外源脫落酸對朝天椒幼苗生長和生理的影響

摘要" 為明確外源脫落酸（ABA）在朝天椒苗期的適宜噴施濃度，本試驗以洛研9號朝天椒為材料，分別用5、10和20 mg/L ABA噴施6葉1心期幼苗葉片，以清水為對照（CK），測定不同濃度ABA處理下朝天椒幼苗的株高、莖粗和干重等生長指標，過氧化物酶（POD）、過氧化氫酶（CAT）和超氧化物歧化酶（SOD）活性以及丙二醛（MDA）和可溶性糖含量。結果表明，與CK相比，不同濃度外源ABA噴施后的幼苗株高、莖粗和干重等均有所提高，植株相對含水量基本不變。5 mg/L ABA處理的幼苗變化較為明顯，POD、CAT和SOD活性提高，MDA含量下降，可溶性糖含量有一定的增加。綜合以上結果，5 mg/L ABA對朝天椒幼苗的生長指標和生理指標影響較為明顯，是朝天椒苗期噴施的較適濃度，可在一定程度上提高幼苗抗逆性。研究結果為外源ABA在朝天椒苗期上的應用提供參考。

關鍵詞" 朝天椒；外源脫落酸；生長指標；生理指標；抗逆性

中圖分類號" S641.3" " " "文獻標識碼" A" " " "文章編號" 1007-7731（2024）23-0022-05

DOI號" 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2024.23.005

Effects of exogenous abscisic acid spraying on growth and physiology of red cluster pepper seedlings

CHEN Chuanliang1" " SHANG Ye2" " YAN Gengyang2" " ZHAO Li2" " ZHANG Huanli3" " ZHANG Juping2

（1Zhecheng County Pepper Industry Development Center， Zhecheng 476200， China;

2College of Horticulture and Plant Protection， Henan University of Science and Technology， Luoyang 471000， China;

3Vegetable Research Institute of Luoyang Academy of Agricultural and Forestry Sciences， Luoyang 471022， China）

Abstract" To determine the appropriate concentration of exogenous abscisic acid （ABA） for spraying during the seedling stage of red cluster pepper， Luoyan No.9 red cluster pepper was used as the material and the leaves of 6-leaf 1-heart stage seedlings with 5， 10， and 20 mg/L ABA respectively was sprayed， with water as the control （CK）. The growth indicators such as plant height， stem diameter， and dry weight， as well as antioxidant enzymes Peroxidase （POD）， Catalase （CAT）， Superoxide dismutase （SOD） activity， Malondialdehyde （MDA） content， and soluble sugar content of red cluster pepper seedlings were measured under different concentrations of ABA treatment. The results showed that compared with CK， the seedling height， stem diameter， and dry weight were all increased after exogenous ABA spraying at different concentrations， while the relative water content of the plants remained basically unchanged. The seedlings treated with 5 mg/L ABA showed significant changes， with increased activities of" POD， CAT， and SOD， decreased MDA content， and a certain increase in soluble sugar content. Based on the above results， 5 mg/L ABA had a significant impact on the growth and physiological indicators of red cluster pepper seedlings. It was a suitable concentration for spraying pepper seedlings and can improve their stress resistance to a certain extent. The study results provided references for the application of exogenous ABA in the seedling stage of red cluster pepper.

Keywords" red cluster pepper; exogenous abscisic acid; growth indicators; physiological indicators; resilience

朝天椒[Capsicum annuum var. conoides （Mill.）Irish]屬茄科辣椒屬植物，作為人們所喜愛且能提升口感的調味佐料之一，市場需求量較大。目前，關于朝天椒研究集中在藥劑噴施對其生長的影響，如研究不同植物生長調節劑的調控作用，篩選適宜的植物生長調節劑最佳濃度和復配配方[1]、噴施不同濃度的維生素C對干旱脅迫下朝天椒葉片及根系生理生化影響[2]等。植物激素脫落酸（Abscisic acid，ABA）是由葉黃質合成的類倍半萜化合物，能影響植物生長發育和多種生理生化反應，具有抑制細胞分裂，促進葉和果實衰老和脫落等作用。其在高等植物中分布較廣，不僅能調控植物的生長發育，還能在干旱、低溫等非生物逆境中起到一定的調控作用。植物在逆境脅迫下，體內ABA含量會持續積累，進而增強植物對干旱、低溫、高溫、鹽漬及滲透脅迫等多種逆境的適應能力[3]。ABA是植物響應多種逆境的主要內源信息分子之一，其信號傳導對改善植物性狀有重要意義[4]。許向陽等[5]在對番茄幼苗的抗旱性研究中發現，ABA能緩解不同程度的干旱給作物帶來的為害；吳萍民等[6]研究認為，外源ABA能緩解重金屬對植物的脅迫，改善植物對重金屬的耐受性；項洪濤等[7]研究指出，20 mg/L外源ABA能增強小豆耐澇性，增加其產量。ABA可增強獼猴桃[8]、番茄[9]和云杉[10]的抗旱性。目前關于外源ABA對朝天椒幼苗生長生理影響有待深入探討，基于相關研究結果，推測外源ABA對朝天椒幼苗生長生理造成一定影響。本試驗以洛研9號朝天椒為材料，利用不同濃度ABA噴施朝天椒幼苗，測定其株高、莖粗和鮮重等生長指標以及過氧化物酶（Peroxidase，POD）、過氧化氫酶（Catalase，CAT）和超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase，SOD）活性，丙二醛（Malondialdehyde，MDA）和可溶性糖含量的變化，探究適宜朝天椒生長的外源ABA噴施濃度，為朝天椒生產提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

