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作物杂志,2018, 第4期: 95–101 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2018.04.016

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

外源激素对低温胁迫下脱毒马铃薯扦插苗早衰的影响

张晓勇,杨友联,李树江,熊荣川,向红   

  1. 六盘水师范学院生物科学与技术学院,553004,贵州六盘水
  • 收稿日期:2018-02-27 修回日期:2018-05-21 出版日期:2018-08-20 发布日期:2018-08-23
  • 作者简介:张晓勇,实验师,主要研究方向为设施栽培
  • 基金资助:
    六盘水师范学院科技创新团队项目“分子生物学与生物化学科技创新团队”(LPSSYKJTD201602);贵州省特色农业种质资源开发与利用特色重点实验室建设项目(黔教合KY字[2017]012)

Effects of Exogenous GA3 and 6-BA on Leaf Senescence in Low Temperature Stress of Virus-Free Potato Cutting Seedlings

Zhang Xiaoyong,Yang Youlian,Li Shujiang,Xiong Rongchuan,Xiang Hong   

  1. School of Biological Sciences and Technology, Liupanshui Normal University, Liupanshui 553004, Guizhou, China
  • Received:2018-02-27 Revised:2018-05-21 Online:2018-08-20 Published:2018-08-23

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159

摘要：

设置不同浓度的6-BA和GA3处理低温胁迫下脱毒马铃薯扦插苗叶片,研究两种激素对其生理指标、光合性能及叶绿素荧光参数的影响。结果表明,0.1mg/L 6-BA处理低温胁迫的脱毒马铃薯扦插苗后可促进叶片生长,提高叶片叶绿素和淀粉含量,降低叶片可溶性糖和丙二醛（MDA）含量,而且净光合速率（Pn）、最大光化学效率（Fv/Fm）、光化学猝灭系数（qP）和PSⅡ实际光量子效率（ΦPSⅡ）显著提高,非光化学猝灭系数（NPQ）和胞间CO2浓度（Ci）显著降低;2个浓度的GA3处理显著降低低温胁迫扦插苗叶绿素含量、叶片淀粉含量和MDA含量,Pn、qP和ΦPSⅡ显著提高,NPQ和Ci显著降低。当GA3浓度提高到20mg/L后导致叶面积减小;当6-BA处理浓度提高至0.5mg/L后出现了显著的副作用,叶片淀粉含量升高,Gs、蒸腾速率（Tr）、Pn、Fv/Fm、qP和ΦPSⅡ都显著下降,NPQ和Ci显著升高,表现出明显的叶片老化症状。从隶属函数来看,0.1mg/L的6-BA对提高扦插苗抗寒性效果最佳。

关键词: 脱毒马铃薯扦插苗, 低温胁迫, 外源激素, 生理指标, 光合特性, 叶绿素荧光

Abstract:

The differences of virus-free potato cutting seedlings leaf physiology, photosynthesis and chlorophyll fluorescence in low temperature stress (10℃) and different exterior hormones were studied. Spraying water used as the control, the gibberellin A3, 6-Benzylaminopurine were applied to study the influences of low temperature stress and different exterior hormones on virus-free potato cutting seedlings. The results showed that, under low temperature stress and different exterior hormones, there were differences in leaf physiological indexes, photosynthesis and chlorophyll fluorescence. Spraying 6-BA of 0.1mg/L treatment resulted in better leaf area index, Pn, Fv/Fm, qP, ΦPSⅡ, content of chlorophyll, malondialdehyde (MDA) and starch in leaves compared with the control; remarkably decreased NPQ, Ci and content of soluble sugar in leaves. However, spraying 6-BA of 0.5mg/L treatment resulted in negative influence that leaves senescence and Gs, Tr, Pn, Fv/Fm, qP and ΦPSⅡ were decreased than control. Gibberellin A3 treatment resulted in decreasing chlorophyll content, NPQ, Ci and content of starch and MDA in leaves, increasing Pn, qP and ΦPSⅡ. Furthermore, the leaf area index was reduced while leave of Gibberellin A3 raise to 20mg/L. Basing on the calculation results of the membership function of each treatment, the 6-BA of 0.1mg/L was optimal treatment to improve the cold resistance of virus-free potato cutting seedlings in low temperature stress.

