外源植物生長調節物質對楊樹葉綠素熒光特性的影響*

李　靜　郭成博　李正華　李春明

（黑龍江省林業科學研究所速生林木培育重點實驗室，哈爾濱　150081）

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外源植物生長調節物質對楊樹葉綠素熒光特性的影響*

李靜郭成博李正華李春明**

（黑龍江省林業科學研究所速生林木培育重點實驗室，哈爾濱150081）

摘要：以銀中楊為材料，通過脫落酸、水楊酸、矮壯素、丁酰肼、三碘苯甲酸、6- BA、對氨基苯甲酸等多種植物生長調節物質的處理，系統研究了葉面噴施與灌根等不同施用方式、不同處理時期對楊樹葉綠素熒光參數的影響，并對抗寒能力變化進行了間接評價。研究表明，葉片噴施效果更為明顯，對氨基苯甲酸對提高銀中楊葉片抗寒能力方面效果最明顯，9月中旬處理效果最佳。

關鍵詞：楊樹；抗寒能力；生長調節物質；葉綠素熒光參數

*黑龍江省屬科研院所基本科研業務費專項

楊樹是重要的速生樹種之一[1 ]，中國北方地區頻繁發生的低溫凍害是限制楊樹發展的重要環境因子。電導率法、組織褐變法和TTC還原法是目前多種作物抗逆性鑒定中常用的方法[2 ]，但以上方法均需破壞性取樣和實驗室分析測定。而葉綠素熒光參數分析法不僅解決了上述不足，還可以反映作物的光合生理特性，近年來已在油菜[ 3 ]、菠菜[4 ]、不結球白菜[5 ]、水蜜桃[6 -7 ]等作物的抗寒性鑒定上得到應用。本文通過葉面噴施與灌根2種方式對楊樹外施植物生長調節物質，并利用楊樹葉綠素熒光特性的測定反映其抗寒能力的變化，以期篩選出合適的反映楊樹耐寒外源植物生長調節物質及其施用方式。

1　材料與方法

1.1研究地區概況

哈爾濱市位于125°42′～130°10′E，44°04′～46°40′N，地處中國東北北部地區，黑龍江省南部，屬大陸性季風氣候，有典型的四季交替。該地區秋季（9～10月）因受北方冷空氣影響，氣候由暖變寒，氣旋活動僅次于春季，天氣冷暖多變，每當冷峰過后，氣溫急劇下降。氣溫月際變化幅度達8～9℃。全市歷年季平均氣溫9.4℃，年際變化范圍為7.9～11.1℃。初霜年平均在9月23日，最早出現在9月7日。

1.2試驗材料

銀中楊（Populus alba×berolinensis）取自于哈爾濱行道樹。2012年5月初，在20 cm×20 cm塑料盆中對銀中楊進行扦插擴繁，8月初選擇生長一致的銀中楊盆栽苗用于試驗。

1.3試驗方法

選擇脫落酸、水楊酸、矮壯素、丁酰肼、三碘苯甲酸、6- BA（6芐基腺嘌呤）、對氨基苯甲酸7種化學物質為實驗對象。8月中旬，選擇不同的生長抑制劑，分別采用噴葉（噴至葉片流水為止）與灌根（每株灌50 ml，分兩次澆灌）2種方式處理銀中楊1年生盆栽苗，每處理10個重復，處理日期分別為8月15日、8月31日與9月14日。施藥第2天及1周后利用葉綠素熒光儀檢測其葉綠素熒光參數，共測定6次，評價其抗寒能力變化（表1）。

每株幼苗標記3片功能葉，將待測銀中楊葉片進行暗室暗適應20 min后，用Junior- PAM葉綠素熒光儀測定標記葉片的葉綠素熒光誘導動力學參數，先照射檢測光（<0.05 μmol/m2/s）測定葉片的初始熒光（F0），再用飽和白光（7 200 μmol/m2/s）光照1 s測量最大熒光（Fm），所有測定均重復3~6次，Fv=Fm- F0為可變熒光，PSⅡ最大光化學效率以計算Fv/Fm。

