不同濃度6—BA對霍山石斛耐熱性的影響研究

吳進東

摘 要：為了解不同濃度6-BA對霍山石斛（Dendrobidium huoshanness）耐熱性的影響，以二年生霍山石斛的當年生莖葉為試驗材料對其進行試驗研究。結果表明，晝/夜溫度分別為（35±1）℃/（25±1）℃的高溫脅迫下，隨時間推移，霍山石斛葉片葉綠素含量不斷降低；SOD、POD與CAT的活性均先提高后降低，峰值在高溫脅迫后10d；MDA含量不斷提高；莖中多糖含量下降。6-BA顯著緩解了高溫脅迫對霍山石斛傷害，顯著提高其葉片葉綠素含量；提高SOD、POD與CAT的活性，降低MDA含量；提高莖中多糖含量。6-BA濃度為0.5mg·L-1、1.0mg·L-1的處理效果顯著優于其它濃度處理，綜合考慮，生產中緩解霍山石斛的高溫脅迫，推薦使用濃度為0.5mg·L-1的6-BA。

關鍵詞：6-BA；高溫；霍山石斛；抗熱性

中圖分類號 S79 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2016）11-0038-04

Effects of Different Concentrations of 6-BA on the Heat Resistance of Dendrobidium huoshanness

Wu Jindong

（West Anhui University，Lu'an 237012，China）

Abstract：In order to study the effects of different concentrations of 6-BA on the heat resistance of Dendrobidium huoshanness，the experiment was carried out with annual stems and leaves of biennial Dendrobidium huoshanness.The results showed that，under heat stress （day/night temperature were 35±1℃/25±1℃，respectively），chlorophyll content was decreased constantly，activities of SOD，POD and CAT were improved firstly and then reduced and the peaks were all at the 10th day after heat stress，MDA content was increased constantly in leaves and polysaccharide content was reduced in the stem.6-BA significantly alleviated the hurts of heat stress on Dendrobidium huoshanness.6-BA improved chlorophyll content，activities of SOD，POD and CAT，reduced MDA content in leaves and improved the polysaccharide content in the stem.The effects of two treatments （6-BA concentrations were 0.5mg·L-1、1.0mg·L-1，respectively） were significantly better than other treatments.Considered comprehensively，the 6-BA concentration of 0.5mg·L-1 was recommended in production to alleviate the hurts of heat stress in Dendrobidium huoshanness and improve its quality.

Key words：6-BA；Heat stress；Dendrobidium huoshanness；Heat resistance

霍山石斛（Dendrobidium huoshanness Tang et Cheng），屬蘭科石斛屬植物，又名霍石斛、米斛，產于大別山區安徽霍山及鄰近地區，是我國名貴的中藥。霍山石斛不僅具有滋陰清熱、生津益胃、潤肺止咳及清音明目等功效，還可用于降低心率、血壓，減慢呼吸、擴張血管及抗血小板凝集，具有抗腫瘤、抗衰老、增強機體免疫力等作用[1]。溫度是制約作物產量和品質的主要環境因子，而霍山石斛對生態環境要求嚴格，需要溫暖濕潤的生長環境，其生長適溫為18～32℃，最適生長期溫度為25℃，在5℃以下或35℃以上會停止生長[2]。郝麗麗等[3]、艾娟等[4]研究表明，金釵石斛在25℃條件下植株長勢最佳，鐵皮石斛在20℃具有更高的多糖含量。近年來，由于溫室效應現象的加劇，全球氣溫不斷升高，尋找緩解高溫脅迫的有效途徑是石斛栽培生產中急需解決的問題。通過噴施植物生長調節劑提高植物的耐熱性，這一技術在生產上已經得到了廣泛的應用，如楊嵐等[2]、湯日圣等[5]研究得出水楊酸、ABA和4PU-30均可以提高植物耐熱性。6-芐氨基嘌呤（6-BA，6-Benzylaminopurine）是人工合成的細胞分裂素，可抑制植物葉內葉綠素、核酸、蛋白質的分解，調控作物的碳氮代謝、營養物質運輸[6]，史瑞青等[7]研究表明，6-BA可以抑制植株衰老，提高作物的產量和品質。為此，筆者開展了6-BA對高溫脅迫下霍山石斛抗熱性的影響的研究，以期為霍山石斛的科學栽培管理提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料 二年生霍山石斛植株。6-BA由上海源葉生物科技有限公司生產并購買。

