摘要:以東方百合(Oriental hybrids)雜種系西伯利亞(Siberi)為材料,研究外源水楊酸對東方百合夏季生長的影響。采用25、50、100、200 mg/L的水楊酸(SA)對西伯利亞進行葉面噴施處理,測定其可溶性蛋白質和葉綠素含量、SOD和POD活性的變化。現蕾后分別統計西伯利亞株高、莖粗和花蕾數。結果表明,與對照相比,西伯利亞葉片中葉綠素、可溶性蛋白質含量上升,SOD和POD(除25 mg/L處理外)的活性增加。在0~100 mg/L范圍內隨著水楊酸濃度的增加,西伯利亞株高、莖粗和花蕾數不斷增加,其中以100 mg/L的效果最明顯。說明水楊酸可以提高西伯利亞的耐熱性,從而提高夏季切花品質。
關鍵詞:東方百合(Oriental hybrids);水楊酸;切花品質;耐熱性
中圖分類號:S682.2 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2012)23-5384-03
Effects of Exogenous Salicylic Acid on Growth of Oriental Lily in Summer
ZHU Guang-hui,CHENG Hai-zhong,CAO Chun-yan,GU Guo-hai
(Suzhou Polytechnic Insititute of Agriulture, Suzhou 215008, Jiangsu, China)
Abstract: Effects of exogenous salicylic acid on the growth of Oritental lily“Siebria” in summer were studied. By spraying 25,50,100,200 mg/L Salicylic Acid(SA), respectively, the content of chlorophyll and soluble protein and the activity of SOD and POD were determined. The plant height, stem diameter and flower bud number were calculated respectively after flower bud differentiation. The results showed that the content of chlorophyll and soluble protein and the activity of SOD and POD was (except the treatment of 25 mg/L)increased by SA treatment. With the increase of salicylic acid concentration in the range of 0~100 mg/L, the plant height, stem diameter and buds number increased, among which the effect of 100 mg/L of SA was the most obvious. These indicated that the thermotolerance of lily cut flower could be improved by SA, thereby enhancing the quality of cut flowers in summer.
Key words: Oriental lily; salicylic acid; cut flower quality; thermotolerance
百合(Lilium spp.)是單子葉植物亞綱百合科(Liliaceae)百合屬(Lilium)植物的總稱, 經過長期選育,目前用于切花生產的主要有東方百合、亞洲百合、麝香百合等類型。東方百合因其花期長、花大姿麗及香味濃郁,已成為目前世界上最受歡迎的切花之一。東方百合(Oriental lily)雜種系西伯利亞(Siberia)為淺色調品種,是生產春夏切花的主要品種,深受消費者喜愛。但東方百合喜冷涼、光照充足的氣候,生長適宜溫度為15~25 ℃。在高溫高濕環境下,東方百合植株生長高度不夠、莖稈較細、花朵敗育,嚴重影響了切花的質量。中國大部分地區特別是長江中下游地區春夏之際(每年的5月)的溫室或大棚中的溫度條件已成為制約百合切花周年供應的重要因素。在百合切花春夏生產中如何提高其耐熱性、克服高溫高濕的限制以提高其觀賞價值,是人們比較關注的問題。
水楊酸(Salicylic acid,SA)是一種植物激素,在植物中廣泛存在,對植物生長發育具有多種調節作用,可誘導植物抗高溫逆境、植株花芽分化、促進根系生長等[1-3]。但有關水楊酸對東方百合西伯利亞耐熱性的影響尚未見報道,試驗探討了外源水楊酸對東方百合春夏生長發育的影響,以期為提高百合切花生產水平和經濟效益提供參考。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
