幾種外源激素對鹽脅迫下非洲堇試管苗生長的影響

摘 要：研究了6種外源激素（IBA、IAA、NAA、KT、6-BA、GA3）對鹽脅迫下非洲堇試管苗生長的影響。試驗結果表明，6種外源激素在一定濃度下可以促進0.4%NaCl脅迫下的非洲堇試管苗的新芽、新葉和根的生長；加入外源激素，不僅可以使非洲堇N99試管苗鹽害減輕，還可以提高試管苗在鹽脅迫下的葉綠素含量，其中，2 mg·L -1 KT對增加葉綠素含量有非常顯著的作用。

關鍵詞：非洲堇；鹽脅迫；外源激素；試管苗

中圖分類號：Q813 文獻標識碼：A DOI編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2013.03.002

鹽分是影響植物生長和產量的一個重要環境因子，鹽脅迫會降低水勢并導致離子失衡，產生毒害，高鹽會造成植物生長量降低甚至死亡。鹽脅迫會影響幾乎植物所有的重要生命過程，如生長、光合、蛋白合成、能量和脂類代謝[1-3]。

植物的耐鹽性與其體內的激素含量有一定的關系。在鹽分脅迫下，用外源激素處理，可以提高植物抗鹽性，抵消鹽分脅迫，促進植物生長[4]。鹽脅迫會導致植物體內的激素發生不同程度的變化。同時，激素的不均衡性又能使植物適應較高濃度的鹽環境。外源激素能誘導植物產生抗逆反應，可以有效地提高植物的抗病性、抗旱性、抗鹽性等，它的作用效果不是立足于消滅逆境，而是更有效地提高植物自身對逆境的抗性，所以植物一旦獲得這種抗性，就不是單一的，而是綜合的。目前，外源激素已經廣泛應用于提高農作物的抗性方面，但有關外源激素提高觀賞植物的抗性方面的研究國內外報道很少。

非洲堇（Saintpqulia ionantha）又名非洲紫羅蘭，原產非洲，為雙子葉植物綱苦苣苔科非洲紫羅蘭屬的多年生長常綠草本。室內栽培一年可開3～4次花，花期長達兩個月，花色艷麗多姿，素有室內花卉皇后的美稱，是世界著名的觀賞花卉，受到世界各國人民的青睞，在世界各地廣為栽培[5]。

本研究闡述了IBA、IAA、NAA、KT、6-BA、GA3 6種外源激素對鹽脅迫下非洲堇試管苗生長情況的影響，旨在探討植物鹽脅迫下生理響應變化與激素的關系，以及外源激素對非洲堇耐鹽性的調節作用，為植物抗鹽性研究提供依據。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

以生長正常均一的非洲堇試管苗為試材。

1.2 不同外源激素種類和處理濃度

在添加0.4% NaCl的MS基本培養基中，分別添加6種不同外源激素（IBA、IAA、NAA、KT、6-BA、GA3）0.5，1，2 mg·L-1，以無激素含鹽培養基為對照。每組處理5個重復。15 d后觀察并記錄各處理下的非洲堇試管苗生長狀況，包括根株數、總根數、新葉數、分化新芽數，測定其葉綠素含量。

1.3 葉綠素含量的測定

葉綠素含量采用95%乙醇浸提法，在波長470，649，665 nm下測定吸光度進行計算[6]。

2 結果與分析

2.1 外源激素對鹽脅迫下非洲堇試管苗生長的影響

2.1.1 生長素對鹽脅迫下非洲堇試管苗生長的影響 將非洲堇試管苗接入含有NaCl和各濃度生長素的培養基中，培養15 d后，結果見表1。由表1可以看出，IAA、IBA和NAA對NaCl脅迫下非洲堇試管苗的生長均有一定的促進作用。IAA和IBA在0.5～1.0 mg·L-1及NAA0.5～2.0 mg·L-1的濃度范圍內有利于試管苗根的形成，最大平均根數高于對照83.33%。對試管苗根粗、根長和葉片數各激素處理無明顯影響。生長素的添加對非洲堇試管苗新芽的分化有良好作用，各處理分生芽數均高于對照，其中，NAA2.0 mg·L-1處理高于對照332.5%。

2.1.2 細胞分裂素對鹽脅迫下非洲堇試管苗生長的影響 NaCl脅迫下加入一定濃度的6-BA與KT，非洲堇試管苗的生長情況見表2。

與各生長素相比，兩種細胞分裂素對非洲堇試管苗生根的作用不明顯，而對于葉片和新芽的生長有一定的作用。各處理平均葉片數隨激素濃度的升高呈增長趨勢，而各激素濃度的變化對平均根數、根長、根粗和分生芽數的影響無明顯的變化規律。試驗所設的各濃度處理葉片數和分生芽數均高于對照，其中KT2.0 mg·L-1處理，平均葉片數7.07片，高于對照112.31%，平均分生芽數高于對照232.50%。

