两种药剂对低温胁迫下西瓜幼苗光合特性及抗氧化酶活性的影响(2)

禾稼春的主要活性成分为5-氨基乙酰丙酸(5-aminolevulinic acid, ALA),它不仅是叶绿素和亚铁血红素等卟啉化合物生物合成的关键前体,而且可以调节植物生


禾稼春的主要活性成分为5-氨基乙酰丙酸(5-aminolevulinic acid, ALA),它不仅是叶绿素和亚铁血红素等卟啉化合物生物合成的关键前体,而且可以调节植物生长发育,在农业生产中有着重要的前景[1]。研究表明,ALA在低浓度下大幅度地提高多种作物产量[2],并明显提高植物的抗冷性[3]和耐盐性[4],对于缓解生态环境恶化,提高农业生产水平具有重要的现实意义。有关外源施用ALA提高冬季作物抗寒性和叶片光合性能的研究已经有大量报道[5-9]。

碧护是一种新型复合平衡植物生长调节剂,是由德国科学家根据植物化感原理研制出来的一种生物天然产品,内含赤霉素、芸苔素内酯、吲哚乙酸等内源激素。国内有关作物使用碧护后能提高抗逆性,增加产量和改善品质的研究已有报道[10-15],其中在西瓜上的研究主要是增产和提高抗病毒能力[10]、促进发育和提高坐果率[11],关于碧护提高西瓜抗冷性的研究尚未见报道。

本文通过比较低温胁迫下禾稼春、碧护及两者的复配剂对西瓜幼苗的影响,并对相关生理生化特性进行研究,以探明两种植物生长调节剂对西瓜幼苗的抗冷性影响差异,对西瓜的冬春季节保护地栽培使用两种植物生长调节剂提供理论依据。

1  材料与方法

1.1 材料

试验于2016年7月在南京农业大学校内进行。供试西瓜品种为江苏省农科院蔬菜研究所瓜类研究室提供的冷敏感品种“橙兰”。所使用的植物生长调节剂禾稼春(水剂,以5-ALA为主要活性成分)为南京禾稼春生物科技有限公司产品;碧护(可湿性粉剂,总有效成分含量0.136%,含赤霉素0.135%,吲哚乙酸0.00052%,芸苔素内酯0.00031%)为德国AgraForUm AG公司产品。

1.2 试验处理    

试验共设清水常温对照、清水低温对照、禾稼春稀释3000倍(Cropspring)、碧护稀释20000倍(VitaCat)、禾稼春稀释3000倍加碧护稀释20000倍(以下简称“复配剂”,Compound)五个处理。将西瓜苗放于垫有两层滤纸且湿润的培养皿中,在30℃恒温培养箱催芽48h, 出芽率达95%以上后播种于直径10cm盆钵中,每钵2颗种子,用园土(含7.5%腐熟牛粪)做基质,于2016年7月22日置于单层膜覆盖的塑料大棚(最高温度38℃,最低温度28℃)中培养。管理上,大约每隔2天浇一次水,视天气而定。待幼苗长至三叶一心时,选取生长一致且健壮的幼苗进行肥料灌根处理,分别浇灌对应的处理液10ml。7d后测定叶片相对叶绿素含量及叶片荧光强度,并进行低温处理(2℃,除清水常温对照外),24h后观察植株形态,并测定叶片荧光强度和生理生化指标,以及幼苗常温恢复后的荧光强度,常温恢复15d后测定植株地上部与地下部生长量。

1.3 生理指标测定  

采用日本Konica Minolta公司SPAD-502plus型叶绿素仪测定植株叶片叶绿素含量,每个处理测定10次重复,取平均值。采用英国Hansatech公司生产的多功能植物效率分析仪(Multi-functional Plant Efficiency Analyser,M-PEA)测定叶绿素快速荧光参数、820nm调制反射曲线(表示PSI反应中心活性),每个处理测定10次重复。采用JIP-test分析,按照前人报道的方法[16]计算光合性能指数(PIABS)、捕获光能性能(PTR)、传递电子性能(PET)、PSII最大光化学效率(Fv/Fm)、QA被还原的最大速率(Mo)、用于热耗散的量子比率(φDo)、反应中心捕获的激子将电子传递到电子传递链QA-下游其它电子受体的概率(Ψo)、用于电子传递的量子产额(φEo)、有活性的反应中心密度(RC/CS)等叶绿素快速荧光参数。以820nm光吸收的最大值与最小值的相对差值(△I/Io)作为衡量PSI最大氧化还原能力的指标,文中简称“PSI活性”。