高温强光下水杨酸对结球甘蓝幼苗生长特征及生理特性的影响

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摘要：为了探明外源水杨酸（SA）对高温强光下结球甘蓝生长发育的影响，以昆士兰和双丰为供试品种，研究了夏季高温强光下SA对结球甘蓝生长特征和生理特性的影响。结果表明：通过外源施加不同浓度的SA处理，明显改善了结球甘蓝幼苗的生长状况，使其株高和叶面积都有不同程度的增长，叶绿素含量和脯氨酸含量升高。当施用的SA浓度为0.10 mmol/L时，结球甘蓝幼苗的生长指标和生理指标变化最明显，幼苗的长势最好。不同品种间的比较表明，双丰对SA处理更为敏感。

关键词：结球甘蓝；水杨酸（SA）；高温强光；生长特征；生理特性

甘蓝（Brassica oleracea L.var.capitata L.）喜温和、冷凉、湿润的气候条件，对光照强度要求中等，在高温、强光和酷暑的气候条件下易发生诸多问题，如生长受抑制甚至停滞，结球延迟甚至不能形成结球，病虫害（如病毒病、白粉病）发生增多、养分损失等，严重影响该茬甘蓝的产量、品质和效益[1-2]。大量研究表明，植物在高温胁迫下，体内产生大量的活性醌和氧自由基，最终导致膜的结构受到破坏，而使得植株受到伤害[3]。

水杨酸（SA）作为一种能调节动植物许多生长发育过程的小分子酚类物质，现已证实其参与植物体内的许多生理生化过程，如植物开花、产热、种子发芽、气孔关闭、膜通透性及离子的吸收等，现已把它作为一种新型激素进行了大量研究[4]。以往有关SA的研究多集中在抗病方面，许多试验证明，水杨酸是重要的能激活植物过敏反应（HR）和系统获得性抗性（SAR）的内源信号分子。近些年来，又陆续发现水杨酸具有提高植物非生物抗逆性的作用，尤其是其抗热性得到关注[5]。为此，本试验以结球甘蓝昆士兰和双丰两个品种为材料，研究夏季高温强光下SA对结球甘蓝生长特征及生理特性的影响，以期为提高结球甘蓝产量和品质提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验设计

试验于2009年4-9月在甘肃农业大学农学院试验基地进行，以耐光热性不同的昆士兰（耐光热性较强）和双丰（耐光热性较弱）作为供试品种，两个品种均来自兰州飞天种业有限公司。SA共设5个浓度梯度，分别为：0（CK）、0.05 mmol/L（SA0.05）、0.10 mmol/L（SA0.10）、0.25 mmol/L（SA0.25）和0.50 mmol/L（SA0.50）。

试验采用盆栽的种植方式，培养基质按园土∶蛭石∶有机质=7∶2∶1的比例配制。于4月28日在温室内播种育苗，将结球甘蓝种子播种在花盆中，每个品种播种100盆。待幼苗出土且子叶平展后，将每个品种的幼苗分成5组，每个处理20盆。当幼苗6片叶展平时把花盆搬至室外，置于自然光下适应生长10 d，然后分别用不同浓度的SA开始处理，每隔1 d施加1次SA，每次用量筒量取SA溶液100 mL浇入盆中，对照施加等量的自来水，直至试验结束为止。

1.2 测定项目与方法

1.2.1 生长指标的测定

株高是用直尺测量自然状态下从植株茎基部到生长点顶端的高度；叶面积用方格法测定。

1.2.2 生理指标的测定

叶绿素含量采用分光光度法测定；游离脯氨酸含量参照朱广廉等[6]的方法测定。

1.3 数据处理

采用Microsoft Excel 2003软件对数据进行处理，采用DPS 7.05统计软件进行方差分析，用LSD法进行差异显著性多重比较（P

2 结果与分析

2.1 SA对结球甘蓝幼苗形态指标的影响

表1表明，经过SA处理后，结球甘蓝幼苗株高的相对增长率不同程度地高于CK，且当处理浓度为0.10 mmol/L时，其株高的相对增长率最高。但随着SA处理时间的延长，株高的相对增长率呈下降趋势。从不同品种来看，在高温强光下昆士兰株高的相对增长率高于双丰，而在SA处理后，双丰株高的相对增长率高于昆士兰。

