水稻矮秆迟抽穗突变体d534的性状及其对赤霉素的敏感性分析

水稻半矮秆突变体在株型改良和高产育种中具有重要价值。前期通过辐射诱变籼稻品种五山丝苗(R534)获得了半矮秆且抽穗期延迟突变体d534,分析了d534的表型、遗传模式和GA₃敏感性。大田性状分析发现,和野生型R534相比,d534的抽穗期延迟了7 d,株高下降了29.22 cm,降幅为26.86%。d534的穗及倒1至倒5节都明显缩短,长度分别为野生型的71.27%、68.75%、70.18%、85.17%、77.86%和71.18%,说明d534的目的基因调控穗及茎节的伸长。遗传分析发现,d534的矮化和迟抽穗性状受同一核基因控制,呈隐性遗传。内源GA₃含量测定发现,一叶一心期d534茎中GA₃含量为0.17 ng·g^-1,比R534降低了60.47%,表明d534的矮化与内源GA₃合成不足有关。用25和50 mg·L^-1外源GA₃处理一叶一心期幼苗5 d,d534的株高比未处理组(0 mg·L^-1 GA     

外源GA3和ABA对烤烟内源激素调控效应和常规化学成分的影响

本文从激素和基因水平探究外源激素赤霉素(GA₃)和脱落酸(ABA)的作用机理,研究其对烤烟生长发育及产量和质量的影响,为田间施用外源激素提供理论依据。采用大田试验,材料为中烟100(ZY100)和NC71,喷施不同浓度配比的GA₃和ABA,测定不同时期烟株的农艺性状、基因表达量、生理特性、内源激素含量及烤后烟叶化学成分。结果表明,与未喷施GA₃处理相比,喷施GA₃后ZY100株高升高20%,NC71株高升高31%;喷施ABA后ZY100株高降低17%,NC71株高降低10%。喷施GA₃后ZY100和NC71内源赤霉素含量分别升高20%和30%;喷施外源GA₃后ZY100和NC71烟株内CPS、GA20ox和PSY的基因表达量均上调,GA2ox基因表达量下调。喷施GA₃提高了ZY100和NC71烟株体内叶绿素以及可溶性蛋白的含量,降低了丙二醛含量,提高了烤后烟叶总糖含量、钾含量、钾氯比,降低了烟碱含量和氯含量,显著提高了烤烟的经济性状。     

陆地棉半矮秆突变体sd株高对外源激素的敏感性

【目的】研究外源激素对棉花矮化突变体株高的影响,确定其对激素的敏感性,为利用其分析棉花株高遗传基础与激素调控关系提供依据。【方法】以棉花品种新陆早17号(CK)及其矮化突变体sd为材料,采用GA₃、IAA和BR激素分别处理后,研究不同激素和不同浓度处理对棉花株高的影响。【结果】突变体sd的株高约为新陆早17号的四分之三,突变体sd是一份典型的陆地棉半矮秆突变体。不同浓度GA₃处理后,新陆早17号的株高变化量高于突变体,50 mg/L的GA₃处理能使突变体sd的株高恢复到新陆早17号的株高水平,激素影响棉花株高的主次顺序为GA₃＞BR＞IAA,株高与GA₃具有显著的正相关性。【结论】突变体sd是一份典型的陆地棉半矮秆突变体,突变体sd的株高对GA₃敏感。     

赤霉素喷施对红灯甜樱桃果实品质及解剖结构的影响

研究红灯甜樱桃生长期喷施不同浓度(20、60、100 mg·L^-1)赤霉素(GA₃)对果实品质及解剖结构的影响。结果表明,60 mg·L^-1的GA₃处理增加了单果重与纵径。不同浓度GA₃处理对果实横径无显著影响,但降低了果实硬度、可溶性糖、维生素C和可溶性固形物含量,升高了可滴定酸含量,致果实品质总体下降。解剖结构结果表明,GA₃喷施浓度越大,果实角质层与表皮厚度越薄,果肉细胞与表皮细胞越大,硬度越小。建议在生产中减少GA₃的使用,尤其是高浓度(100 mg·L^-1)的GA₃喷施对果实不利。     

