆幼苗地上部和地下部Pro的含量Note:A,C represent the Pro content in the aboveground and underground of D10 and Y8 pea seedlings under CK1,CK2,M25,M50 and M100 treatments,respectively. B,D represent the Pro content in the aboveground and underground of D10 and Y8 pea seedlings under CK1,CK2,V0.5,V2 and V3.5,respectively

2.2.3MT和VDAL對(duì)兩種豌豆幼苗地上部及地下部SOD活性的影響 SOD是機(jī)體清除活性氧的第一道防線，可增強(qiáng)植物在逆境脅迫下的耐受能力[20]。由圖4所示，與CK1處理相比，CK2處理下D10和Y8幼苗地上部及地下部SOD活性顯著下降(P<0.05)，其中，D10和Y8幼苗地上部SOD活性在CK2處理下分別下降27.92%，25.22%，地下部分別下降39.65%，48.07%，可見(jiàn)，肉桂酸脅迫對(duì)豌豆植株地下部SOD活性的影響大于地上部。由圖4中A,C可知，在M25處理下，Y8豌豆幼苗地下部SOD活性較CK2處理增強(qiáng)，但差異不顯著；在M50處理下，D10和Y8豌豆幼苗地上部SOD活性較CK2處理顯著增強(qiáng)(P<0.05)；在M100處理下，D10豌豆幼苗地下部SOD活性較CK2處理顯著增強(qiáng)。由圖4中B,D可知，在V2處理下，D10地下部、Y8地上部和地下部SOD活性較CK2顯著增強(qiáng)(P<0.05)；在V3.5處理下D10地上部活性較CK2增強(qiáng)，但差異不顯著。

圖4 不同處理對(duì)D10和Y8豌豆幼苗地上部及地下部SOD活性的影響Fig.4 Effects of different treatments on aboveground and underground SOD activity in D10 and Y8 pea seedlings注：A，C分別表示CK1，CK2，M25，M50，M100處理下D10和Y8豌豆幼苗地上部和地下部SOD的活性。B，D分別表示CK1，CK2，V0.5，V2，V3.5處理下D10和Y8豌豆幼苗地上部和地下部SOD的活性Note:A,C represent the SOD activity in the aboveground and underground of D10 and Y8 pea seedlings under CK1,CK2,M25,M50 and M100 treatments,respectively. B,D represent the SOD activity in the aboveground and underground of D10 and Y8 pea seedlings under CK1,CK2,V0.5,V2 and V3.5,respectively

2.2.4MT和VDAL對(duì)兩種豌豆幼苗地上部及地下部POD活性的影響 POD具有專一性，可清除植物體內(nèi)過(guò)剩的H2O2，提高植物的抗逆性[21]。由圖5所示，與CK1相比，CK2處理下D10和Y8豌豆幼苗地上部及地下部POD活性降低。對(duì)D10和Y8幼苗分別噴施不同濃度的MT和VDAL，其地上部及地下部POD活性表現(xiàn)出不同的變化。由圖5中A，C可知，噴施外源MT后Y8地上部POD活性表現(xiàn)為先降低后升高的趨勢(shì)，差異不顯著；Y8地下部、D10地上部和地下部POD活性的變化隨著MT濃度的增加先升高后降低，在M50處理下POD活性最強(qiáng)，顯著高于CK2處理(P<0.05)。由圖5中B，D可知，噴施外源VDAL后，D10地上部POD活性隨著VDAL濃度的增大表現(xiàn)出逐漸升高的趨勢(shì)，差異不顯著；D10地下部、Y8地上部和地下部POD活性表現(xiàn)為先升高后降低的趨勢(shì)，在V2處理下POD活性最強(qiáng)，顯著高于CK2處理(P<0.05)。

