凌朋++王靜+方磊+羅杰

摘 要：采用不同濃度的硫酸鈰處理矮牽牛，探討硫酸鈰對(duì)矮牽牛生長(zhǎng)的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：不同濃度的硫酸鈰對(duì)矮牽牛生長(zhǎng)的形態(tài)指標(biāo)和生理指標(biāo)均有不同程度的影響，其中以濃度為150mg/L的硫酸鈰處理對(duì)矮牽牛的生長(zhǎng)有較明顯的促進(jìn)作用.

關(guān)鍵詞：硫酸鈰；不同濃度；矮牽牛；生長(zhǎng)

矮牽牛（ Petunia hybrida Vilm）又名碧冬茄， 俗稱矮喇叭花，毽子花，撞羽牽牛，雜種撞羽朝顏等。

稀土元素在農(nóng)林業(yè)上的應(yīng)用研究越來(lái)越受到人們的重視，并取得很多成果[2]。稀土元素鈰對(duì)矮牽牛生長(zhǎng)的影響的應(yīng)用研究未見(jiàn)報(bào)道。通過(guò)試驗(yàn)掌握該元素對(duì)矮牽牛生長(zhǎng)的影響指導(dǎo)生產(chǎn)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試用矮牽牛品種為“夢(mèng)幻”（Dreams），由青島市園藝總場(chǎng)基地提供，硫酸鈰由青島農(nóng)業(yè)大學(xué)生化實(shí)驗(yàn)室提供。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

定植于盆徑20cm的瓦盆中，試驗(yàn)所用瓦盆經(jīng)過(guò)高錳酸鉀1000倍液進(jìn)行消毒，所用營(yíng)養(yǎng)土（體積比）：田園土：牛糞：雞糞=4：1：1。營(yíng)養(yǎng)土進(jìn)行殺蟲、滅菌處理。矮牽牛苗，選擇長(zhǎng)勢(shì)基本一致的植株。

試驗(yàn)設(shè)7個(gè)處理，分別為A（CK）：噴施蒸餾水；B：噴施50mg/L的硫酸鈰；C：噴施100mg/L的硫酸鈰；D：噴施150mg/L的硫酸鈰；E：噴施200mg/L的硫酸鈰；F：噴施250mg/L的硫酸鈰；G：噴施300mg/L的硫酸鈰。隨機(jī)區(qū)組排列，每組6次重復(fù)，其他生產(chǎn)管理一致。

操作按照7d噴施1次，每次噴藥量為400ml，連續(xù)噴施4次。

1.3 形態(tài)指標(biāo)的測(cè)定

定植半個(gè)月后開(kāi)始觀測(cè)，開(kāi)始測(cè)量其形態(tài)指標(biāo)（株高、花徑、莖粗、花分枝、葉寬和干鮮重等）。每株形態(tài)指標(biāo)均選擇測(cè)量過(guò)程的中的最大值進(jìn)行處理。

1.4 生理指標(biāo)的測(cè)定

1.4.1 過(guò)氧化氫酶活性測(cè)定

采用紫外吸收法測(cè)過(guò)氧化氫酶活性。選取同一部位的功能葉片，稱取洗凈去葉脈葉片0.5g3份，剪碎放入研缽中。加適量預(yù)冷pH7.8磷酸緩沖液研磨成勻漿。將勻漿轉(zhuǎn)入容量瓶中，用磷酸緩沖液洗研缽數(shù)次，用磷酸緩沖液定容至刻度?；旌暇鶆蛴?℃冰箱靜置10min，取上清液于4000rmp離心15min，上清液極為過(guò)氧化氫酶粗提液，5℃保存?zhèn)溆?。?0ml試管3支，其中2支樣品測(cè)定管，1支為對(duì)照空白管，在三支試管中均加入粗酶液0.2ml，pH7.8磷酸緩沖液1.5ml和蒸餾水1.0ml。

將S0號(hào)試管在沸水中煮沸1min以殺死酶液，冷卻。然后將所有試管在25℃下預(yù)熱后，逐管加入0.3ml的0.1mol/L的H2O2，每加完一管開(kāi)始計(jì)時(shí)，并迅速在240nm下測(cè)定吸光度，每隔1min測(cè)一次，共4min。

