田效園， 韓錦峰， 劉華山*

(1.河南省煙草公司，河南鄭州 450018;2.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，河南鄭州 450002)

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外源物質(zhì)處理對煙葉內(nèi)源激素含量的影響

田效園1，2， 韓錦峰2， 劉華山2*

(1.河南省煙草公司，河南鄭州 450018;2.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，河南鄭州 450002)

摘要[目的]研究外源物質(zhì)處理對煙葉內(nèi)源激素含量的影響，為今后調(diào)控?zé)熤陜?nèi)源激素含量和物質(zhì)代謝情況奠定基礎(chǔ)。[方法]通過水培試驗(yàn)研究外源物質(zhì)對打頂后煙株葉片IAA、ZR、ABA和GA3含量的影響。[結(jié)果]打頂后使用Put和JA處理，增加了煙葉IAA和GA3含量的降低幅度，且Put的效果更明顯；打頂后，煙葉ABA含量增加，噴施Put和JA后煙葉ABA含量進(jìn)一步增加，且噴施JA處理效果更明顯；打頂處理與其他處理相比，煙葉ZR含量增加，但增幅不大。[結(jié)論]外源物質(zhì)可以調(diào)節(jié)打頂煙株內(nèi)源激素的含量，且不同外源物質(zhì)調(diào)節(jié)效果不同。

關(guān)鍵詞烤煙；外源物質(zhì)；打頂；內(nèi)源激素

打頂是煙葉生產(chǎn)的常規(guī)管理措施。打頂消除了煙株的頂端優(yōu)勢，改變了煙株體內(nèi)物質(zhì)代謝及源庫關(guān)系，影響了物質(zhì)運(yùn)輸方向，對內(nèi)源激素含量和各種生理代謝過程等均產(chǎn)生重要影響[1-2]。研究打頂傷害信號與煙草體內(nèi)生理生化變化之間的關(guān)系，以便有針對性地調(diào)控?zé)熤陜?nèi)源激素平衡，解決打頂后煙株體內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸變化引發(fā)的煙葉內(nèi)在品質(zhì)變化的問題顯得相當(dāng)重要。

多胺(polyamine,PA)是激素作用的一種媒介，能夠調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育[3]，腐胺(putrescine,Put)是多胺生物合成途徑的中心產(chǎn)物[4]，Put的可獲量與煙堿的合成量有關(guān)。茉莉酸(jasmonic acid JA)是傷害作用的一個(gè)重要信號分子[5]，能夠誘導(dǎo)煙堿的合成。目前，煙草上通過外源噴施Put和JA，研究內(nèi)源激素含量變化的報(bào)道較少。筆者通過打頂后噴施外源物質(zhì)Put和JA，研究外源物質(zhì)處理對上部葉內(nèi)源激素含量的變化，探索二者在對內(nèi)源物質(zhì)調(diào)控上的作用，以期為今后調(diào)控?zé)熤陜?nèi)源激素含量和物質(zhì)代謝情況奠定基礎(chǔ)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料供試煙草品種為K326。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)采取水培試驗(yàn)。漂浮育苗煙苗長至7葉1心時(shí)，選出整齊的煙苗洗去根部基質(zhì)后，移入營養(yǎng)液中培養(yǎng)，5 d換一次營養(yǎng)液，煙株長至12葉時(shí)進(jìn)行處理。試驗(yàn)共設(shè)4個(gè)處理：不打頂(T0)、打頂(T1)、打頂+2 mmol/L Put(T2)、打頂+1 mmol/L JA(T3)。處理當(dāng)天分別噴施各種物質(zhì)，同時(shí)取未打頂煙株3株作為第一次取樣，以后第7、14、21天分別取樣一次，重復(fù)5次。取上部葉稱重后用液氮速凍，于-40 ℃冰箱中保存。

1.3內(nèi)源激素含量測定激素的提取：樣品加提取液后，在冰浴下研磨，轉(zhuǎn)入試管中，在4 ℃下提取4 h, 4 000 r/min離心15 min，取上清液，提取2次合并上清液，過C18柱，在40～45 ℃水浴下冷凍干燥。用樣品稀釋液定容，渦旋器混勻后用于測定。激素的測定：采用間接酶聯(lián)免疫吸附分析法(ELISA)[6]。