赶粉后不同时期喷施外源激素对杂交水稻II优7954种子活力和产量的影响

为研究赶粉后不同时期喷施不同类型和浓度的外源激素对杂交水稻种子活力和产量的影响,以推广面积大、综合性状优势不明显的II优7954籼型杂交水稻为材料,分别在赶粉后第5、12和19天喷施不同浓度的赤霉素GA₃、细胞分裂素6-BA、生长素IAA、芸苔素内酯BR和乙烯ETH。结果表明,激素能促进水稻种子活力和产量的提高,且适时喷施能提高外源激素的施用效果;赶粉后第12天喷施0.9g·L^-1的ETH,种子的发芽率、发芽势和发芽指数较其他激素处理高,且分别较对照显著地提高了14.3%、16.3%和22.7%;在赶粉后第19d,ETH浓度为0.3g·L^-1时产量最高,增产了35.9%。在赶粉后第12~19天,GA₃、IAA、BR和ETH施用效果均较好,而不同浓度的6-BA在不同时期施用对种子活力的提高均不显著。因此,建议赶粉后第12~19天进行外源激素的喷施可有效提高杂交水稻II优7954的制种质量和产量。     

花期喷施GA3对骏枣产量品质影响及枣果残留评价

【目的】研究盛花期喷施GA₃对骏枣产量和品质的影响,评价分析成熟期枣果中GA₃残留安全性。【方法】于骏枣盛花期叶面喷施外源GA₃,处理浓度分别为0(CK)、10、20、40、60和80 mg/L,成熟期调查骏枣产量和营养品质相关指标,在筛选出适宜浓度的基础上,采用HPLC对处理后不同发育时期花和果实中GA₃含量和成熟期枣果GA₃最终残留量进行定量分析。【结果】喷1次GA₃后,单果重下降,果形指数和果柄耐拉力增加,产量提高。随着GA₃浓度的增加,全红期枣果可溶性糖含量先升高后降低,蛋白质、总酸含量先降低后升高,纤维素含量逐渐升高。随着枣花发育 GA₃含量逐渐降低,幼果期GA₃含量显著上升,果实膨大期结束 GA₃含量快速下降,GA₃处理能显著提高了枣花和果实中GA₃ 含量。全红期果实中处理较对照的GA₃含量提高了0.281 2~0.397 6 mg/L,但40 mg/L GA₃ 喷1次和3次GA₃残留量差异不显著。【结论】骏枣盛花期GA₃喷施浓度为40 mg/L时增产的效果最明显,该浓度连喷3次产量和营养品质能进一步提高,在田间水肥有保障的枣园采用该措施。喷施GA₃能提高整个生育期枣花和果实的GA₃含量,特别是提高了花和幼果发育初期的GA₃含量,变化规律与对照基本一致。不同浓度GA₃处理表现为低浓度促进、高浓度抑制内源GA₃的合成。     

赤霉酸对天工墨玉葡萄拉花和品质的影响

本试验以葡萄新品种天工墨玉为试材,研究花前全株喷赤霉酸(GA₃)处理对花序拉花和浆果品质的影响。结果表明,在天工墨玉花前12 d,喷施6 mg·L^-1 GA₃,可拉长花序,增加穗重,减少整穗和疏果用工,可降低整穗疏果成本25%~30%,提高可溶性固形物含量。     