表1　施用外源物質處理銀中楊

1.4實驗數據分析

眾所周知，就“冬儲”本身而言，它不僅僅是一種營銷方式，在很大程度上，它關系著國計民生，關乎來年春耕能否順利進行。因此，經銷商在追求利潤的同時不能忽視冬儲對于農業生產的現實意義。如果經銷商一味地選擇規避風險，不與廠家共同分擔庫存，勢必會增加用肥期臨近時的物流壓力，延誤農民耕種的最佳時期。所以，有業內人士建議，經銷商應盡快厘清當地的市場行情，根據自身的情況，采取少量多次的方式進行采購，控制風險，擇低價進行買入。

實驗數據采用Excel2003和SPSS13.0軟件進行統計分析。

2　結果與分析

2.1噴葉處理對楊樹葉片Fv/Fm的影響

葉綠素熒光動力學技術是以光合作用理論為基礎的一項技術，它可以研究光系統及其電子傳遞過程的下降趨勢。與最高點（8月23日）相比，9月20日時銀中楊葉片的葉綠素熒光參數（Fv/Fm）下降了7.82%（圖1）。

葉綠素熒光參數（Fv/Fm）可以反映葉片的生理狀態或受脅迫程度，如果施用外源激素或植物生長調節劑，減緩葉綠素熒光參數的下降，表明其抗寒能力得到了提高。通過噴施外源化合物，大多數提高了銀中楊葉片的抗寒能力。8月16日是第一次施用藥劑后的第2天，效果最好的是處理17，與對照相比葉綠素熒光參數（Fv/Fm）下降幅度趨緩，僅減少了3.95%；8月23日，處理19下降減少最明顯（低3.43%）；9月1日，處理19（2 500 mg/L對氨基苯甲酸噴葉處理）下降趨緩（低4.11%）；9月8日，處理10下降減少了3.74%；9月15日，處理17（100 mg/L 6- BA噴葉處理）下降減少了3.66%。

圖1　秋季銀中楊葉片葉綠素熒光參數（Fv/Fm）隨時間變化趨勢

與前5次比較，9月22日（15日處理1周后）測定的葉綠素熒光參數（Fv/Fm）表現出了較為明顯的效果，與對照相比，18、19、20、21 4個處理葉綠素熒光參數（Fv/Fm）均表現較為明顯的減緩下降趨勢，減少值依次為5.27%、5.29%、6.07%和6.28%（圖2）。

圖2　葉部噴施處理后銀中楊葉片葉綠素熒光參數9月22日變化

2. 2灌根處理對楊樹葉片Fv/Fm的影響

用不同化合物澆灌銀中楊幼苗，多數物質提高了銀中楊葉片的抗寒能力，但效果都不明顯。8月16日是第1次灌根后的第2天，效果最好的是處理31（2 000 mg/L丁酰肼灌根處理），與對照相比葉綠素熒光參數（Fv/Fm）下降幅度趨緩，僅減少了2.92%。第1次灌根處理1周后，8月23日，處理42（625 mg/L對氨基苯甲酸灌根處理）下降減少最明顯（低4.76%）；9月1日，處理40（2 500 mg/L對氨基苯甲酸灌根處理）下降趨緩最明顯，減少了2.46%；9月8日，處理40下降減少了1.96%；9月15日，處理32（1 250 mg/L丁酰肼灌根處理）下降減少了2.36%。前5次灌根處理，銀中楊葉片的葉綠素熒光參數（Fv/Fm）下降減緩均未超過5%。

9月22日（9月15日灌根處理1周后）測定的葉綠素熒光參數（Fv/Fm）表現出了較為明顯的效果，與對照相比，處理36（50 mg/L三碘苯甲酸處理）的葉綠素熒光參數（Fv/Fm）表現出較為明顯的減緩下降趨勢，下降幅度減少了6.14%。

3　結果與分析

3.1自然狀態下，隨著葉片衰亡與自然低溫脅迫，銀中楊葉片的葉綠素熒光參數（Fv/Fm）也表現出下降趨勢。通過葉面噴施不同化合物，初期效果最好的是處理17，與對照相比葉綠素熒光參數（Fv/Fm）下降幅度趨緩，僅減少了3.95%。中期4次測試中，對氨基苯甲酸2 500 mg/L噴葉處理下降減少3.43%和4.11%；丁酰肼2 500 mg/L噴葉處理下降減少了3.74%；6- BA 100 mg/L噴葉處理下降減少了3.66%。最后1次測定，6- BA 50 mg/L噴葉處理、對氨基苯甲酸2500mg/L、1250mg/L、625mg/L噴葉處理葉綠素熒光參數（Fv/Fm）均表現較為明顯的下降減緩趨勢，減少值依次為5.27%、5.29%、6.07%和6.28%。結果表明，對氨基苯甲酸和6- BA效果最佳。