圖5 不同處理對(duì)D10和Y8豌豆幼苗地上部及地下部POD活性的影響Fig.5 Effects of different treatments on aboveground and underground POD activity in D10 and Y8 pea seedlings注：A，C分別表示CK1，CK2，M25，M50，M100處理下D10和Y8豌豆幼苗地上部和地下部POD的活性。B，D分別表示CK1，CK2，V0.5，V2，V3.5處理下D10和Y8豌豆幼苗地上部和地下部POD的活性Note:A,C represent the POD activity in the aboveground and underground of D10 and Y8 pea seedlings under CK1,CK2,M25,M50 and M100 treatments,respectively. B,D represent the POD activity in the aboveground and underground of D10 and Y8 pea seedlings under CK1,CK2,V0.5,V2 and V3.5,respectively

2.3 MT和VDAL對(duì)兩種豌豆幼苗的緩解效果綜合評(píng)價(jià)

對(duì)不同處理下D10和Y8豌豆幼苗生長(zhǎng)及生理指標(biāo)進(jìn)行隸屬函數(shù)綜合分析，從而評(píng)價(jià)外源MT和VDAL的緩解效果[17]。由表2，3所示，外源噴施MT，VDAL后，各處理的綜合評(píng)價(jià)值均高于CK2，表明外源物質(zhì)的介入提高了兩種豌豆植株抗自毒脅迫的能力，但處理效果因豌豆品種和外源物質(zhì)濃度存在差異。其中，M50處理的D10綜合評(píng)價(jià)值在各處理中僅次于CK1處理，然后為V2處理。對(duì)Y8而言，V2處理綜合評(píng)價(jià)值最高，其次為M50。說(shuō)明外源噴施50 μmol·L-1MT和2 mg·L-1VDAL均可有效提高兩種豌豆植株的抗自毒脅迫能力。

表2 D10生長(zhǎng)及生理指標(biāo)的平均隸屬函數(shù)值Table 2 Average membership function value of D10 growth and physiological indexes

表3 Y8生長(zhǎng)及生理指標(biāo)的平均隸屬函數(shù)值Table 3 Average membership function value of Y8 growth and physiological indexes

3 討論

自毒效應(yīng)是一種非生物脅迫，通過(guò)影響植物對(duì)養(yǎng)分的吸收，改變植物細(xì)胞膜透性，降低酶活性等方式抑制植物的正常生長(zhǎng)[22]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，肉桂酸處理嚴(yán)重抑制了D10和Y8幼苗的生長(zhǎng)，這與高旭等[23]人的研究結(jié)果一致，可能的原因是肉桂酸抑制豌豆根細(xì)胞分裂、伸長(zhǎng)，影響植物的根系生長(zhǎng)，進(jìn)而抑制豌豆幼苗的生長(zhǎng)[24]。Dawood等[25]研究發(fā)現(xiàn)，使用外源MT可以提高蠶豆在鹽脅迫下的株高和生物量，促進(jìn)蠶豆的生長(zhǎng)發(fā)育；王俊文等[10]研究發(fā)現(xiàn)，噴施外源VDAL可以促進(jìn)水稻生長(zhǎng)。本試驗(yàn)中，噴施外源VDAL和MT后D10和Y8幼苗的生長(zhǎng)指標(biāo)均增加，說(shuō)明外源VDAL與MT能緩解肉桂酸對(duì)豌豆幼苗造成的毒害作用，這與趙晨等[26]研究褪黑素對(duì)高硝酸鹽脅迫下紫花苜蓿幼苗生長(zhǎng)具有促進(jìn)作用的結(jié)果一致。綜上，外源MT可以促進(jìn)豌豆幼苗在自毒效應(yīng)下的生長(zhǎng)，可能是因?yàn)橥庠碝T與植物內(nèi)源激素互作，參與激素對(duì)植物的生長(zhǎng)調(diào)控，從而影響植物體內(nèi)的生理代謝，進(jìn)而增強(qiáng)植株的抗逆能力，促進(jìn)植物的生長(zhǎng)發(fā)育[27]。而外源VDAL可緩解肉桂酸脅迫對(duì)豌豆幼苗生長(zhǎng)的影響，可能是VDAL激活了植物自身的免疫機(jī)制，提高了植物抗逆性[10]，從而增強(qiáng)豌豆幼苗對(duì)肉桂酸脅迫的抵抗能力。