赤霉素对苦荞生长、结实和产量的影响

【目的】探究赤霉素（GA₃）对苦荞生长发育的影响机制,为苦荞高产栽培提供理论依据和技术支撑。【方法】以川荞1号为试验材料,于苦荞始花期叶面喷施不同浓度（0、25、50和75 mg/L）的GA₃溶液,其中0 mg/L处理喷施等量清水作为对照（CK）,分析不同处理对苦荞生长、光合生理、开花结实及产量的影响。【结果】与CK相比,不同浓度GA₃处理均能促进苦荞植株生长,随GA₃浓度增加,株高呈显著增高趋势（P<0.05,下同）,主茎分枝数先增多后减少,但主茎节数无显著变化（P>0.05）。外源GA₃能显著提高苦荞光合作用,且均以50 mg/L浓度处理效果最好。与CK相比,苦荞灌浆后期（处理后30 d） 50 mg/L浓度处理的SPAD值提高26.0%,苦荞灌浆中期（处理后20 d） 50 mg/L浓度处理的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率分别提高28.6%、31.3%和16.1%,而胞间CO₂浓度降低12.3%。外源GA₃还能促进苦荞开花结实,与CK相比,结实率、总花数、成熟籽粒数和枯花数分别增加19.5%、13.8%、30.0%和38.4%,枯粒数降低41.4%。苦荞的单株粒重和产量随着GA₃浓度增加呈先升高后降低的变化趋势,50 mg/L处理的单株粒重和产量达最大值,分别较CK显著增加16.1%和21.8%。【结论】叶面喷施GA₃可显著提高川荞1号苦荞光合作用,促进开花结实,提高产量,以始花期喷施50 mg/L效果最佳。     

3种赤霉素对蓝莓果实成熟与品质的影响

为明确3种赤霉素GA₄、GA₄₊₇和GA₃对蓝莓生理活性影响的差异,为赤霉素的应用提供依据,用3种赤霉素分别对蓝莓进行喷雾处理,观察蓝莓成熟时间,测定蓝莓果实水分、pH、维生素C(V_C)、花青苷、可溶性固形物等理化指标,并对其口感进行评价。结果表明,赤霉素可以促进蓝莓提前成熟,喷施25、50和100 mg·L^-1GA₄,蓝莓成熟果数均多于对照。3种赤霉素处理对蓝莓的果实水分、p H、V_C、花青苷等指标无显著影响,但对可溶性固形物的影响较为显著,其中50 mg·L^-1GA₄处理的可溶性固形物含量较对照提高了19.44%。25、50和100 mg·L^-1GA₄均能显著提升蓝莓的口感,25 mg·L^-1GA₃、50 mg·L^-1GA₄₊₇对蓝莓口感提升也有一定作用。赤...     

外源赤霉素对缓解紫花苜蓿幼苗盐胁迫的作用研究

【目的】研究施加外源赤霉素(GA₃)对盐胁迫下紫花苜蓿幼苗生理缓解效应的影响。【方法】以阿迪娜和龙牧801紫花苜蓿为试验材料,对其幼苗分别进行200和150 mmol/L的NaCl+Na₂SO₄盐胁迫,再分别对叶片喷施30、60、90、120和150 mg/L GA₃,分析GA₃对苜蓿幼苗盐胁迫的生理调控效应,并采用隶属函数法进行综合评价。【结果】混合盐胁迫的紫花苜蓿幼苗喷施GA₃后,其叶片的脯氨酸、甜菜碱、可溶性糖和可溶性蛋白含量以及SOD、POD、CAT、APX和PAL活性均随GA₃质量浓度的增加呈先升高后降低的趋势。60～150 mg/L GA₃可积累4种渗透调节物质并提高5种酶活性。【结论】施加外源GA₃可有效缓解2种苜蓿幼苗的NaCl+Na2SO4盐胁迫,30～150 mg/L GA₃对盐胁迫有一定的缓解作用,且在60～90 mg/L GA₃     