所用朝天椒品種為洛研9號，由洛陽市農林科學院蔬菜研究所提供；外源ABA由福州飛凈生物科技有限公司生產。

1.2 試驗設計

挑選大小均勻且飽滿的朝天椒種子，消毒后催芽，播種于裝有蛭石∶珍珠巖（V∶V）為3∶1基質的72孔穴盤中，常規管理。待朝天椒幼苗生長至4葉1心時移栽至10 cm×10 cm營養缽（基質和土按體積比1∶2的比例配好）中，移栽后澆1次定植水，待幼苗長至6葉1心時，挑選長勢一致的幼苗用0（清水對照）、5、10和20 mg/L的ABA進行噴施處理。各處理15株幼苗，重復3次，10 d后各處理隨機選擇5株，取生長點下第3 ～ 4片功能葉，進行各指標的測定。

1.3 測定指標與方法

1.3.1 生長指標的測定 分別用刻度尺（精確度0.1 mm）、游標卡尺（精確度0.01 mm）測量株高和莖粗；幼苗用去離子水沖洗后，用濾紙吸干表面水分，用電子天平稱量整個植株重量，為幼苗鮮重；將幼苗鮮樣置于105 °C烘箱內殺青10 min，再于80 °C干燥至恒重，用電子天平稱量其干重；含水量計算如式（1）。

含水量（%）=（鮮重－干重）/鮮重×100 （1）

1.3.2 生理指標的測定 POD活性用愈創木酚法[11]測定，CAT活性利用紫外分光光度計[11]測定，SOD活性用氮藍四唑光還原法[12]測定，MDA含量用硫代巴比妥酸法[13]測定，可溶性糖含量用蒽酮比色法[12]測定。

1.4 數據處理與分析

采用Excel 2019軟件進行數據整理與繪圖，采用SPSS 20.0軟件進行差異分析。結果與分析中數據為3次重復試驗的平均值±標準差。

2 結果與分析

2.1 對朝天椒幼苗生長指標的影響

由表1可知，不同濃度外源ABA處理的朝天椒幼苗株高、莖粗、鮮重和干重均有所增加，其中5 mg/L ABA處理的朝天椒幼苗株高較CK增長17.79%，差異具有統計學意義（Plt;0.05），10、20 mg/L ABA處理的幼苗株高較CK分別增加12.54%、2.96%，差異無統計學意義（Pgt;0.05）。5、10和20 mg/L ABA處理的莖粗與CK差異均無統計學意義（Pgt;0.05）。5、10和20 mg/L ABA處理的朝天椒幼苗鮮重較CK分別增加68.38%、56.41%和25.64%，差異具有統計學意義（Plt;0.05）。5、10和20 mg/L ABA處理的幼苗干重較CK分別增加64.71%、52.94%和41.18%，差異具有統計學意義（Plt;0.05）。5、10 mg/L ABA處理的幼苗含水量較CK分別增加0.57%、0.41%，差異無統計學意義（Pgt;0.05）。綜合來看，5、10 mg/L ABA有利于朝天椒幼苗的株高、莖粗等生長指標的提升，以5 mg/L ABA的促進作用較好。

2.2 對朝天椒幼苗生理指標的影響

2.2.1 POD活性 由圖1可知，朝天椒幼苗噴施外源ABA后，體內POD活性均出現升高。POD活性表現為5 mg/Lgt;10 mg/Lgt;20 mg/L，5、10和20 mg/L的ABA處理后POD活性分別為1 930、1 790和1 510 U/g FW，較CK升高了38.85%、28.78%和8.63%，其中5 mg/L ABA處理的幼苗POD活性與CK差異具有統計學意義（Plt;0.05），10和20 mg/L ABA處理與CK差異無統計學意義（Pgt;0.05）。說明外源ABA能增強朝天椒幼苗的POD活性，進而減輕有害物質對其的損害。

2.2.2 CAT活性 由圖2可知，朝天椒幼苗噴施外源ABA后，CAT活性均有不同程度的升高。其幼苗經各濃度ABA噴施后，CAT活性表現為20 mg/Lgt;5 mg/Lgt;10 mg/L，5、10和20 mg/L ABA處理后CAT活性分別為168、88和204 U/g FW，較CK提高了281.82%、100%和363.64%，其中20 mg/L ABA處理的CAT活性最高，與CK差異具有統計學意義（Plt;0.05），5、10 mg/L ABA處理與CK差異無統計學意義（Pgt;0.05）。說明外源ABA可增強朝天椒幼苗的CAT活性，進而提高其幼苗抗逆性。