1.2 試驗設計 從二年生霍山石斛植株群體中，選擇具有長勢一致、當年生莖干的植株，在新萌發莖干5個月齡（9月）時，置于晝/夜分別為（25±1）℃/（15±1）℃、相對濕度為85%、光照強度為20 000lx的人工智能培養箱（賽福PRX-450D型）中預處理7d，分別在入箱第1天和第7天噴施6-BA，再進行高溫脅迫48h，高溫處理晝/夜溫度分別為（35±1）℃/（25±1）℃。試驗共設5個6-BA濃度：0mg·L-1，0.5mg·L-1，1.0mg·L-1，1.5mg·L-1，2.0mg·L-1，其中0mg·L-1處理噴施等量清水作為CK。分別于高溫處理后第0、5、10、15d時進行葉片取樣，第0、15d時進行莖取樣，取樣后立即用液氮快速冷凍30min，然后再轉移到-40℃的低溫冰箱中保存、備測。每個處理10次重復。

1.3 測定指標 葉綠素含量采用丙酮比色法測定[8]；超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase，SOD）活性的測定 采用氮藍四唑（NBT）光化還原法，用分光光度計測定在560nm的光度，以每1h反應抑制NBT光化還原50%的酶量為1個酶活力單位，U·g-1FW；過氧化物酶（Peroxidase，POD）活性的測定：采用愈創木酚顯色法，以每1minOD470的變化0.01的酶量為1個酶活力單位，用U·g-1FW表示；過氧化氫酶（Catalase，CAT）活性的測定：采用紫外吸收法，以每1min內使OD240減少0.1的酶量為1個酶活力單位，用U·g-1FW表示；丙二醛（Malondiadehyde，MDA）含量的測定：采用硫代巴比妥酸（TBA）顯色法μmol·g-1FW[8]；多糖含量采用苯酚-硫酸法測定[9]，烘干測定霍山石斛莖的多糖含量。

1.4 統計分析 應用DPS6.55軟件進行方差分析，Duncan氏檢驗進行處理間多重比較，Excel2003作圖。

2 結果與分析

2.1 6-BA對高溫脅迫下霍山石斛葉片葉綠素含量的影響 葉綠素含量直接反映著植株光合作用能力的強弱，與其產量密切相關。由表1可知，高溫脅迫下，霍山石斛的葉綠素含量隨時間推移而不斷降低（p<0.05）；不同濃度的6-BA處理間差異顯著（p<0.05），其中0.5mg·L-1與1.0mg·L-1的6-BA濃度處理間差異不顯著（p>0.05），二者顯著高于其它處理（p<0.05），其它處理葉綠素含量高低依次為1.5mg·L-1處理，2.0mg·L-1處理，CK。高溫脅迫15 d時，0.5mg·L-1，1.0mg·L-1，1.5mg·L-1，2.0mg·L-1處理葉片葉綠素含量相對于CK分別提高了54.08%、56.12%、38.78%、25.51%。

2.2 6-BA對高溫脅迫下霍山石斛葉片抗氧化酶系統的影響 由圖1、圖2與圖3可知，高溫脅迫下，霍山石斛的葉片SOD、POD與CAT的活性均隨時間推移而先上升，到第10d達到最高后又下降（p<0.05），其中SOD、CAT活性在高溫脅迫后第5d的提高幅度顯著大于POD活性的提高幅度（p<0.05）；不同濃度的6-BA處理間差異顯著（p<0.05），其中0.5mg·L-1與1.0mg·L-1的6-BA濃度處理間差異不顯著（p>0.05），二者顯著高于其它處理（p<0.05），其它處理SOD、POD與CAT的活性高低依次均為1.5mg·L-1處理，2.0mg·L-1處理，CK。SOD、POD與CAT的活性最高時，0.5mg·L-1，1.0mg·L-1，1.5mg·L-1，2.0mg·L-1處理葉片SOD、POD與CAT的活性相對于CK分別提高了36.27%、38.31%、14.92%、11.86%；34.92%、37.30%、20.24%、10.71%；27.73%、29.57%、18.18%、10.59%。