在非生物脅迫下，植物細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生并積累大量的活性氧(Reactive oxygen species，ROS)，如果ROS的產(chǎn)生與清除無(wú)法達(dá)到平衡，超出植物清除ROS的能力時(shí)，將造成氧化脅迫，進(jìn)而導(dǎo)致蛋白質(zhì)、膜脂、DNA及其它細(xì)胞組分的嚴(yán)重?fù)p傷，對(duì)植物個(gè)體造成氧化損傷[28]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，肉桂酸脅迫下豌豆幼苗體內(nèi)MDA含量增加，SOD和POD活性降低，與孫會(huì)軍[29]研究肉桂酸對(duì)西瓜幼苗酶活性得到的結(jié)果一致。原因可能是肉桂酸處理使植株體內(nèi)產(chǎn)生過(guò)量的ROS，植株的細(xì)胞質(zhì)膜被破壞，產(chǎn)生大量的質(zhì)膜過(guò)氧化產(chǎn)物MDA，造成代謝及生理功能的紊亂，導(dǎo)致SOD和POD活性降低[30]。Muhammad等[31]人研究發(fā)現(xiàn)，在干旱條件下對(duì)大豆施加外源褪黑素可以抑制MDA含量的積累，增強(qiáng)大豆的SOD和POD活性，進(jìn)而增強(qiáng)大豆對(duì)干旱脅迫的抵抗能力。在本試驗(yàn)中，在噴施外源VDAL和MT后，得到與上述研究一致的結(jié)果。說(shuō)明外源VDAL和MT可以通過(guò)提高抗氧化酶的活性，維持植物體內(nèi)ROS的動(dòng)態(tài)平衡，抑制MDA的生成，進(jìn)而緩解肉桂酸對(duì)豌豆的毒害作用。研究[26]表明，植物在遭受鹽、干旱、重金屬等非生物脅迫時(shí)，Pro作為關(guān)鍵的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)會(huì)大量增加，保護(hù)植物免受傷害。佟莉蓉等[32]研究發(fā)現(xiàn)，在干旱脅迫下對(duì)達(dá)烏里胡枝子幼苗施加褪黑素可以提高其Pro的含量，減緩干旱脅迫對(duì)植物幼苗的傷害，本試驗(yàn)中施加外源VDAL和MT后也發(fā)現(xiàn)Pro含量增加，說(shuō)明Pro含量的增加可以減輕肉桂酸對(duì)豌豆的不利影響。綜上，外源MT能夠緩解肉桂酸脅迫對(duì)豌豆幼苗造成的氧化損傷，可能是其直接清除植物體內(nèi)過(guò)量的ROS，減輕ROS對(duì)植物造成的氧化損傷，并通過(guò)上調(diào)抗氧化酶相關(guān)基因的表達(dá)，增強(qiáng)植物自身的抗氧化酶活性，進(jìn)而提高豌豆幼苗對(duì)自毒效應(yīng)的抵抗能力[33]；植物吸收外源VDAL后，其參與調(diào)節(jié)植物內(nèi)源激素的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，激活植物自身的免疫機(jī)制，誘導(dǎo)、提高了植物的抗逆性[12]。

4 結(jié)論

肉桂酸脅迫會(huì)嚴(yán)重抑制豌豆幼苗的生長(zhǎng)，通過(guò)葉面噴施外源物質(zhì)維大利和褪黑素可以提高豌豆幼苗的抗氧化酶活性及脯氨酸含量，從而清除豌豆幼苗體內(nèi)過(guò)剩的活性氧，使細(xì)胞質(zhì)膜免受過(guò)氧化損傷，降低脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物的生成，緩解自毒作用對(duì)豌豆幼苗的傷害。對(duì)本試驗(yàn)所有處理下的各指標(biāo)進(jìn)行綜合隸屬函數(shù)值分析表明，葉面噴施2 mg·L-1維大利和50 μmol·L-1褪黑素對(duì)肉桂酸脅迫下D10和Y8豌豆幼苗的緩解效果最好。本試驗(yàn)結(jié)果表明外源物質(zhì)可以緩解肉桂酸對(duì)豌豆的自毒作用，為豌豆連作障礙的緩解提供了理論依據(jù)。