5-氨基乙酰丙酸对绿豆碳代谢及产量的影响

doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2022.01.022

摘要/Abstract

摘要：

以绿豆品种绿丰2号和绿丰5号为材料,设置5-氨基乙酰丙酸（ALA）拌种处理,未用ALA拌种为对照,研究ALA对始花期绿豆碳代谢及产量的影响。结果表明,ALA提高了2个绿豆品种叶绿素a、叶绿素b以及总叶绿素含量,同时显著增强了2个绿豆品种叶片净光合速率、气孔导度以及蒸腾速率,提高了胞间CO₂浓度与外界CO₂浓度比值,降低了气孔限制值。ALA能有效提高2个品种光合系统潜在活性（F_v/F_o）,分别较对照增加11.98%和5.49%,显著提高了实际光化学量子效率,提高了功能叶片蔗糖含量,降低淀粉含量,并提高了蔗糖合成酶活性,降低了酸性转化酶活性。ALA可有效促进V1–V5期绿豆叶面积指数增加。拌种处理通过改善绿豆百粒重、单株粒数、单株粒重及单株荚数等产量构成因素来提升产量。综上,ALA能够有效改善不同绿豆品种的光合特性和碳代谢途径。

关键词: 5-氨基乙酰丙酸, 绿豆, 光合特性, 碳代谢, 产量

Abstract:

Field experiments were conducted with two mung bean varieties of Lüfeng 2 and Lüfeng 5. Mung bean seeds treated with 5-aminolevulinic acid (ALA) was taken as treatment, and no seed dressing was taken as control. Aiming to investigate the effect of ALA on carbon metabolites and yield of mung bean at initial flowering stage. The results showed that ALA treatment increased the contents of chlorophyll a, chlorophyll b and chlorophyll a+b. The net photosynthetic rate, stomatal conductance and transpiration rate of leaves were significantly increased, the ratio of intercellular CO₂concentration to ambient CO₂ concentration was increased, and stomatal limit value was decreased. ALA treatment effectively increased the potential activity of photosynthetic system of two mung bean varieties by 11.98% and 5.49%, respectively, and significantly improved the actual photochemical quantum efficiency compared with the control, the functional leaves sucrose content was increased, and starch content was decreased. The sucrose synthetase activity was increased, and acid invertase activity was decreased. ALA effectively promoted the leaf area index at V1-V5 stages. ALA increased yield by improving yield components such as 100-grain weight, number of grains per plant, grain weight per plant and number of pods per plant. In conclusion, ALA could effectively improve the photosynthetic properities, and increase carbon metabolism pathway of different mung bean varieties.

Key words: 5-aminolevulinic acid, Mung bean, Photosynthetic characteristic, Carbon metabolism, Yield

靳丹, 冯乃杰, 郑殿峰, 王诗雅. 5-氨基乙酰丙酸对绿豆碳代谢及产量的影响[J]. 作物杂志, 2022 (1): 147–153

Jin Dan, Feng Naijie, Zheng Dianfeng, Wang Shiya. Effects of 5-Aminolevulinic Acid on Carbon Metabolism and Yield of Mung Bean[J]. Crops, 2022(1): 147–153

图/表 6

表1

图1

图2

图3

图4

表2

参考文献 31

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品种Variety	处理Treatment	Chl a (mg/g)	Chl b (mg/g)	Chl a+b (mg/g)	Chl a/b
绿丰2号 Lüfeng 2	CK	1.62±0.04Bb	0.51±0.02Bb	2.13±0.06Bb	3.18±0.02Aa
绿丰2号 Lüfeng 2	ALA	2.03±0.04Aa	0.70±0.01Aa	2.72±0.05Aa	2.91±0.01Bb
绿丰5号 Lüfeng 5	CK	1.35±0.07Bb	0.53±0.03Ab	1.89±0.10Bb	2.52±0.01Bb
绿丰5号 Lüfeng 5	ALA	1.78±0.04Aa	0.64±0.02Aa	2.42±0.05Aa	2.76±0.02Aa

年份 Year	品种 Variety	处理 Treatment	百粒重 100-grain weight (g)	单株粒数 Grains per plant	单株粒重 Grain weight per plant (g)	单株荚数 Pods per plant	产量 Yield (kg/hm²)
2018	绿丰2号	CK	5.02±0.28Aa	201.33±11.26Aa	8.98±0.48Aa	14.75±1.54Aa	1437.55±39.82Aa
	Lüfeng 2	ALA	4.48±0.12Aa	220.00±4.51Aa	9.55±0.57Aa	14.70±0.80Aa	1411.34±60.02Aa
	绿丰5号	CK	5.89±0.04Aa	211.00±11.55Aa	13.21±0.84Aa	15.73±1.12Aa	1710.24±85.67Aa
	Lüfeng 5	ALA	5.94±0.05Aa	245.50±17.97Aa	15.43±1.77Aa	17.93±1.10Aa	1748.12±31.47Aa
2019	绿丰2号	CK	3.24±0.02Bb	321.67±17.37Aa	8.98±0.39Aa	17.00±2.08Aa	1488.00±76.19Aa
	Lüfeng 2	ALA	3.38±0.00Aa	342.67±7.13Aa	9.67±0.30Aa	19.33±1.67Aa	1655.71±33.34Aa
	绿丰5号	CK	5.64±0.02Ab	211.33±9.77Aa	15.43±0.75Aa	18.00±1.00Aa	1703.23±75.33Aa
	Lüfeng 5	ALA	5.72±0.01Aa	228.33±5.78Aa	16.92±0.71Aa	23.33±1.76Aa	1867.86±44.55Aa