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萘乙酸对短穗鱼尾葵耐寒性的影响



全 文 :西北林学院学报 2012,27(3):39~43
Journal of Northwest Forestry University
  doi:10.3969/j.issn.1001-7461.2012.03.09
萘乙酸对短穗鱼尾葵耐寒性的影响
 收稿日期:2011-04-13 修回日期:2012-02-23
 基金项目:厦门市科技计划项目(3502Z20092019)。
 作者简介:阮志平,男,博士,高级农艺师,主要从事植物生理生态学和植物保护研究。E-mail:rzp20012001@yahoo.com.cn
阮志平
(厦门市园林植物园,福建 厦门361003)
摘 要:为研究不同浓度萘乙酸(NAA)溶液对短穗鱼尾葵(Caryota mitis)幼苗耐寒性的影响,用
0、25、50mg·L-1和100mg·L-1 4种浓度的NAA溶液喷施短穗鱼尾葵叶片。分别经过25、5℃
和25℃各24h变温冷胁迫处理后,研究短穗鱼尾葵叶片在变温冷胁迫过程中的超氧化物歧化酶
(SOD)、过氧化物酶(POD)、丙二醛(MDA)、游离脯氨酸(f-pro)、可溶性蛋白和叶绿素生理指标的
动态变化规律,并对25℃恢复24h后的短穗鱼尾葵幼苗上述耐寒指标采用隶属函数法综合评价,
结果表明,4种浓度下隶属函数值分别是0.35、0.67、0.53和0.29,其中25mg·L-1的NAA溶液
喷施处理对提高短穗鱼尾葵的耐寒性效果最好。
关键词:综合评价;萘乙酸;短穗鱼尾葵;生理指标;耐寒性
中图分类号:S718.43   文献标志码:A   文章编号:1001-7461(2012)03-0039-05
Comprehensive Evaluation of NAA on Caryota mitis Cold Tolerance
RUAN Zhi-ping
(Xiamen Botanical Garden,Xiamen,Fujian361003,China)
Abstract:In order to understand the efects of naphthalene acetic acid(NAA)on the cold tolerance of Caryota mitis
seedlings.Solutions of NAA with the concentrations of 0,25,50and 100mg·L-1 were sprayed on the foliage of
C.mitis seedings.Physiological indices,including activities of superoxide dismutase(SOD)and peroxidase(POD)
as wel as the contents of malondialdehyde(MDA),free proline(f-pro),soluble protein,chlorophyls were meas-
ured in the seedlings treated by the temperatures of-25℃,5℃,and 25℃.It was indicated that al the above-
mentioned physiological indices varied with diferent concentrations of NAA.Subordinate function value for difer-
ent concentrations of NAA at 25℃were 0.35for 0mg·L-1,0.67for 25mg·L-1,0.53for 50mg·L-1,and
0.29for 100mg·L-1.It was concluded that leaves sprayed with diferent concentrations of NAA could afect the
cold tolerance of C.mitis seedlings.The optimal concentration of NAA was 25mg·L-1.
Key words:comprehensive evaluation;NAA;Caryota mitis;physiological indices;cold tolerance
  短穗鱼尾葵(Caryota mitis)为棕榈科鱼尾葵属
植物,其茎干直立丛生,小乔木状,叶二回羽状全裂,