表2表明，经过SA处理后，结球甘蓝幼苗叶面积的相对增长率不同程度的高于CK，当处理浓度为0.10 mmol/L时，叶面积的相对增长率最高。随着处理时间的延长，叶面积的相对增长率呈增大趋势。从不同品种来看，在高温强光下昆士兰叶面积的相对增长率高于双丰，而在SA处理后，双丰叶面积的相对增长率高于昆士兰。

2.2 SA对结球甘蓝幼苗生理指标的影响

2.2.1 SA对结球甘蓝幼苗叶片叶绿素含量的影响

从表3和表4可以看出，经不同浓度的SA处理后，结球甘蓝幼苗叶片中叶绿素a和叶绿素b的含量均有不同程度的升高，其中以0.10 mmol/L SA处理的叶绿素a和叶绿素b含量增幅较大。随着幼苗的生长，CK的叶绿素含量有一定程度的降低，同时CK叶绿素a/b的值要高于不同浓度的SA处理，说明高温强光对叶绿素b的破坏性大于叶绿素a，而SA处理可以使结球甘蓝幼苗叶片中的叶绿素免遭破坏。从品种来看，SA处理对双丰叶绿素含量的影响大于昆士兰。

2.2.2 SA对结球甘蓝幼苗叶片中脯氨酸含量的影响

图1和图2表明，外源施加SA后，结球甘蓝幼苗叶片中脯氨酸的含量明显高于CK，在不同浓度的SA处理中，0.1 mmol/L的SA处理使脯氨酸含量增幅最大。从处理时间来看，随处理时间的延长，结球甘蓝幼苗叶片中脯氨酸的含量呈增大趋势，说明处理时间越长，SA对结球甘蓝幼苗叶片中脯氨酸含量的影响越大。而从品种来看，SA处理后双丰叶片中脯氨酸含量高于昆士兰叶片中脯氨酸含量。

3 结论与讨论

SA能够提高蔬菜作物的耐热性已经在黄瓜、番茄等多种蔬菜中得到证实，且其效果和热驯化的效果一致[7-8]。据报道，SA诱导的ROS（细胞内的活性氧）在植物体内起着胁迫信号的作用，叶面喷施SA可以降低高温强光对植物产生的膜伤害、H2O2积累和膜脂过氧化，进而提高黄瓜的耐热性[9-11]。另有研究认为，高温胁迫下SA处理能显著提高柑橘的Fv/Fm（PSⅡ原初光能转化效率），而Fv/Fm是反映叶绿体光化学效率强弱的重要指标[12]，但关于SA对叶绿素合成的影响未见有相关报道。

本试验结果表明，在高温强光下，不同浓度的SA处理有利于结球甘蓝幼苗的生长，表现为株高和叶面积的相对增长率较高；同时，叶片中的叶绿素含量与脯氨酸含量也升高，说明SA能在一定程度上缓解高温强光对结球甘蓝幼苗的伤害，且当SA浓度为0.1 mmol/L时缓解作用最显著。已有研究表明，用800 mg/L的SA处理能显著延缓离体青稞叶片叶绿素含量的下降[13]；另有研究表明，随SA处理浓度的增加，番茄叶片脯氨酸含量呈先增加后下降趋势，其中60 mg/L SA处理的脯氨酸含量最高[14]。上述SA施用浓度与本试验筛选的浓度差异很大，可能是作物种类或施用方法的不同所造成的。通过不同品种间的比较发现，高温强光下双丰比昆士兰易受高温强光的伤害，在经过SA处理后，双丰的各项测定指标变化比昆士兰明显，说明SA对双丰这个品种的缓解效果比昆士兰明显。

参考文献

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