外源激素对一个新的棉花极端矮化突变体AS98植株生长和酶活性的影响

【目的】探索棉花极端矮化突变体AS98株高性状对不同外源激素的敏感性,进而确定该突变体属于哪种激素缺陷型。【方法】以突变体AS98和正常型品种LHF10W99为材料,用不同浓度的GA3、IAA和BR处理AS98,比较分析不同处理条件下AS98株高、节间长度和叶片数的变化;同时,分析AS98在GA3和PP333处理后,α-淀粉酶活性、POD活性、SOD活性等的变化。【结果】表明没有用激素处理的突变体AS98的平均株高、节间长度、铃重、子指,均显著低于正常基因型LHF10W99,但是其相同时期的叶片数和衣分等性状与LHF10W99差异不显著;100mg·L-1的外源GA3连续处理后,AS98的株高和节间长度明显高于未处理的AS98对照,差异达极显著水平,而且其株高达到了正常基因型对照LHF10W99水平。但不同浓度IAA和BR处理后,AS98株高与未处理的AS98对照相比,差异不显著。回归分析也表明AS98的株高和节间长度与外源GA3具有显著的正相关性,而与外源IAA和BR的相关性不显著。此外,研究还表明GA3能诱导AS98的α-淀粉酶活性提高,降低SOD和POD活性,PP333能诱导AS98的α-淀粉酶活性降低,提高SOD和POD活性。【结论】综上可见,AS98是一个株高极端矮化、叶片为正常阔叶的新型棉花矮化突变体;AS98的株高对GA3敏感,连续用GA3处理可以恢复其株高,而且GA3和PP333均能诱导AS98的α-淀粉酶活性发生敏感性反应,AS98是一个GA3敏感型矮化突变体。     

生长调节剂对降香黄檀营养生长与生殖生长的影响

【目的】研究生长调节剂对降香黄檀Dalbergia odorifera营养生长与生殖生长的影响,为不同经营目标的降香黄檀人工林生产提供技术支撑。【方法】以10年生降香黄檀为研究材料,采用随机区组试验设计,通过叶面喷施3种不同浓度的赤霉素(GA3)、多效唑(PP333)和6-苄氨基嘌呤(6-BA),测定盛花期内一年生新梢、花、叶的形态生长和干质量变化,再运用统计分析软件,对各种生长调节剂处理后营养生长和生殖生长的变化规律进行分析。【结果】不同种类和不同浓度的生长调节剂对降香黄檀营养生长和生殖生长的影响差异均达显著水平(P0.05)。叶面喷施200、100 mg·L~(-1)的GA3和500 mg·L~(-1)的6-BA均能显著促进降香黄檀的营养生长,抑制其生殖生长;其中,200 mg·L~(-1)的GA3对生殖生长的抑制效果最理想,施用后其营养枝率比对照显著提高140.84%,花序数显著降低79.41%;100 mg·L~(-1)的GA3对营养生长效果显著,施用后其营养枝枝长、直径、复叶数和单叶干质量分别比对照提高218.08%、120.70%、132.38%和217.33%,且均达显著水平。1 500、2 000 mg·L~(-1)的PP333和50 mg·L~(-1)的6-BA均能显著促进降香黄檀的生殖生长,以2 000 mg·L~(-1)的PP333作用效果较好,处理后其花枝率、花序数量和花序径依次比对照提高73.50%、50.37%和31.30%,且均达显著水平。【结论】降香黄檀人工林培育中,叶面喷施200或100 mg·L~(-1) GA3能显著抑制生殖生长、促进营养生长,有利于大径级木材培育,2 000 mg·L~(-1)的PP333则有利于生殖生长,有利于良种壮苗生产。     

喷施外源激素对苦荞籽粒产量和黄酮含量的影响

以2份苦荞材料威苦1号和黔苦6号为试验材料,在花蕾期进行不同浓度的外源激素全株喷施处理,测定了其产量和品质的变化。结果表明,不同浓度外源激素处理对苦荞的产量和品质有一定影响。适宜浓度的外源GA₃、IAA喷施荞麦均可提高其产量,其中GA₃、IAA的最适浓度分别为80和110 mg·L^-1。喷施外源GA₃威苦1号籽粒黄酮含量比不施用降低,而低浓度GA₃处理黔苦6号时,其籽粒黄酮含量升高;喷施低浓度外源IAA时,威苦1号籽粒黄酮含量升高,而喷施外源IAA黔苦6号籽粒黄酮含量比不施用降低。     