3 討論

試驗表明，在高溫脅迫下，植株葉片葉綠素含量持續降低，SOD、POD、CAT活性隨時間推移而先上升后下降，其中SOD、CAT活性在高溫脅迫后第5d的提高幅度顯著大于POD活性的提高幅度，POD活性在高溫脅迫后第10d有大幅度提高。正常植物體內產生的活性氧簇（Reactive oxygen species，ROS）濃度很低，且處于動態平衡。當植株受到高溫逆境脅迫時，活性氧增多，平衡被打破，導致膜脂過氧化，破壞葉綠體結構，降低葉綠素含量，也降低其品質[10]。SOD是植物氧代謝的關鍵酶，它能清除超氧陰離子，將其氧化成H2O2和O2，POD和CAT能將SOD轉化的H2O2轉變為H2O和O2，POD與CAT具有共同的作用底物過氧化氫，在ROS不是太多時，CAT活性的快速提高可能部分抑制了POD活性的提高，但當ROS過多時，POD、CAT都迅速提高。這說明植物體內的各抗氧化系統的作用對象之間存在動態平衡，不同的抗氧化系統在體內相互影響，協同調節體內的抗氧化作用，清除過量的活性氧及自由基，控制細胞質膜的過氧化作用，保護膜結構，減少逆境脅迫對膜結構的傷害。但不同植物反應有所不同，主要集中在POD、CAT上存在差異。劉德良等[11]認為高溫對梅花POD活性有明顯的抑制效應，劉萍等[12]認為高溫脅迫使小麥葉片SOD、POD、CAT活性隨時間推移而降低。MDA作為膜脂過氧化過程中的主要產物之一，其含量的變化可反映細胞膜脂損傷程度。高溫脅迫導致葉片MDA含量持續上升，也降低了霍山石斛莖中多糖含量。

6-BA顯著提高霍山石斛的耐熱性，提高高溫脅迫下霍山石斛葉片中葉綠素的含量與莖中多糖的含量，提高葉片抗氧化酶系統的活性，降低MDA含量。試驗表明，6-BA是具有超濃度抑制特點的植物生長調節劑，其適宜的使用濃度范圍在0.5～1.0mg·L-1，濃度過對高溫脅迫的緩解效果反而不好。噴施6-BA提高霍山石斛莖中多糖含量，可能由于6-BA能夠顯著改善植物對碳源的利用，提高細胞內可溶性糖的含量，從而促進多糖的合成。

4 結論

試驗表明，6-BA顯著緩解了高溫脅迫對霍山石斛的傷害，顯著提高了植株葉片葉綠素含量，提高了SOD、POD與CAT的活性，降低了MDA含量，提高了莖中多糖含量。其中6-BA濃度為0.5mg·L-1、1.0mg·L-1的處理效果顯著優于其它濃度處理，但二者間差異不顯著。從成本等因素綜合考慮，生產中緩解霍山石斛高溫脅迫，推薦使用濃度為0.5mg·L-1的6-BA。

參考文獻

[1]包雪聲，順慶生，陳立鉆.中國藥用石斛[M].上海：復旦大學出版社，2001：75.

[2]楊嵐，師帥，王紅娟，等.水楊酸對高溫脅迫下鐵皮石斛幼苗耐熱性的影響[J].西北植物學報，2013，33（3）：0534-0540.

[3]郝麗麗，張習敏，張衛方，等.溫度對金釵石斛生長及代謝的影響[J].中草藥，2012，43 （2）：372-374.

[4]艾娟，嚴寧，胡虹，等.溫度對鐵皮石斛生長及生理特性的影響[J].云南植物研究， 2010，32（5）：420-426.

[5]湯日圣，童紅玉，黃益洪，等.ABA和4PU-30緩解草地早熟禾高溫脅迫傷害的生理作用[J].江蘇農業學報，2011，27（6）：1210-1215.

[6]李合生.現代植物生理學[M].北京：高等教育出版社，2002：258-259.

[7]史瑞青，謝惠玲，李鵬坤，張慧琴.花后噴施外源物質對小麥激素含量及源庫的調節效應[J].河南農業大學學報，2006，40（2）：122-126.

[8]高俊鳳.植物生理學試驗指導[M].北京：高等教育出版社，2006：74，210-218.

[9]中華人民共和國藥典委員會.中華人民共和國藥典（一部） [M].北京：中國醫藥科技出版社，2010：265-266.

[10]姜春明，尹燕枰，劉霞，等.不同耐熱性小麥品種旗葉膜脂過氧化和保護酶活性對花后高溫脅迫的響應[J].作物學報，2007，33 （1）：143-148.

[11]劉德良，賴萬年.夏季梅花品種耐熱性生理生化指標研究[J].北方園藝，2012，（02）：57-61.

[12]劉萍，郭文善，浦漢春，等.灌漿期高溫對小麥劍葉抗氧化酶及膜脂過氧化的影響[J].中國農業科學，2005，38（12）：2403-240.

（責編：張宏民）