2結(jié)果與分析

2.1不同處理對上部葉片IAA含量的影響由圖1可知，正常生長的煙株(不打頂)上部葉IAA含量表現(xiàn)穩(wěn)定，處理后上部葉IAA含量均呈降低趨勢，打頂后21 d煙葉IAA含量降至最低，此時(shí)，不同處理的IAA含量由大到小依次為不打頂、打頂、打頂+JA、打頂+Put。由此可知，打頂后不同處理的煙株IAA變化趨勢一致，但仍存在差異。表明煙株打頂能夠引起IAA含量降低，打頂后通過噴施JA和Put，進(jìn)一步降低了煙葉中IAA含量，其中噴施Put降低幅度較大。表明打頂后噴施Put和JA，能夠加劇煙株內(nèi)IAA含量降低，對IAA含量降低具有疊加效應(yīng)。

圖1　不同處理對上部葉片IAA含量的影響 Fig.1　Effect of different treatments on IAA content in upper leaves of flue-cured tobacco

2.2不同處理對上部葉片ZR含量的影響由圖2可知，不同處理煙葉內(nèi)ZR含量變化趨勢一致，均表現(xiàn)為先增加后降低的趨勢，處理后7 d ZR含量增加至最高，而后均降低，直至處理21 d達(dá)到最低。說明打頂處理有增加煙葉ZR含量的作用。處理7 d時(shí)，不同處理煙葉內(nèi)ZR含量由大到小依次為打頂、打頂+Put、打頂+JA、不打頂。說明噴施Put和JA對煙葉ZR含量影響不同，噴施Put煙葉ZR含量增加高于噴施JA。在處理14和21 d時(shí)，ZR含量由大到小依次為打頂+Put、打頂+JA、打頂、不打頂。盡管煙葉ZR含量降低，但不同處理之間有差異，由此可知，噴施Put和JA在增加煙葉ZR含量上作用不同，噴施Put的增加量明顯高于噴施JA。

圖2　不同處理對上部葉片ZR含量的影響Fig.2　Effect of different treatments on ZR content in upper leaves of flue-cured tobacco

2.3不同處理對上部葉片ABA含量的影響由圖3可知，煙葉ABA含量隨生育期的延長逐漸升高，正常生長煙株的煙葉內(nèi)ABA含量升高幅度較小。打頂處理后，煙葉ABA含量增加明顯，且增幅較大。打頂21 d后，噴施JA處理的煙株煙葉ABA含量增幅最大，達(dá)186.7 ng/gFW，增加274%；其次是噴施Put處理，達(dá)165 ng/gFW，增加255%；打頂處理的ABA含量也達(dá)137.5 ng/gFW，增加219%。

圖3　不同處理對上部葉片ABA含量的影響Fig.3　Effect of different treatments on ABA content in upper leaves of flue-cured tobacco

2.4不同處理對上部葉片GA3含量的影響由圖4可知，打頂處理后，隨著煙株生育期的延長，煙葉內(nèi)GA3含量不斷降低，前7 d降低較快，至14 d時(shí)有所減緩，14～21 d趨于平穩(wěn)?？傮w來看，不打頂處理煙葉GA3含量降低幅度最小，其余處理均降低幅度較大。處理后7 d時(shí)，噴施JA和Put處理降低最快，分別降低43.1%和41.3%，但二者差異不顯著。處理7～14 d，JA處理降低變緩，Put處理仍保持快速下降趨勢，降低到17.3 ng/gFW，降幅達(dá)34%。直至處理后21 d時(shí)，不同處理GA3含量均保持穩(wěn)定，由大到小依次為不打頂、打頂、打頂+JA、打頂+Put，各處理煙葉GA3含量分別降幅為26.0%、46.2%、54.9%和63.2%。說明噴施Put和JA 處理對煙葉GA3含量的降低具有疊加效應(yīng)，其中Put的疊加效應(yīng)更強(qiáng)。