外源激素处理对美洲南瓜植株生长的影响

为探究激素对南瓜植株生长的影响,试验采用不同浓度GA3、IAA、6-BA和BR处理短蔓美洲南瓜自交系X10和长蔓美洲南瓜自交系JIN234幼苗。结果表明,外源喷施GA3显著增加南瓜植株主蔓和第一节间长度,50 mg·L-1GA3使短蔓X10主蔓长度与长蔓JIN234达相同水平,外源喷施IAA、6-BA和BR均未增加南瓜植株主蔓长度,推测短蔓自交系X10属于GA激素敏感型。外源喷施IAA显著增加南瓜植株下胚轴粗度,对植株叶片和叶柄生长无影响;外源喷施6-BA抑制南瓜植株下胚轴伸长,低浓度(1 mg·L~(-1))6-BA增加叶片长度,降低叶片宽度,而高浓度(30 mg·L-1)6-BA抑制叶柄伸长;外源喷施BR对南瓜植株生长影响较小。内源激素检测发现X10体内有生物活性的GA3和GA4含量显著低于JIN234,无活性的GA34含量显著高于JIN234,推测自交系X10矮化与植物体内GA活性相关。     

采用均匀设计法优化西选二号培养基配比

以西选二号为试材,运用均匀试验设计方法调整植物生长调节剂的浓度和种类,通过建立回归模型筛选出适宜于西选二号植株愈伤组织形成、不定芽诱导和植株生根的最佳配方.结果表明:以MS+0.5 mg·L-16-BA+0.1 mg·L-1NAA作为愈伤组织的诱导培养基,可以获得92%的愈伤组织诱导率.MS+3.0 mg·L-16-BA +0.1 mg·L-1NAA可作为芽诱导培养基,其芽分化率为90%.使用芽诱导培养基,附加0.6 mg·L-1GA3作为增殖继代培养基为宜.在1/2MS+1.0 mg·L-1 IBA+0.2 mg·L-1NAA培养基中,芽苗诱导生根效果较佳.小植株炼苗移栽成活率达85%.     

吲哚乙酸和激动素配合施用对蜈蚣草土壤砷提取效率的影响

为研究植物激素吲哚乙酸(IAA)和激动素(KT)配合施用对砷(As)超富集植物蜈蚣草(Pteris vittata)As提取效率的影响,采用2因素4水平正交盆栽实验,在含As 55 mg·kg~(-1)的土壤中,通过在叶面配合施用不同浓度IAA(0、25、50、100 mg·L~(-1))和KT(0、20、40、60 mg·L~(-1))筛选出使蜈蚣草As提取效率最高的配比,并分析最佳配比下导致蜈蚣草As提取效率最高的生理生化机制。结果表明:在16种IAA和KT配比浓度中,25 mg·L~(-1)IAA和20 mg·L~(-1)KT配合施用时蜈蚣草的As提取效率最高,达到6.49%。该最佳配比下,与未施用激素或单一激素的处理相比,蜈蚣草株高和干重均显著增加;根系形态得到有效改善,根系活力、光合色素含量及叶片过氧化物酶(POD)活性均显著增加,细胞膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量显著降低。相关分析表明,在25 mg·L~(-1)IAA和20mg·L~(-1)KT配合施用下,蜈蚣草As提取效率最高的原因是激素明显改善了其地上部干重、根长、根系活力、光合色素含量及叶片POD活性,这些指标与其As提取效率呈显著正相关。     

化学药剂处理对蕹菜种子发芽的影响

采用培养皿发芽法,研究了化学药剂处理对蕹菜种子发芽的影响。结果表明,GA3 Ca2 混合液处理蕹菜种子,对促进种子发芽和提高种子活力表现加成作用,以50 g/L GA3 5mmol/L Ca2 处理较为适宜。蕹菜种子经稀盐酸预处理1 h后,以100 mg/L GA3浸种处理,可明显提高种子发芽势和活力指数,促进种子发芽。用30~50 mmol/L的低浓度NaCl胁迫处理蕹菜种子,能提高种子发芽率,但随着NaCl胁迫浓度的增大,对发芽抑制作用明显增强。低浓度(0.05%~0.07%)ZnSO4浸种可促进种子发芽,高浓度(>0.09%)则抑制种子发芽。     