以每分鐘A240減少0.1的酶量為一個(gè)酶活性單位（U）。

過(guò)氧化氫酶活性[U.min-1.g-1）]=A240×VT×W-1×VS-1×10×t-1

1.4.2 過(guò)氧化物酶活性測(cè)定

采用愈創(chuàng)木酚法測(cè)過(guò)氧化物酶活性。選取同一部位的功能葉片，稱取洗凈去葉脈葉片0.4g3份，剪碎放入研缽中。加適量0.05mol/L的pH5.5磷酸緩沖液研磨成勻漿。將勻漿轉(zhuǎn)入離心管中，于3000rmp離心10min，上清液轉(zhuǎn)入25ml容量瓶中。沉淀用磷酸緩沖液提取2次，上清液并入容量瓶中，用磷酸緩沖液定容至刻度，低溫保存?zhèn)溆?。酶活性測(cè)定反應(yīng)體系包括：0.05mol/L的pH5.5磷酸緩沖液2.9ml，H2O21.0ml，0.05mol/L愈創(chuàng)木酚1.0ml和0.1ml酶液。用加熱煮沸5min的酶液為對(duì)照，反應(yīng)體系加入酶液后，立即于37℃水浴中保溫15min，然后迅速轉(zhuǎn)入冰浴中，并加入20%三氯乙酸2.0ml終止反應(yīng)，然后于5000r/min離心10min，470nm下測(cè)定吸光度。

以每分鐘A470變化0.01為一個(gè)過(guò)氧化物酶活性單位（U）。

過(guò)氧化物酶活性（U.min-1.g-1）=A470×VT×W-1×VS-1×100×t-1

式中，A470為反應(yīng)聽(tīng)時(shí)間內(nèi)吸光度的變化；W為馬鈴薯的鮮質(zhì)量（g）；t為反應(yīng)時(shí)間（min）；Vt為提取液總體積（ml）；Vs為測(cè)定時(shí)去用酶液體積（ml）。

1.4.3 葉綠素含量測(cè)定

采用丙酮法測(cè)葉綠素含量。選取同一部位的功能葉片，稱取洗凈去葉脈葉片0.2g3份，剪碎放入研缽中，加少量碳酸鈣粉和石英砂及80%丙酮2ml，研成勻漿在，再加80%丙酮5ml，繼續(xù)研磨至組織泛白，用漏斗和濾紙過(guò)濾至25ml棕色容量瓶中，用80%丙酮洗研缽數(shù)次，最后連同殘?jiān)煌谷肼┒?，?0%丙酮沖洗濾紙至濾紙無(wú)綠色為止，最后用80%丙酮定容至25ml。以80%丙酮為空白，在波長(zhǎng)663nm、646nm、470nm下測(cè)定吸光度。可據(jù)此列出以下關(guān)系式：

Ca=12.21A663-2.81A646

Cb=20.13A646-5.03A663

葉綠素總濃度C=Ca+Cb

求得葉綠素總濃度后按下列公式計(jì)算葉綠素的含量：

葉綠素含量（mg/g）=C×V×N×W

式中，C為葉綠素濃度（mg/L）；V為提取液體積（mL）；N為稀釋倍數(shù)；W為樣品鮮質(zhì)量（g）。

1.4.4 丙二醛含量的測(cè)定

采用分光光度測(cè)丙二醛含量。選取同一部位的功能葉片，稱取洗凈去葉脈葉片0.4g3份，剪碎放入研缽中。加5%TCA5ml，研磨成勻漿，轉(zhuǎn)入離心管在3000r/min下離心10min，取上清液2ml，加0.67%TBA2ml，混合后在100℃水浴上煮沸30min，冷卻后離心一次。分別測(cè)定 上清液在450`nm、532nm和600nm處的吸光度值。需指出的是，植物組織中糖類對(duì)該反應(yīng)有干擾，為消除干擾，可用下式計(jì)算：endprint

C（μmol/L）=6.45（A532-A600）-0.56A450

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度的硫酸鈰處理對(duì)矮牽牛植株部分形態(tài)指標(biāo)的影響

由表1可以看出：不同濃度硫酸鈰處理的矮牽牛植株各項(xiàng)形態(tài)指標(biāo)都高于實(shí)驗(yàn)對(duì)照組，但當(dāng)濃度達(dá)到200mg/L時(shí)受到明顯的抑制作用，隨后各種形態(tài)指標(biāo)均又重新呈現(xiàn)出一定的增長(zhǎng)趨勢(shì)。其中用150mg/L的Ce（SO4）2處理的植株在所有處理中生長(zhǎng)最為健壯。但當(dāng)用200mg/L的Ce（SO4）2處理時(shí)，矮牽牛的生長(zhǎng)受到明顯的抑制。