供試品種為東方百合(Oriental hybrids)的栽培品種西伯利亞(Siberia),花色潔白,種球系荷蘭進口,球徑14~16 cm。水楊酸為國產分析純。
1.2 試驗方法
試驗于2009年4~6月在蘇州農業職業技術學院生產基地進行。選取無病蟲害和其他損傷的健康種球,按株行距20 cm×18 cm種植。在溫室內自然光照條件下生長,注意適當遮陰,其他同常規田間水肥管理。
種植后第30天用25、50、100、200 mg/L的水楊酸每隔5 d噴施1次葉面,共處理5次,每處理3次重復,以噴施去離子水的作對照。處理完畢后第二天,取植株上部倒數第2~3片完整功能葉測定各項生理指標。
1.3 生理指標和形態指標的測定
葉綠素含量參照李合生[4]的方法進行測定??扇苄缘鞍踪|含量采用考馬斯亮藍G-250法測定,SOD活性和POD活性分別采用氮藍四唑(NBT)顯色法和愈創木酚法測定。指標的測定均采用新鮮葉片。
花蕾著色后隨機抽取10株測量植株的高度、莖粗,統計花蕾數。
1.4 數據處理
采用Excel軟件對數據進行統計分析。
2 結果與分析
2.1 水楊酸對西伯利亞夏季生長的影響
由表1可知,25~100 mg/L水楊酸對西伯利亞的株高、莖粗和花蕾數有促進作用。與對照相比,25 mg/L的處理對株高、莖粗和花蕾數的影響不顯著;50 mg/L的處理可顯著促進株高和花蕾數的增加;100 mg/L的處理對株高、莖粗和花蕾數均有顯著促進作用;而200 mg/L處理則對莖粗有顯著的抑制作用,但對株高、花蕾數的抑制作用不顯著。說明適當濃度的水楊酸對東方百合的生長發育有促進作用,進而可提高夏季切花的品質。
2.2 水楊酸對西伯利亞葉片葉綠素和可溶性蛋白質含量的影響
由圖1和圖2可知,與對照相比,經不同濃度的水楊酸處理后,西伯利亞葉片的葉綠素含量和可溶性蛋白質含量均顯著增加,其中以100 mg/L處理上升幅度最大。說明不同濃度的水楊酸提高了東方百合的代謝強度,從而緩解了高溫對植物的傷害。
2.3 水楊酸對西伯利亞葉片過氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性的影響
POD是植物體內活性較高的適應性酶,能夠反映植物生長發育的特性、體內代謝狀況以及對外界環境的適應性。從圖3可見,經水楊酸處理后,除25 mg/L處理的POD活性低于對照外,其余各處理的POD活性都顯著增加,以100 mg/L處理的上升幅度最大。
SOD可有效清除活性氧、自由基,保持體內活性氧的平衡,提高植物對逆境的適應性。從圖4可知,水楊酸各處理均顯著提高西伯利亞葉片中SOD活性,以100 mg/L處理的上升幅度最大。
POD和SOD都是細胞保護系統重要的酶類。POD和SOD活性的提高有利于消除體內自由基對膜的傷害,這對東方百合在高溫逆境條件下的生長發育是有利的。
3 小結與討論
試驗結果表明,水楊酸可以提高東方百合西伯利亞夏季切花的品質。這種促進作用與水楊酸濃度有關,在0~100 mg/L范圍內隨著水楊酸濃度的增加,株高、莖粗和花蕾數不斷增加,其中以100 mg/L的效果最好。說明水楊酸可以提高西伯利亞抵抗高溫的能力,增強植物的耐熱性,緩解溫室大棚的高溫傷害,使植物能在一定的高溫環境中正常生長。
葉綠素是植物進行光合作用的主要色素,葉綠素含量的高低能夠反映光合作用水平的強弱[5]。可溶性蛋白質是植物代謝的主要調控物質,其含量變化不僅可以反映植物代謝的能力[6],還能夠反映植物對逆境的適應程度,其含量變化可作為植物耐熱性評價和篩選的指標[7,8]。試驗結果表明,外源水楊酸可以提高西伯利亞可溶性蛋白質和葉綠素含量,由此推測,一方面葉綠素含量的提高可以提高植物的光合能力,促進物質與能量代謝,進而促進植物的生長發育;另一方面可溶性蛋白質含量的提高還可以緩解高溫對西伯利亞葉片細胞膜結構的傷害,提高植物的耐熱性,從而促進植物的生長發育。這與李同根等[9]的研究結果一致。
逆境對植物的傷害主要是膜傷害。POD和SOD是細胞膜保護系統重要的酶類,可減輕活性氧傷害,穩定膜透性。POD能夠氧化因代謝失調產生的H2O2,SOD是植物體內超氧根離子自由基的專一清除劑。Li等[10]的研究發現,外施水楊酸可以調節植物體內抗氧化酶的活性,從而增強植物對非生物脅迫的抗性。許多研究表明外源水楊酸處理能顯著提高植物的抗熱性,其葉片POD和SOD活性明顯升高[11,12]。試驗結果表明,東方百合西伯利亞經不同濃度的水楊酸處理后,葉片中POD(除25 mg/L處理外)和SOD活性增加,可消除其體內自由基對膜的傷害,從而緩解高溫對百合細胞膜結構的破壞,增強植株對高溫的適應能力。這對提高百合耐熱性促進東方百合生長發育、提高百合切花品質是有利的。
綜上所述,葉面噴施水楊酸可提高東方百合西伯利亞的耐熱性,有效解決切花百合春夏種植高度不夠、莖稈纖細、花蕾數少的問題。水楊酸具有高效、無毒、無殘留、低成本等特點,值得進一步推廣,但水楊酸提高植物的抗性因不同植物種類而異,即使同種植物也可能有品種差異。有關水楊酸的作用效果、使用濃度、施用時期、處理方法等仍有待研究。
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