全 文 ：鱿 l `摇第 2期
x . g l年 4 月
河北农业大学学报
J o u r n a l o f H e b e i A g r i e u l t u r a l U n i v e r s i t y
V o l一 N o . 2
A P r il l 。。 -
日一毗吮基丙醇对红小豆光合性能的影响
,
劝
朱嘉倩 刘富林 李莉云
(河北农业大学农学系 )
摘要 通过浸种处理方法研 完了新型植物生长调 节剂口一毗吮基丙辞 (商品名 7 84
一 l) 对饭 小豆苗 匀至分枝期光合作用有关因素灼形响 。 结果表明 , 处理能 提 高
叶片的尤合作月速率 , 龙其讨R u B P狡化薛活性有促进作用 , 处理还捉高 了叶 片
可溶性蛋白质含量和叶缘索含量 , 并使叶绿体悠拉 片层 增多 , 口此 , 使 红 小 豆植
株尤合作用增强 。
关链词 红 小豆 ; 只一叫吮 塞丙醉 ; 光合速率 ; R u B P 搜化醉 ; 。 一卜绿体超微结 构
月叱咤葵丙辞 (商品名 7叼一 l) 是南开大学元素有讥 {匕学研究所合成 的 一 种 植 物生 长
、 尹\ 调节剂 , 其化学结构式为
一 C H : C H : C H : O H
据国外报道 , 在大豆初花期至盛花期向叶片
喷施一定量该调节剂 , 可使大豆产量提高 28 % 〔 6 〕。 在我国 , 大面积 田间实验示范 和 盆栽
实验表明 , 78 4一 1对大豆 、 花生增产效果显著而稳定 . 平均增 ,庄 : 2 8% 以上 。 姚浩然等人的
研究发现 , 7 84 一 1处理后 , 大豆叶片的叶绿素含量增加 , 苗期至花期叶片的光合速率显著高
于对照 〔 l 〕 。 78 4一 1处理 也指调节红小豆 、 苔子等多种作物的生长发育 、 提高经济产几 。 但
是 , 关于 7 84 一 1的生理效应 , 如对光合碳循环中关键晦一 R U B P般化阵 ( E C . 4 . .1 .1 3 9)
活性的影响以及对光合作用器官叶绿律超微结构灼形响 , 国内外均未见报道 。 为了更好地
了解 7 84 一 1灼生物学活性 , 有必要对上述 问领进行探 讨 。
1 材料和方法
红 ,\J豆 ( P h a s e o l u , a n ; u l a r i , 叭厂 e i g h t ) 品种冀豆 l 号 。 7 8 4一 l剂型为 8 0% 乳油 ,
山东省农药厂生产。
1
.
1 在 2 0 0 、 2 0 0 、 吐o o p p m 寸8 4一 1水溶液中浸种红小豆 6 h ( 2 6 ℃ ) , 然后用清水 冲洗 、
播种 。 对照用清水浸种 。 宝外盆 钱: 取本校实验田中肥力巾等的土壤 , 加适 当比例的沙子
及有机肥 , 把混好的土装入的 又 40 x 1 8c m 的具孔塑料箱巾。 每箱苗期定苗 35 株 , 分 枝 期
定苗 8 株 。 除室外盆栽外 , 同时进行温室盆找 。 选侄石做共质 。 混窒界 夜 温 度 为 3 6℃一
1 7 ℃ , 光照约 1 0 k l x 。
1
.
2 取样 选出苗后 15d 至 60 d完全展开的叶片为测定材料 。
1
.
3
.
1 光合速率的测定 按邹琦等 〔 2 〕的方法进行 。 用 Q G D一 07 型红外C O Z气休分析仪 。
用 50 0瓦碘钨灯作光源 , 叶片表面接受 的光强为 2 0 k l x 。
1
.
3
.
2 R
u B P凌化酶活处的测定 按 v t: , C 、 v 〔 6〕的方法进行 , 并略加修改 。 称 0 . 5 9叶片放
1。。 o一 0 3一 0 7收稿
2期 朱嘉倩等 : p一毗咙基丙醇对红小豆光合性能的影响
入研钵 , 加 8 . Om l l 0 m m ol / I T r is 一 H cl 缓冲液及 1 . 2 g r 丫 。 , 夜冰浴中磨成匀浆 , 经 4 层
纱布过滤 , 用 S H C一 20 型冷冻离心机离心 ( 1 5 0 o x 幼 10 m i n , 上清液为酶粗提液 。 该酶
粗提液部分用来测定酶活性 , 部分用来测定可溶性蛋白质含量 (技 B r a d fo : d方 法 ) 〔 4 , 。
酶分析溶的组成是 : l o o m m o l / 1 1’ r i s一 H C I ( P H s . 2 ) 缓冲 液 , l o m m o l / 1 N a H ’ ` C O :
( 0
.