小麦矮缩病毒引起的植株矮化与赤霉素代谢的相关性分析

【目的】由异沙叶蝉(Psammotettix alienus)传播的小麦矮缩病毒病是近年来中国西北部麦区严重发生的小麦病毒病害之一。受侵染的小麦植株严重矮化,有效分蘖减少,产量损失严重。论文旨在明确小麦矮缩病毒(Wheat dwarf virus,WDV)侵染小麦植株后矮化症状形成与赤霉素代谢调控的关系,为该病害的防治打下基础。【方法】以小麦品种扬麦12为试验材料,以异沙叶蝉为传毒介体饲毒后转移到1叶期的健康幼苗(3头/株)上进行传毒,同时以无毒异沙叶蝉取食健康幼苗为对照。根据试验需要,不同时间取样备用。为保证试验的准确性,经PCR检测为阳性的作为处理组试验材料;采用间接酶联免疫吸附(ELISA)法,利用植物赤霉素(GA3)试剂盒测定分析侵染第21天取样的小麦叶片赤霉素含量;将带毒条沙叶蝉接种的小麦苗分为两个平行处理组,接种后第7天分别用GA3(浓度为50 mg·L-1)和H2O进行叶面喷施处理,每隔一周处理一次。以无毒叶蝉接种后长势一致的小麦苗作为对照组,根据株高统计结果分析外施赤霉素对受侵染小麦植株的表型变化;以山羊草(Aegilops tauschii)的内根-贝壳杉烯合成酶(ent-kaurene synthase-like 3,KSL3)的基因编码区序列为参考基因设计引物(KSL3-F:5′-ATGATGGTGAATCCGCCGC-3′;KSL3-R:5′-TTAATGGTTGATCTTTGTTT-3′),对扬麦12的KSL3进行克隆和序列分析;分别取接种后7、14和21 d的小麦植株叶片,提取RNA后反转录,以克隆得到的Ta KSL3基因序列设计引物(Ta KSL3-F:5′-GAGACATGTGCCATGGCGTTC-3′;Ta KSL3-R:5′-CGTGTCACTCAGATCGGTGGAG-3′),选择小麦翻译延伸因子1A(EF-1α)作为内参基因,利用荧光定量PCR方法分析赤霉素代谢相关基因的转录水平。【结果】经ELISA检测发现,接种21 d的发病植株赤霉素含量与健康植株相比降低了28.9%;通过施用浓度为50 mg·L-1的赤霉素后,发病植株的平均株高相比对照组显著增加35.9%;采用同源克隆得到了完整的小麦赤霉素合成途径关键酶KSL3的编码区序列,长度为1 827 bp,编码608个氨基酸,BLAST比对分析发现该DNA序列与山羊草KSL3编码区序列相似度为85.2%。经荧光定量检测发现受小麦矮缩病毒侵染后小麦KSL3表达量显著下降,接种14 d降低为对照组的35.7%,21 d降低为对照组的9.6%。【结论】小麦矮缩病毒的侵染导致赤霉素合成途径关键酶的表达量降低,可能使赤霉素合成受阻,赤霉素含量降低引发受赤霉素调节的细胞生物学过程异常,从而诱导矮化症状形成。研究结果为揭示小麦矮缩病毒侵染的致病机理和病害防控打下了基础。     

Response of axillary bud development in garlic(Allium sativum L.) to seed cloves soaked in gibberellic acid(GA_3) solution