因其羽片先端不规则的锯齿状,极似鱼尾,广泛用于
环境绿化、美化,产生良好的景观效果。但冬春季寒
潮温度骤降骤升对短穗鱼尾葵伤害很大,导致叶片
退绿、卷曲甚至死亡[1-2]。目前棕榈科植物低温生理
生化研究主要集中于低温胁迫下的保护酶和Ca2+
水平生理指标变化[3-10],而利用外源物质提高棕榈
植物的耐寒性报道尚少,NAA属于重要的生长素
类似物,在生产中应用较广泛,但在提高其耐寒性的
应用方面少有报道[11],本试验研究探讨在模拟寒潮
的气温骤降骤升胁迫下不同浓度NAA溶液对短穗
鱼尾葵的耐寒性指标的综合影响,目的在于明确
NAA对短穗鱼尾葵的浓度效应,以期为减轻寒害
提供技术途径和理论依据,也为拓宽 NAA的应用
领域提供新的技术路径。对扩大提高热带和亚热带
观赏植物在实际中的应用有积极作用。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验地位于厦门植物园棕榈科植物引种区内,
24°27′N,属于南亚热带海洋性季风气候型,年平均
气温20.8℃,1月份的平均气温为10.5℃,极端低
温为1.5℃。
1.2 材料
试验材料为棕榈科植物引种区所培育的2龄盆
栽短穗鱼尾葵(C.mitis)幼苗,生长状况良好,采用
定期浇水,保持土壤湿润和肥力中等的常规管理,试
验盆栽苗随机排放在苗圃大棚内。
1.3 试验方法
2010年11月,选择生长一致的短穗鱼尾葵幼
苗,叶面分别喷施0(对照)、25、50、100mg·L-1的
NAA溶液,1次·d-1,喷至叶片湿透下滴为止,连
续喷施3d,每个浓度重复3次。然后将供试叶片放
入人工气候箱进行不同温度处理:先25℃处理24
h,然后5℃低温胁迫24h,最后再于25℃恢复24h。
在各温度处理后,均分别取出供试叶片测定各项生
理生化指标。
1.4 测定方法
超氧化物歧化酶(SOD)活性测定采用氮蓝四唑
(NBT)法,过氧化物酶(POD)活性测定采用愈创木
酚法,丙二醛(MDA)含量测定采用硫代巴比妥酸
(TBA)法,游离脯氨酸(f-pro)含量测定采用酸性茚
三酮比色法,可溶性蛋白质含量测定采用考马斯亮
蓝(G-250)染色法,叶绿素含量采用丙酮直接浸提
分光光度计法测定[12]。
1.5 统计分析方法
试验结果用SPSS17.0统计软件进行方差分
析,采用隶属函数法综合评价[13],耐寒隶属函数值
计算方法如下:Xu=(X-Xmin)/(Xmax-Xmin)。
若25℃恢复24h后某一指标与耐寒性呈负相
关,则用反隶属函数进行定量转换计算,方法如下:
Xu 反=1-(X-Xmin)/(Xmax-Xmin)。
Xu 为隶属函数值;X 为各处理某指标测定值,
Xmax和Xmin为所有参试处理中某一指标内的最大值
和最小值。把各指标的耐寒隶属值进行累加,并求
平均值,平均值越大,则耐寒性越强。
2 结果与分析
2.1 NAA对短穗鱼尾葵SOD活性的影响
不同浓度的NAA溶液处理对短穗鱼尾葵SOD
活性的影响如图1。对照组与低中浓度处理组先下
降后升高,高浓度组则先升高后降低。5℃低温胁迫
24h后,对照组、低中浓度组分别下降了16.45%、
4.79%和4.42%,高浓度组则上升了10.57%,低、
中、高浓度组的SOD活性均显著高于对照(p<
0.05)。当25℃恢复处理24h后,与胁迫时相比,对
照组与低、中浓度组分别上升了16.11%、19.46%
和2.00%,高浓度组则降低了3.76%,低浓度组的
SOD活性显著高于其他组(p<0.05)。可见25mg
·L-1的低浓度组NAA溶液对维持高水平的SOD
活性效果较好。
图1 NAA对短穗鱼尾葵SOD活性的影响
Fig.1 Effect of NAA on SOD activities in C.mitis
2.2 NAA对短穗鱼尾葵POD活性的影响
不同浓度的NAA溶液对短穗鱼尾葵POD活性
的影响如图2。对照组先降低后升高,低、中、高3种
浓度组则先升高后降低。5℃低温胁迫24h后,对照
组降低了15.53%,低、中、高浓度组则分别升高了
28.64%、70.79%和37.72%,且低、中、高浓度组的
POD活性显著高于对照(p<0.05)。当25℃恢复处
理24h后,与胁迫时相比,对照组上升了21.12%,低、
中、高浓度组分别降低了33.03%、5.42%和45.66%,
中等浓度组的POD活性显著高于其他组(p<0.05)。
可见50mg·L-1的中浓度组对低温胁迫下维持高水
平的POD活性有显著效果。
图2 NAA对短穗鱼尾葵POD活性的影响
Fig.2 Effect of NAA on POD activities in C.mitis