2林e i /卜m o l ) , Z o m m o l / 1 M a C I : , 2 m m o l / 1 D l ’ ` f , 1 m m o l / 1 R u B P 。
( l ) 酶粗提液不预保温测定 : 向闪烁计数瓶中加入 4 50 时含 R u B P的酶分析 液 , 再
加入 5 0拼1酶粗提液 , 3 0 0C条件下反应 ` 5 5后加入 2 0 0协 16 N H C I终止反应 。 ( 2 ) 酶粗提 液
预保温后测定 : 向不含 R u B P的酶分析液中加入酶粗提液 50 时 , 30 ℃水浴保温 10 m in 使 酶
全部活化 , 再加入 R u B P开始反应 , 反应时间及条件同 ( 1 ) 。 最最后用 F J 2 1 o 7型液体闪
烁计数仪测定 c p m值 。
1
.
3
.
3 叶绿素含量的测定 按陈福明等 〔3〕的方法进行 。 用 75 1 G型分光光度计测定。
1
.
3
.
4 叶绿体超微 结构的观察 取温室中生长 8 天的真叶 , 制戍超薄切片 , 在 H I T A C H
I H 1 5 0 0型电镜下观察和照相 。
上述各项测定至少重复 3 次 。
2 结果与分析
2
.
1 78 4一 1处理对叶面积和比叶重的影响 由表 1 可知 , 处理的单株叶面积略有增 加 ,
而真叶和复叶的比叶重明显提高了 。 这说 明在适当浓度下 , 78 4一 1能刺激叶片的增大 , 特
别是使叶片增厚 , 是一种植物生长促进剂。
2
.
2 7 84 一 1处理对叶片光合速率和 R u B P叛化酶活性的影响 。
图 l 说明 : 78 4一 1浸种后 , 在叶室温度31 ℃条件下 , 红小豆真叶和复叶 的光合速率均
显著高于对照 , 其中Z o o p p m浸种的高于其它浓度处理的 。 这与姚浩然等〔 1 ,的研究结果相
同 , 表明7 84 一 1使红小豆叶片的碳素同化能力提高了 。
图 2 表明 , 不论是否对酶液进行预保温 , 处理组的 R u B P 攻化晦活性均有增加 。如不保
温处理组 10 、 2 0 0 、 4 0 p p m浸种的晦活性分别比对照高 8 % 、 1 2% 、 和 5 % (复叶 ) ,保
温处理组比对照高 4 2 % 、 31 %和 15 % (复叶 ) 。 真叶酶活性变化与复叶有相同的趋势。 本
实验所测复叶为第三复叶 , 这说明 7 84 一 1浸种对叶片 R u B P 狡化酶活性的刺激作用可以维
持较长时间 。 由于 R u B P玫化酶是 C : 植物 C O : 还原过程中的第一个关键性酶 , 所 以该活 酶
性的提高 , 加速了光合碳循环 J均进行 , 对提
高叶片光合速率起了积极的作用 。
ba
即动1a
(禅.艘冬、,。含à赤板树价
表 1 78 4一 1对红小豆叶面积和 比叶
重的影响
r 7 8 4一 1
( p p m )
单株叶面积 ( c m , )出苗 2 4 d 出苗 6 o d 比
. 1十重 ( m g / e m ’ )真叶 复叶
3 2
。
0
3 4
。 9
8 5
。
9
3 6
。
7
2 20 。 2
2 3 5
。
1
2 3 4
。
8
2 3 0
。
6
2 。 8 2
。
9
3
。
1 3
。
1
3
。
1 5 3
。
16
3
。
0 0 3
.
2 1
口一一一病尸一下茹一喻一而 一币万石 。 , · ,
图 1 78 4一 1处理后叶片光合速率的变化
注 : a真叶 b复叶
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河 北 农 业 大 学 学 报 14巷
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7脚 一 ,
图 2 ” `一 1对 R u B P拨化酶活性的协响
a 兵叶不预保温的 R u B P叛化酶话性
b 复叶不预保溢的 R u B P梭化酶活性
。 典叶预保温后 R u B P拨化酶 f舌性
d 复叶预保温后 R o B P梭化酶活性
图 3 7 8t 一 1对叶片可溶性蛋白含且的影响
a 川 ( N H . ) : 5 0 。沉淀后测得的复叶可溶性蛋白含 t
b 复叶可溶性蛋白质含量 ` c 真叶可溶性蛋白质含盆
…l|洲JI, |
2
.