Key words: Virus-free potato cutting seedling, Low temperature stress, Exterior hormones, Physiological indexes, Photosynthetic characteristics, Chlorophyll fluorescence

表1

不同激素对低温处理扦插苗叶片生理指标的影响"

扦插后天数(d)
Days after cutting		 处理
Treatment		 叶面积指数
Leaf area index		 叶绿素含量(mg/g FW)
Chl(a+b) content		 淀粉含量(% FW)
Starch content		 可溶性糖含量(% FW)
Soluble sugar content		 MDA含量(μmol/g FW)
MDA content
10 BA0.1 1.455±0.029a 1.95±0.041a 5.82±0.32a 0.229±0.010a 9.87±0.69a
BA0.5 1.552±0.031a 2.04±0.055a 5.78±0.28a 0.237±0.019a 10.21±0.61a
GA10 1.514±0.029a 2.14±0.079a 5.81±0.28a 0.242±0.012a 10.02±0.61a
GA20 1.427±0.027a 2.08±0.036a 6.03±0.18a 0.221±0.006a 9.94±0.39a
CK 1.530±0.029a 1.99±0.031a 5.94±0.28a 0.224±0.009a 10.24±0.61a
15 BA0.1 2.152±0.041a 2.35±0.040a 7.27±0.33b 0.213±0.012c 7.84±0.72c
BA0.5 1.898±0.036ab 2.38±0.053a 8.12±0.32a 0.191±0.013c 9.23±0.69b
GA10 1.963±0.048a 1.95±0.077c 4.56±0.18d 0.332±0.011a 8.25±0.39c
GA20 1.590±0.036c 1.87±0.035c 4.12±0.07d 0.384±0.004a 8.14±0.15c
CK 1.714±0.039b 2.12±0.031b 6.54±0.09c 0.237±0.005b 11.35±0.20a
20 BA0.1 2.373±0.015a 2.36±0.037a 7.32±0.19b 0.211±0.011cd 8.12±0.41b
BA0.5 2.144±0.040ab 2.45±0.049a 8.10±0.12a 0.195±0.007d 10.51±0.26ab
GA10 2.218±0.022a 1.84±0.071b 4.65±0.08d 0.333±0.005b 8.58±0.17b
GA20 1.820±0.042c 1.68±0.032c 4.24±0.20d 0.366±0.012a 8.64±0.43b
CK 1.936±0.045b 1.97±0.027b 6.24±0.11c 0.248±0.006c 11.84±0.24a
25 BA0.1 2.950±0.069a 2.32±0.036a 7.11±0.22a 0.218±0.012c 9.11±0.48c
BA0.5 2.443±0.037c 2.47±0.048a 7.82±0.11a 0.198±0.006c 10.35±0.24b
GA10 2.672±0.049b 1.93±0.068b 5.21±0.25bc 0.318±0.014a 9.45±0.54bc
GA20 2.152±0.035d 1.79±0.032c 4.62±0.12c 0.335±0.007a 9.33±0.26c
CK 2.453±0.042c 2.12±0.026b 5.88±0.28b 0.264±0.016b 12.16±0.61a

图1

不同激素对低温处理扦插苗气体交换参数的影响|||小写字母不同表示处理间差异显著,下同"

图2

不同激素对低温处理扦插苗叶绿素荧光参数的影响"

表2

马铃薯扦插苗各指标间相关性分析"