2.3 NAA对短穗鱼尾葵 MDA的影响
不同浓度的NAA溶液对短穗鱼尾葵 MDA含量
的影响见图3。对照组和低浓度组持续升高,中、高
浓度先升高后降低。5℃低温胁迫24h后,对照组及
04 西北林学院学报 27卷 
低、中、高浓度组分别上升了36.36%、29.22%、
30.98%和30.39%,且低、高浓度组的 MDA含量显
著低于对照组和中浓度组(p<0.05)。当25℃恢复
处理24h后,与胁迫时相比,对照组与低浓度组分别
升高了2.85%和34.74%,中高浓度组则分别下降了
33.15%和10.86%,对照组的 MDA含量显著高于低、
中、高浓度组(p<0.05)。可见3种浓度处理均能降
低和保持细胞内低水平的 MDA含量,且100mg·
L-1的高浓度组对降低 MDA含量的效果最好。
图3 NAA对短穗鱼尾葵 MDA含量的影响
Fig.3 Effect of NAA on MDA concentration in C.mitis
2.4 NAA对短穗鱼尾葵f-pro含量的影响
不同浓度的 NAA溶液对短穗鱼尾葵f-pro含
量的影响如图4所示。对照组先升高后降低,低、
中、高浓度组则持续升高。5℃低温胁迫24h后,对
照组与低、中、高浓度组分 别 上 升 了 2.07%、
11.05%、25.34%和7.06%,且低中浓度组的f-pro
含量显著高于对照及高浓度组(p<0.05)。当25℃
恢复处理24h后,与胁迫时相比,对照组下降了
1.62%,低、中、高 浓 度 组 则 上 升 了 31.62%、
48.82%和30.46%。可见3种浓度处理的f-pro含
量均显著高于对照组(p<0.05),以50mg·L-1的
中等浓度效果最佳。
图4 NAA对短穗鱼尾葵游离脯氨酸含量的影响
Fig.4 Effect of NAA on f-pro concentration in C.mitis
2.5 NAA对短穗鱼尾葵可溶性蛋白含量的影响
  不同浓度的NAA溶液对短穗鱼尾葵可溶性蛋
白含量的影响如图5。对照组持续升高,低、中、高
浓度组先升高后降低。5℃低温胁迫24h后,对照
组及低、中、高浓度组分别上升了1.45%、4.32%、
5.83%和0.37%,仅中等浓度组的可溶性蛋白含量
显著高于其他组(p<0.05)。当25℃恢复处理24h
后,与胁迫时相比,对照组升高了5.37%,低、中、高
浓度组则分别降低了4.30%、18.88%和8.80%,对
照组的可溶性蛋白含量显著高于其他组 (p<
0.05)。因此,3种浓度处理对提高和维持可溶性蛋
白含量效果均不佳。
图5 NAA对短穗鱼尾葵可溶性蛋白含量的影响
Fig.5 Effect of NAA on soluble protein concentration in C.mitis
2.6 NAA处理对短穗鱼尾葵叶绿素的影响
2.6.1 对叶绿素a含量的影响 不同浓度的NAA
溶液对短穗鱼尾葵叶绿素a含量的影响见图6。各
浓度组均呈现出先降低后升高的变化趋势。5℃低
温胁迫24h后,对照组与低、中、高浓度组分别下降
了58.56%、40.53%、53.50%和32.43%,且低高浓
度组的叶绿素a含量显著高于对照组(p<0.05)。
当25℃恢复处理24h后,与胁迫时相比,对照组与
低、中、高浓度组分别升高了41.40%、51.50%、
50.79%和41.52%,低、中、高浓度组的叶绿素a含
量均显著高于对照(p<0.05)。可见3种浓度均能
不同程度提高叶绿素a的含量,以25mg·L-1的低
浓度效果最佳。
图6 NAA对短穗鱼尾葵叶绿素a含量的影响
Fig.6 Effect of NAA on chlorophyl a concentration in C.mitis
2.6.2 对叶绿素b含量的影响 对短穗鱼尾葵叶
绿素b含量的影响如图7所示。各浓度组均表现为
先降低后升高的变化趋势。5℃低温胁迫24h后,对
14第3期 阮志平:萘乙酸对短穗鱼尾葵耐寒性的影响
照组与低、中、高浓度组分 别 降 低 了 56.41%、
42.86%,53.75%和32.14%,其中低浓度组的叶绿素
b含量显著高于其他组(p<0.05)。当25℃恢复处理
24h后,与胁迫时相比,对照组与低、中、高浓度组分
别上升了38.18%、52.94%、47.89%和44.12%,低浓
度组的叶绿素b含量仍显著高于其他组(p<0.05)。
可见25mg·L-1的低浓度对提高叶绿素b含量效果
较好。
图7 NAA对短穗鱼尾葵叶绿素b含量的影响
Fig.7 Effect of NAA on chlorophyl b concentration in C.mitis