圖4　不同處理對上部葉片GA3含量的影響Fig.4　Effect of different treatments on GA3 content in upper leaves of flue-cured tobacco

3結(jié)論與討論

該試驗(yàn)結(jié)果表明，煙株內(nèi)源激素GA3、ABA、IAA、ZR含量受打頂處理的影響，變化較為明顯，不同內(nèi)源激素有升有降。打頂后，煙株IAA的主要合成部位被去掉，煙葉內(nèi)源生長素濃度降低。植物通過ABA的信息傳遞可有效地調(diào)整代謝關(guān)系，能夠?qū)Νh(huán)境脅迫作出積極、主動的適應(yīng)性反應(yīng)[7]。該研究中打頂后煙葉ABA含量增加幅度較大，至第14天增加至最大，這印證了韓錦峰等[8]和劉衛(wèi)群等[9]的研究結(jié)果。打頂后，上部葉GA3含量大幅度降低，ZR含量先增加后降低。這表明打頂后煙株內(nèi)源激素發(fā)生了變化，影響了內(nèi)源激素之間的平衡。

植物生長發(fā)育受多種激素相互作用、相互控制，各種植物激素之間的代謝也相互影響。不同外源物質(zhì)對內(nèi)源激素的調(diào)控不同。該試驗(yàn)中，打頂后使用Put和JA處理，導(dǎo)致煙葉內(nèi)源IAA和GA3含量降低幅度增加，且噴施Put降低的效果更突出，表明噴施Put和JA可以進(jìn)一步降低內(nèi)源IAA和GA3含量，且相對于僅打頂處理，二者均具有疊加效應(yīng)。這可能是外源Put和JA能夠提高IAA氧化酶的活性，也可能是抑制了生長素的生物合成；Put和JA處理后煙葉ABA含量增加，且JA處理增加量較大，這可能是由于機(jī)械損傷產(chǎn)生的JA與一定濃度的外源JA兩者在整體上表現(xiàn)為協(xié)同效應(yīng)，從而誘導(dǎo)ABA生成增加[10]；不同處理煙株的煙葉ZR含量增加，其中Put處理增加較JA多。說明外源物質(zhì)可以調(diào)節(jié)打頂煙株內(nèi)源激素的含量，且不同物質(zhì)調(diào)節(jié)效果不同。

參考文獻(xiàn)

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Effects of Exogenous Plant Growth Regulators on the Content of Endogenous Hormones in the Leaves of Flue-cured Tobacco

TIAN Xiao-yuan1,2, HAN Jin-feng2, LIU Hua-shan2*

(1. Henan Province Tobacco Company, Zhengzhou, Henan 450018; 2. Henan Agricultural University, Zhengzhou, Henan 450002)

Abstract[Objective] The aim was to study effects of exogenous plant growth regulators on the content of endogenous hormones in the leaves of flue-cured tobacco, and lay a foundation for regulating endogenous hormones content and material metabolism. [Method] A water-culture experiment was conducted to study the effects of exogenous plant growth regulators on the content of IAA, ZR, ABA and GA3 in the leaves of flue-cured tobacco. [Result] Experimental results showed that the contents of IAA and GA3 decreased by topping and the decline rate increased after spraying Put and JA, the better effect was Put; after spraying Put and JA, there had an improvement in ABA content, the better effect was spraying JA; the ZR content also increased in some way, but the increasing rate was little. [Conclusion] Exogenous substances can adjust endogenous hormones content in tobacco leaves after topping, different substances have various adjustment effects.

Key wordsFlue-cured tobacco; Exogenous substances; Topping; Endogenous hormones

作者簡介田效園(1982- )，男，河南濟(jì)源人，碩士，從事煙草栽培生理研究。*通訊作者，教授，博士生導(dǎo)師，從事煙草栽培生理生化研究。

收稿日期2016-03-02

中圖分類號S 572

文獻(xiàn)標(biāo)識碼A

文章編號0517-6611(2016)08-026-02