指标Index Chl(a+b)含量
Chl(a+b) content		 淀粉含量
Starch content		 可溶性糖含量
Soluble sugar content		 MDA含量
MDA content		 Pn Gs Ci Tr Fv/Fm ΦPSⅡ qP NPQ
Chl(a+b)含量Chl(a+b) content -1.00
淀粉含量Starch content -0.95** -1.00
可溶性糖含量Soluble sugar content -0.93** -0.98** -1.00
MDA含量MDA content -0.12 -0.12 -0.21 -1.00
Pn -0.37 -0.53* -0.45 -0.51* -1.00
Gs -0.46 -0.41 -0.41 -0.08 -0.26 1.00
Ci -0.11 -0.18 -0.09 -0.33 -0.88** 0.05 -1.00
Tr -0.23 -0.24 -0.21 -0.12 -0.67** 0.71** -0.51* -1.00
Fv/Fm -0.41 -0.43 -0.35 -0.21 -0.90** 0.34 -0.86** -0.75** -1.00
ΦPSⅡ -0.37 -0.37 -0.34 -0.61* -0.85** 0.02 -0.79** -0.38 -0.76** -1.00
qP -0.31 -0.42 -0.36 -0.53** -0.93** 0.23 -0.87** -0.70** -0.93** -0.80** -1.00
NPQ -0.12 -0.21 -0.24 -0.54* -0.70** 0.14 -0.61* -0.24 -0.61* -0.65** -0.65** 1.00

表3

扦插20d时不同处理各抗性生理指标的隶属函数值及其抗性分析"

处理
Treatment		 LAI Chl(a+b) 淀粉含量
Starch content		 可溶性糖含量
Soluble sugar content		 MDA Pn Gs Ci Tr Fv/Fm ΦPSⅡ qP NPQ 合计
Total		 排序
Ranking
BA0.1 1.00 0.88 0.20 0.09 1.00 1.00 0.71 1.00 1.00 1.00 0.90 1.00 1.00 10.79 1
BA0.5 0.59 1.00 0.00 0.00 0.90 0.00 0.21 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2.69 5
GA10 0.72 0.21 0.89 0.81 0.88 0.76 0.00 0.80 0.07 0.78 1.00 0.74 0.84 8.49 3
GA20 0.00 0.00 1.00 1.00 0.86 0.74 1.00 0.46 0.73 0.72 0.70 0.65 0.67 8.54 2
CK 0.21 0.38 0.48 0.31 0.00 0.39 0.71 0.43 0.52 0.69 0.31 0.38 0.38 5.19 4
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  Discussed   
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[2] 权宝全,白冬梅,田跃霞,薛云云. 不同源库关系对花生光合特性及产量的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 102 –105 .
[3] 黄学芳,黄明镜,刘化涛,赵聪,王娟玲. 覆膜穴播条件下降水年型和群体密度对张杂谷5号分蘖成穗及产量的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 106 –113 .
[4] 黄文辉, 王会, 梅德圣. 农作物抗倒性研究进展[J]. 作物杂志, 2018, (4): 13 –19 .
[5] 赵云,徐彩龙,杨旭,李素真,周静,李继存,韩天富,吴存祥. 不同播种方式对麦茬夏大豆保苗和生产效益的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 114 –120 .
[6] 陆梅,孙敏,任爱霞,雷妙妙,薛玲珠,高志强. 喷施叶面肥对旱地小麦生长的影响及与产量的关系[J]. 作物杂志, 2018, (4): 121 –125 .
[7] 王晓飞,徐海军,郭梦桥,肖宇,程薪宇,刘淑霞,关向军,吴耀坤,赵伟华,魏国江. 播期、密度及施肥对寒地油用型紫苏产量的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 126 –130 .
[8] 朱鹏锦,庞新华,梁春,谭秦亮,严霖,周全光,欧克维. 低温胁迫对甘蔗幼苗活性氧代谢和抗氧化酶的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 131 –137 .
[9] 高杰,李青风,彭秋,焦晓燕,王劲松. 不同养分配比对糯高粱物质生产及氮磷钾利用效率的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 138 –142 .
[10] 商娜,杨中旭,李秋芝,尹会会,王士红,李海涛,李彤,张晗. 鲁西地区常规棉聊棉6号留叶枝栽培的适宜密度研究[J]. 作物杂志, 2018, (4): 143 –148 .