2.6.3 对叶绿素a/b含量的影响 对短穗鱼尾葵
叶绿素a/b的影响见图8。对照组先降低后升高,低
浓度组先升高后降低,中浓度组持续升高,高浓度组
则持续降低。5℃低温胁迫24h后,对照组与高浓度
组分别降低了4.23%和0.01%,低、中浓度组分别升
高了3.93%和1.57%。当25℃恢复处理24h后,与
胁迫时相比,对照组及中浓度组分别升高了3.89%和
4.14%,低、高浓度组则分别降低了2.50%
和5.26%,且对照组的叶绿素a/b比其他组都高。可
见3种浓度对提高叶绿素a/b值效果均不理想。
图8 NAA对短穗鱼尾葵叶绿素a/b的影响
Fig.8 Effect of NAA on chlorophyl a/b ratio in C.mitis
2.7 NAA对提高短穗鱼尾葵耐寒性的影响
利用隶属函数法对25℃恢复24h后的短穗鱼
尾葵耐寒性指标进行综合评价,不同浓度的 NAA
溶液对短穗鱼尾葵的耐寒性影响的排列顺序为:低
浓度(25mg·L-1)处理组>中浓度(50mg·L-1)
处理组>对照组>高浓度(100mg·L-1)处理组。
对照与低、中、高浓度组对提高短穗鱼尾葵耐寒性影
响存在较大差异,其隶属函数值分别为0.35、0.67、
0.53和0.29,以喷施25mg·L-1α-NAA溶液效果
最佳,50mg·L-1α-NAA溶液效果次之,100mg·
L-1的α-NAA溶液对短穗鱼尾葵耐寒性的作用效
果不及对照,说明对提高植物耐寒性无效,甚至可能
加剧低温伤害(表1)。
表1 NAA对短穗鱼尾葵耐寒性综合评价
Table 1 Comprehensive evaluation of the cold tolerance for C.mitis with different concentrations of NAA
NAA处理
/(mg·L-1)
POD  SOD  MDA  f-Pro 可溶性蛋白 叶绿素a 叶绿素b 叶绿素a/b 综合评价 排序
0(对照) 0.64  0.14  0.00  0.00  1.00  0.00  0.00  1.00  0.35  3
25  0.26  1.00  0.57  0.57  0.35  1.00  1.00  0.68  0.67  1
50  1.00  0.00  0.85  0.85  0.00  0.42  0.53  0.45  0.53  2
100  0.00  0.12  1.00  1.00  0.26  0.18  0.43  0.00  0.29  4
3 结论与讨论
目前探讨提高植物的耐寒性策略已成为一个科
学研究热点,喷施外源物质是有效的提高植物耐寒
性的重要途径。NAA是生长素类植物生长调节剂
之一,它通过促进细胞的伸长生长,加速细胞新陈代
谢及生长发育,进而增强植物抗逆性[14];NAA处理
可提高植物体内源 ABA的含量,增加诱导一些耐
寒性基因的表达,还可能诱导抗寒蛋白质的生物合
成[11]。
MDA含量的高低反映了生物膜被伤害的程
度,广泛用于评价植物遭受寒害的程度和植物耐寒
性的强弱[15]。SOD和POD能够清除低温胁迫下产
生的大量活性氧及自由基,保持植物体内活性氧和
自由基的平衡,防止膜脂过氧化作用的发生[16]。游
离脯氨酸和可溶性蛋白是植物细胞的重要渗透调节
物质,能够提高细胞渗透势,减少细胞内物质外渗,
从而保护植物免受低温伤害,所以许多研究将游离
脯氨酸含量作为植物耐寒性的指标[17]。植物体叶
绿素a和叶绿素b的含量及比值决定着植物的光合
特性,植物受逆境胁迫时叶绿素含量的降低,叶绿素
a/b值的下降[18]。本试验结果表明,经过低温胁迫
和恢复处理24h后,25mg·L-1的NAA溶液对维
持SOD的活性、叶绿素a和叶绿素b含量效果最
好;50mg·L-1的NAA溶液对维持POD的活性和
f-pro含量效果最好;100mg·L-1的 NAA溶液对
24 西北林学院学报 27卷 
降低 MDA的含量效果最好;3种浓度处理对可溶
性蛋白含量和叶绿素a/b的作用效果不佳。本研究
结果与兰海波研究的NAA提高盆栽冬红果(Malus
spectabilis)保护酶等抗性指标有相似之处[19],与
B.PEYAMI[11]等研究的外源NAA在玉米冷胁迫
中诱导生理指标的变化类似。
今后还需要在其他种上进一步研究NAA在低
温逆境中的应用,扩大 NAA 的应用范围,关于
NAA对有关基因的表达调控提高耐寒性的有关机
理等研究尚需进行深入研究。
致谢:厦门大学生命科学学院姚碧艳参加了相
关试验,特致谢忱!
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