Gibberellins(GAs) are important phytohormones that regulate many developmental processes in plants. Clove, as the reproductive organ of garlic, dramatically affected garlic bulb development. Considering the potential of gibberellins in plant development and our previous studies, we investigated the effect of soaking two types of seed cloves(seed clove-I: without root/shoot sprouting; seed clove-II: with root/shoot sprouting) in GA_3 solution on axillary bud development and examined the effect of soaking seed cloves in GA_3 solution on bulb development, phytohormone level and sugar content in this study.Results indicated seed clove types, soaking liquids and their interaction significantly affected the number of cloves per bulb and the rate of single-clove bulb. Moreover, soaking seed cloves in 1 mmol L~(–1) GA_3 solution for 24 h not only promoted axillary bud formation and secondary plant growth(equal to tillering or branching), but also slightly increased the number of cloves per bulb and changed bulb structure with a low yield and marketable quality. On the 40 th day after GA_3 treatment(at axillary bud outgrowth stage), zeatin riboside(ZR) and soluble protein in stem were sharply increased with the increase of GA_3, sucrose, fructose and soluble protein in leaf. However, GA_3, indole~(-3)-acetic acid(IAA), soluble sugar and sucrose in stem(3.52 ng g~(–1) fresh weight(FW), 19.88 ng g~(–1) FW, 237.3 mg g~(–1) FW, and 8.24 mg g~(–1) FW, respectively) were significantly decreased on the 40 th day after GA_3 treatment, compared to the control of water treatment(5.56 ng g~(–1) FW, 32.96 ng g~(–1) FW, 263.6 mg g~(–1) FW, and 10.37 mg g~(–1) FW, respectively). To our knowledge, these novel results indicate seed cloves soaked in GA_3 solution promotes axillary bud formation and outgrowth that caused the changes in plant architecture and bulb structure. Meanwhile, our findings suggest that the level of endogenous plant hormone(GA_3, IAA and ZR) cooperates with the content of sugar(sucrose and fructose) in leaf and stem to regulate axillary bud outgrowth in garlic.     

油菜素内酯对阔世玛胁迫下谷子叶片光合荧光特性及糖代谢的影响

【目的】探明油菜素内酯(brassinolide,BR)对阔世玛胁迫下谷子叶片的光合荧光特性及糖代谢的影响,为谷子田磺酰脲类除草剂阔世玛的安全应用及利用植物生长调节剂油菜素内酯缓解除草剂药害提供理论基础和技术途径。【方法】采用完全随机设计,重复3次,以杂交高产谷张杂5号和普通优质谷晋谷21号为材料,进行盆栽试验,待幼苗长至3—5叶期时,喷施7.5 mg·L~(-1)阔世玛,药后1 d,分别叶面喷施清水(对照)、0.05、0.1、0.2和0.4 mg·L~(-1)的油菜素内酯,7 d后对所有处理的谷子幼苗株高、叶面积、鲜重等农艺性状、叶片光合色素含量、气体交换参数、叶绿素荧光参数、糖含量及蔗糖代谢关键酶活性进行测定与分析。【结果】在7.5 mg·L~(-1)阔世玛胁迫下,谷子的株高、叶面积、鲜重、叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、叶绿素(a+b)、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、最大光化学产量(Fv/Fm)、表观光合电子传递速率(ETR)、非调节性能量耗散量子产量(Y(NO))、中性转化酶(NI)、蔗糖合成酶(SS)及蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性显著降低;而胞间CO2浓度(Ci)、调节性能量耗散量子产量(Y(NPQ))、还原性糖、蔗糖和淀粉含量显著升高。药后1 d喷施适宜浓度的BR能部分缓解阔世玛对谷子的药害,显著提高谷子的株高、叶面积、鲜重、光合色素含量、Pn、Tr、Gs、Fv/Fm、ETR、Y(NO)、NI、SS及SPS活性,并显著降低Ci、Y(NPQ)、还原性糖、蔗糖和淀粉含量;其中,0.05—0.1 mg·L~(-1) BR对缓解张杂5号阔世玛药害的效果较好,0.1—0.2 mg·L~(-1) BR对缓解晋谷21号阔世玛药害的效果较好。≥0.4 mg·L~(-1) BR不能缓解阔世玛药害。【结论】7.5 mg·L~(-1)的阔世玛对谷子产生显著药害的原因之一是降低了其光合色素含量,抑制了PSⅡ光化学活性,影响了糖代谢的正常运转。0.1 mg·L~(-1)的油菜素内酯通过提高光合色素含量、增加气孔导度、提高PSⅡ光化学活性、促进碳水化合物的卸出、维持蔗糖代谢平衡等来缓解阔世玛对谷子光合作用的抑制。