2.2.3 SOD活性 由圖3可知，朝天椒幼苗噴施外源ABA后，體內SOD活性均出現升高。SOD活性表現為5 mg/Lgt;10 mg/Lgt;20 mg/L，5、10和20 mg/L ABA處理后SOD活性分別為240.94、198.83和187.13 U/g FW，較CK升高了145.23%、102.37%和90.46%，差異具有統計學意義（Plt;0.05）。說明外源ABA能增強朝天椒幼苗的SOD活性，提高其對不良環境的適應性。

2.2.4 MDA含量 由圖4可知，噴施5、10和20 mg/L ABA的MDA含量均有所下降，與CK差異均無統計學意義（Pgt;0.05）。其中5 mg/L ABA的降幅最大，較CK降低71.43%，其次是10和20 mg/L，分別較CK降低57.14%和14.29%。說明噴施外源ABA能降低朝天椒葉片中MDA含量，從而減緩膜系統受損程度，提高植物的抗逆性。

2.2.5 可溶性糖含量 由圖5可知，隨著外源ABA濃度的增加，可溶性糖含量呈先升后降的趨勢，10 mg/L ABA處理的幼苗的可溶性糖含量最高，為69.39%，較CK升高6.38百分點。5、20 mg/L ABA處理的幼苗的可溶性糖含量較CK下降33.99和28.58百分點。不同濃度ABA處理的幼苗可溶性糖含量與CK差異均無統計學意義（Pgt;0.05）。表明10 mg/L外源ABA處理可提高幼苗的可溶性糖含量，促使細胞液濃度升高，細胞持水組織非結冰水增多，有利于增強幼苗抗逆性。

3 結論與討論

ABA參與植物生長發育過程及脅迫響應，干旱、寒冷、高溫、鹽漬及水澇等逆境會導致植物體內ABA含量的升高，從而提高抗逆性。本試驗發現，外源ABA處理后，朝天椒幼苗的株高、莖粗、干重和鮮重均有所增加，其中5 mg/L ABA處理的朝天椒幼苗的生長指標增長幅度較為明顯，Zhang等[14]研究認為，在干旱脅迫條件下外源ABA處理的大豆幼苗株高、莖粗、第一節間長和分枝數明顯增加，本研究結果與此基本一致。噴施外源ABA后，可能引起朝天椒幼苗內源ABA含量增加和相關合成基因的表達，從而促進幼苗的生長發育，使生物量增加。

SOD、POD和CAT是植物體內3種重要的抗氧化酶，提高這些酶的活性可緩解逆境對植物生長的抑制作用，進而提高植株的抗逆性。在正常值范圍內，植物體內各種代謝都處于動態平衡，當外界環境的變化超出植物本身抵抗的閾值時，細胞內動態平衡受到破壞，進而發生代謝紊亂現象，最終植物細胞呈現逐漸老化和消亡的趨勢。本試驗表明，外源ABA能提高朝天椒幼苗的POD、SOD和CAT活性，郭貴華等[15]研究表明，在水稻孕穗期干旱脅迫下噴施150 mg/kg ABA，2個抗旱性不同的水稻品種的SOD、CAT活性上升；Guo等[16]研究發現，施用外源ABA能明顯提高低溫脅迫下辣椒葉片的SOD、POD活性和相關基因的表達，本試驗結果與以上結果基本一致。總體來看，5 mg/L ABA處理對朝天椒幼苗的抗氧化酶活性的促進作用較好，表明外源ABA可能通過SOD、POD及CAT的協同作用，恢復受損自由基在細胞中生成與清除的平衡系統，并將氧自由基維持在較低水平，能在一定程度上緩解或抵御脅迫[17]。

MDA會破壞生物膜的結構與功能，使膜電阻和膜流動性下降，最終使細胞膜失去選擇性吸收能力并漏出胞內電解質[18]。本試驗表明，外源ABA處理使朝天椒幼苗葉片MDA含量下降，與祝長龍等[19]的研究結果基本一致。植物自身具備一定的自我調節能力，滲透調節是植物在逆境脅迫下一種非常重要的自我調節與適應方式，是植物引起保護性應答的重要生理機制之一。在逆境脅迫下，細胞會積累可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸等滲透調節物質以調控細胞滲透勢，并保護植物組織中各酶類功能及細胞膜結構的正常運轉[20]。湯日圣等[21]研究認為，ABA可促進鹽脅迫下辣椒幼苗滲透調節物質的積累，進而提高辣椒幼苗對鹽分的耐受性。本試驗中，與CK相比，噴施10 mg/L ABA可提高幼苗的可溶性糖含量，滲透調節物質積累增多，與上述研究結果基本一致。

綜上，噴施外源5～20 mg/L ABA可促進朝天椒幼苗株高、莖粗等生物量增加、抗氧化酶POD、CAT和SOD活性提高，MDA含量下降、可溶性糖含量均有一定的增加。5 mg/L ABA對朝天椒幼苗的生長指標和生理指標影響較為明顯，其是朝天椒苗期噴施的較適濃度，可在一定程度上提高幼苗抗逆性。

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（責任編輯：吳思文）