2.1.3 GA3對鹽脅迫下非洲堇試管苗生長的影響

由表3可以看出，GA3可以增加0.4%NaCl鹽脅迫下分化的新芽數，其數值接近對照組的4倍；而對根系的生長并無太大的影響。

2.2 0.4%NaCl脅迫下添加不同激素對試管苗葉綠素含量的影響

2.2.1 0.4%NaCl脅迫下添加不同激素對試管苗葉綠素a含量的影響 由圖1可知，不同的激素對0.4%NaCl脅迫下非洲堇試管苗葉綠素a含量的影響不同。IAA和NAA濃度變化對葉綠素a含量的變化的影響趨勢大體相同，即隨著激素濃度的增加，葉綠素a含量逐漸下降。而KT和6-BA的作用效果卻與之相反，即隨著激素濃度的增加，葉綠素a的含量有所增加，但是增加率略有不同，KT的增加率遠遠超過6-BA。隨IBA和GA3的濃度變化，非洲堇試管苗葉綠素a含量呈現先下降再上升的趨勢，且在0.5～2.0 mg·L-1濃度范圍內試管苗葉綠素a含量均高于或等于對照。其中，經2 mg·L-1 KT處理對葉綠素a含量的增加幅度最大。

2.2.2 0.4%NaCl脅迫下添加不同激素對試管苗葉綠素b含量的影響 由圖2可以看出，除KT0.5 mg·L-1處理外，0.4%NaCl脅迫下各處理中非洲堇試管苗葉綠素b含量均高于對照。隨3種生長素濃度的變化，非洲堇試管苗葉綠素b含量呈現先下降再上升的趨勢，而2種細胞分裂素對葉綠素b含量的影響與葉綠素a相近，隨著激素濃度的增加，葉綠素b的含量有所增加。GA3處理中除1 mg·L-1處理下葉綠素b含量有顯著提高，其他2濃度處理葉綠素b含量均與對照相近。

2.2.3 0.4%NaCl脅迫下添加不同激素對試管苗總葉綠素含量的影響 鹽脅迫下各外源激素對非洲堇試管苗葉片總葉綠素含量影響趨勢與葉綠素a含量變化相似，其中GA3處理對總葉綠素含量影響變化與葉綠素b含量的變化趨勢相近，其中，2 mg·L-1 KT對增加0.4%NaCl脅迫下非洲堇試管苗總葉綠素含量有非常顯著的作用。

3 結論與討論

植物耐鹽機制是個相當復雜的問題，很多機制目前尚不十分清楚，它一般與鹽分的吸收、運輸、排泄、分配、膜功能及抗鹽物質的合成積累相關。外源激素能誘導植物產生抗逆反應，可以有效地提高植物的抗病性、抗旱性、抗鹽性等。GA3可促進鹽脅迫下植物的生長，抵消鹽分對菜豆的生長和光合及運輸等的抑制作用[7]。外源6-BA能夠增加大麥等植物體內細胞分裂素含量，緩解鹽脅迫對植物正常生長的傷害[8]。IAA能夠增加鹽脅迫下大豆幼苗干物質產量，提高光合，降低膜脂過氧化及膜的相對透性，促進鹽脅迫下大豆幼苗的生長[9]。IBA可以促進植物主根生長，提高植物發芽率和成活率。有學者認為，KT能夠減輕NaCl對種子萌發的抑制作用，提高種子發芽率，可能是由于KT提高了ACC氧化酶活性，增加了乙烯的生物合成和釋放量，從而減輕了鹽分對種子萌發的抑制作用[10]。

鄭平生等[11-12]認為，外源GA3、6-BA、IAA、IBA和NAA這5種激素均可明顯促進一定濃度鹽脅迫下草莓試管苗的生長，對鹽脅迫的草莓苗生長均有緩解作用[9-10]。林必博等[13]研究了在0.4%，0.6%NaCl脅迫下外源激素GA3、6-BA、IAA對馬鈴薯試管苗耐鹽性的影響，認為3種激素均對馬鈴薯試管苗受到的鹽脅迫具有一定緩解作用。

本研究中IBA、IAA都具有促進生根的作用，但是當濃度過大時，促進的效果會減弱。6-BA對促進生根的作用不明顯，但可以促進新葉、新芽的生長，且隨6-BA濃度的升高促進效果越強。KT也可以起到促進新葉生長的作用，且經過KT處理過的非洲堇試管苗萌發出的新葉數，遠遠超過其他處理。NAA可以促進鹽脅迫下根的生長、增粗，對新葉的生長也有促進作用，但是并不明顯。GA3有促進新葉生成和新芽分化的功能。

鹽脅迫下植物葉片葉綠素含量不僅直接關系著植物光合同化過程，而且也是衡量植物耐鹽性的重要生理指標之一[14]。有研究表明，在鹽脅迫下，葉細胞超微結構變化主要表現在細胞膜系統和葉綠體等細胞器上，其中對鹽分最敏感的是葉綠體[15]。

由試驗結果可知，不同濃度NaCl鹽脅迫情況下，葉綠素a、葉綠素b及總葉綠素含量變化趨勢幾乎相同，都是隨著鹽濃度的增大而減少。其中，葉綠素b的含量出現了先減少后增加的趨勢，但增加率很低。葉片總葉綠素含量下降可能是由于葉綠素酶活性增強，促使葉綠素分解或者由于在鹽脅迫下，植物葉片細胞中葉綠素與葉綠體蛋白間結合變得松弛，使更多的葉綠素遭到破壞[16]。

施用一定濃度的外源激素，可以提高0.4%NaCl脅迫下非洲堇葉綠素的含量，其中，2 mg·L -1KT對增加非洲堇試管苗葉綠素含量有著非常顯著的促進作用。低濃度的IBA、IAA、NAA對提高鹽脅迫下非洲堇試管苗的葉綠素含量也有著較強的促進作用。

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