3 78 4一 1对叶片可溶性蛋白含量 的影响
用 78 4一 1处理后 , 真 叶 、 复叶可溶性蛋含童 ( 以单位鲜亚统计 ) 比对照有显著增加 ;
用硫酸按 ( 35 %饱和度和 50 沁饱和度 ) 分级沉淀 R u B P梭化酶粗提液 , 得到的 R u B P 叛化
酶酶蛋白含量 也有相同的趋势 ( 图 3 ) 。 由此可知 , 细饱可溶性蛋白质对外界因素的刺激
反应较灵敏 。 可溶性蛋白含量的增多 , 对于增强某些酶的活力 , 改善细 lJ包的微环境 , 调节
细胞的一些代谢活动可能是有益的 。
2
.
4 对叶绿素含量阳叶绿体超微结构的影响
7 84 一 l处理后 , 叶片的叶绿素含量显著高于对照 。 但叶绿素 a 与b的比值变 化 不 明 显
( 图 4 ) 。 此外 , 1一卜J一 }·光合速率与叶绿素含量的相关分析表明 , 两者为正相关 ( r = 0 . 4 5) ,
但 t测验结果差异不显著 。 这表明叶绿素含量不是光合作用的限制因子 。
从真叶叶绿休电子显微镜照片看 ( 图 s a 、 b 、 。 ) , 红小豆叶绿体与一般叶绿体有 相
同的结构。 经 7 84 一 1处理后 , 叶绿体墓粒片层比对照显著增多 , 不同浓度处理之间结构上
差异不明显 。 叶绿体膜结构的变化 , 与用 B g处理花生 叶片得到的结果相似 。 可以 认 为78 4
一 1影响了叶绿体基粒片层的发育 。 基粒片层的增多 , 表明捕获光能机构的高度 密 集 , 对
有效地捕获光能是有利的 。
3 讨论
许多研究指出 , 在一般田间饱和光强条件下 , C : 植物光合强度是受 R u B P狡化酶的 水
平及其活力制约的 。 R u B P梭 化酶是一种调节酶 , 影响其活性的因素很多 。 总的来说包 括
外部因素如光强度 、 温度 、 生长调节剂等 ; 内部因索如叶绿体基质的 p H 值 、 C O : 浓度 、
M g
“ 十离子浓度等 。 本实验结果说明 , 78 4一 1这种植物生长调节剂提高了 R u B P 致 化酶的
活性。 假设不预保温处理测得的酶八时上表示体内已经存在的活化的酶 。 预保温处理的表示
体内潜在的可活化酶 (包括已经活化的酶和钝 化酶 ) , 即全部的酶活性或称总活士上。 我们
认为 , 7 84 一 1使叶片中活化本的酶增加了 , 从而加快了对 C O Z的固定速度 , 提 高了光合速
率 。 此外 , 酶的总活性也有提高 , 这便增加了酶的贮备 , 当需要时 , 这些贮备的酶可能大
部分被活化 , 参加玫化反应 。 这对调节代谢可能是有益的 。 需要说明 , 在本实验条件下测
得的酶活性都不立接 栩等于体内酶的实际活性 。
2期 朱嘉倩等 : 日一毗吮基丙醇对红小豆光合性能的影响
432
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图 4 ? 8 4一 l对叶片叶绿紊含 t的影响
叶绿 a与叶绿素 b的比值 b 真叶叶绿素含量
图 6 87`一 1处理对红小豆叶绿体超微站构的影响
a 对照 b、 e分别为 10 0、 Z o op p m 7 s魂一 1怪种
处理 . 放大倍效 . 1. , 0 。借
冬
植物生长调节剂对叶绿体结构有一定影响 。 本实验结果也证明了这一点 。 7 84 一 1处理
增加了红小豆叶片叶绿体基粒 .片层的数目 。 基粒片层数的增多 , 将使叶绿体对光能的捕获
和转换效率提高 , 而光能捕 获和转化效率的提高 , 对光合碳循环的进行是有利的 。 因此我
们认为 , 这种光合膜的结构可能比对照更合理 。 7 84 一 1对叶绿体光化学反应的影响有待进
一步研究。
总的来看 , 7 84 一 l不仅通过促进植株叶面积扩大和比叶亚提高来影响叶片光合性能 ,
而且改变了叶绿体的超微结构 , 增加了可 i容性蛋白含量和 R u B P 狡化酶活性 , 从而提高了
叶片的光合速率 。 由此可知 , 78 4一 1是一种对提高叶片光合能力很有效的植物生 长 调 节
荆 。
3 4 河 北 农 业 大 学 学 报 1 4卷
参 考 文 献
姚浩然等。 植物生长调节荆对大豆增产效应的研究 . 大豆科学 , 19 8 5 , ` ( 3 ) : 2 2 7
邹琦等 . 斜率法田间光合侧定装置及其应用 . 山东农 业科学 , 1 9 8。 ( 6 ) : ,6
陈福明替 . 混合液法侧定叶绿素含 t 的研究 . 林业科技通讯 , 10 8` ( 2 ) : 4
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