3.2用植物生長抑制劑灌根處理，初期效果最好的是處理31，與對照相比葉綠素熒光參數（Fv/Fm）下降幅度趨緩，僅減少了2.92%。中間4次測試，對氨基苯甲酸500 mg/L灌根處理下降減少最明顯（低4.76%），對氨基苯甲酸2 000 mg/L灌根處理下降分別減少了2.46%和1.96%，丁酰肼1 000 mg/L灌根處理下降減少了2.36%。3次灌根處理后的前5次葉綠素熒光參數測試，銀中楊葉片的葉綠素熒光參數（Fv/Fm）下降減緩均未有超過5%。最后1次測試與對照相比，三碘苯甲酸25 mg/L灌根處理葉綠素熒光參數（Fv/Fm）表現出較為明顯的減緩下降趨勢，下降幅度減少了6.14%。

施用外源生長調節劑1天后，測定銀中楊葉片葉綠素熒光參數，即表明其抗寒能力有所增加，但效果不如施用1周后，這為進一步研制楊樹抗凍防病促生劑提供了寶貴的信息。

4　結　論

研究表明，對氨基苯甲酸在提高銀中楊葉片抗寒能力方面效果最為明顯，其次是6- BA。在綜合考慮提高抗寒效果、施用成本、毒副作用等綜合因素，進一步研制楊樹抗凍防病促生劑時，主要考慮以上兩種試劑。葉片噴施與根部澆灌兩種處理方式相比，葉片噴施效果更為明顯，并且葉面噴施具有操作方便、快速，試劑用量少等優點。因此，在進一步研制過程中，考慮放棄根部澆灌處理方式。

參考文獻

［1］王世績.楊樹研究進展［M］.北京：中國林業出版社, 1995.

［2］周蘊薇，劉艷萍，戴思蘭.用葉綠素熒光分析技術鑒定植物抗寒性的剖析［J］.植物生理學通訊，2006，42（5）：945 -950.

［3］胡勝武，于澄宇，王綏璋，等.甘藍型油菜抗寒性的鑒定及相關性狀的研究［J］.中國油料作物學報，1999，21（2）：33 - 35.

［4］Peterson R B，Sivak M N，Walker D A. Relationship between steady- state fluorescence yield and photosynthetic efficiency in spinach leaftissue［J］. Plant Physiol，1988, 88：158 - 163.

［5］胡春梅，侯喜林，王敏.低溫脅迫對不結球白菜光合及葉綠素熒光特性的影響［J］.西北植物學報，2008，28（12）：2478 - 2484.

［6］楊虎清，周存山，霍艷榮，等.利用葉綠素熒光預測水蜜桃果實冷害的研究［J］.園藝學報，2008, 35（7）：945 - 950.

［7］關欣，王玉紅，李曄男，等.不同植物生長調節劑對山槐播種育苗的影響［J］.林業科技, 2015, 40(1): 18 - 19.

（責任編輯：張亞楠）

Effects of Foreign Plant Growth Regulating Substances on Chlorophyll Fluorescence of Populus

LI Jing
（Key Laboratory of Fast-growing Tree Cultivating, Forestry Research Institute of Heilongjiang Province, Harbin 150081）

Abstract The Chlorophyll fluorescence parameters of Populus alba×P.berolinensis were studied under different methods (spraying and root pouring) and different stages by various plant growth regulating substances (ABA, SA, CCC, B9, TIBA, 6-BA, PABA). The variation of cold hardiness was evaluated indirectly. The results showed that the effect of spraying was better than root pouring. The effect of Para-aminobenzoic acid (PABA) on increasing the cold hardiness of Populus alba×P.berolinensis leaves was most obvious in the seven reagents. The best treatment stage was in mid-September.

Key words Populus; Cold hardiness; Plant growth regulating substances; Chlorophyll fluorescence parameters

收稿日期：2015 - 12 - 19

通訊作者：李春明（1978-），男，副研究員，主要從事林木遺傳育種與植物生理生態方向研究。

作者簡介：第1李靜（1986-），女，助理研究員，主要從事林木遺傳育種研究工作。

文章編號：1001 - 9499（2016）01 - 0024 - 04

中圖分類號：S792. 115, S482. 8

文獻標識碼：A