2.2 不同濃度的硫酸鈰處理對(duì)矮牽牛植株部分生理指標(biāo)的影響

2.2.1 不同濃度的硫酸鈰處理對(duì)矮牽牛葉片中過(guò)氧化氫酶活性的影響

過(guò)氧化氫酶是植物體內(nèi)清除過(guò)氧化氫的主要酶類，植物代謝過(guò)程會(huì)產(chǎn)生活性氧自由基，再轉(zhuǎn)化成過(guò)氧化氫，而過(guò)氧化氫對(duì)植物細(xì)胞具有損傷作用。過(guò)氧化氫酶（CAT）的主要功能即清除植物代謝過(guò)程產(chǎn)生的過(guò)氧化氫，從而對(duì)植物細(xì)胞具有保護(hù)作用。由圖1可以看出用硫酸鈰處理過(guò)的植株葉片的過(guò)氧化氫酶（CAT）活性都較實(shí)驗(yàn)對(duì)照組的高，當(dāng)Ce（SO4）2濃度達(dá)到150mg/L時(shí)，其過(guò)氧化氫酶活性達(dá)到最高值，而當(dāng)Ce（SO4）2濃度高于150mg/L后，過(guò)氧化氫酶的活性呈現(xiàn)出下降趨勢(shì)。由此可以看出：Ce（SO4）2濃度為150mg/L時(shí)，過(guò)氧化氫酶活性最強(qiáng)，當(dāng)Ce（SO4）2高于150mg/L后，過(guò)氧化氫酶的活性出現(xiàn)了明顯的降低。

2.2.2 不同濃度的硫酸鈰處理對(duì)矮牽牛葉片中過(guò)氧化物酶活性的影響

過(guò)氧化物酶（peroxidase，簡(jiǎn)稱POD）是一類含血紅素輔基的氧化酶，廣泛存在于生物體內(nèi)，主要催化過(guò)氧化氫或有機(jī)過(guò)氧化物參與的氧化反應(yīng)，從而參與細(xì)胞代謝的氧化還原過(guò)程[1]。因此測(cè)量這種酶，可以反映某一時(shí)期植物體內(nèi)代謝的變化。

由圖2可看出，試驗(yàn)中，試驗(yàn)組的過(guò)氧化物酶活性均明顯高于對(duì)照組，而且當(dāng)處理濃度達(dá)到150mg/L時(shí)，過(guò)氧化物酶活性達(dá)到最大值，，隨后隨著濃度的增加，過(guò)氧化物酶活性又出現(xiàn)了明顯的下降趨勢(shì)。因此，可以看出硫酸鈰對(duì)過(guò)氧化物酶的活性起到了明顯的促進(jìn)作用。并且當(dāng)濃度達(dá)到150mg/L時(shí)，植物體內(nèi)的過(guò)氧化物酶活性最高。

2.2.3 不同濃度的硫酸鈰處理對(duì)矮牽牛葉片中葉綠素含量的影響

葉綠素參與光合作用中原初光化學(xué)反應(yīng)，具有光能吸收、傳遞和電子傳遞的作用，其含量的高低是植物進(jìn)行光合作用強(qiáng)弱的重要指標(biāo)。葉綠素的含量高有利于葉片吸收更多的光能用于光合作用的同時(shí)有利于提高光和速率。采用硫酸鈰處理的矮牽牛植株內(nèi)的葉綠素含量都高于試驗(yàn)對(duì)照組。并且在濃度達(dá)到150mg/L時(shí)出現(xiàn)最大值。由此可以看出，硫酸鈰可提高矮牽牛植株內(nèi)的葉綠素含量。

3 討論和結(jié)論

3.1 討論

目前，稀土已在工、農(nóng)、畜牧業(yè)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，稀土元素對(duì)植物生理作用在我國(guó)已有人做了大量研究。就葉綠素而言，諸多的實(shí)驗(yàn)研究證明稀土元素可提高植物體內(nèi)葉綠素的含量。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出：鈰對(duì)植物的作用存在明顯的劑量效應(yīng)問(wèn)題，即在低濃度下促進(jìn)生長(zhǎng)，誘導(dǎo)多種酶的活性，而在高濃度下則起抑制的作用。當(dāng)Ce（SO4）2濃度達(dá)到150mg/L時(shí)，其各種生理指標(biāo)均顯示出明顯的優(yōu)勢(shì)，如過(guò)氧化物酶，過(guò)氧化氫酶活性明顯提高，葉綠素含量也較高。而且植株膜脂抗氧化性在濃度為150mg/L時(shí)也達(dá)到最大。

3.2 結(jié)論

從初步研究看，經(jīng)過(guò)硫酸鈰處理的矮牽牛生長(zhǎng)勢(shì)較好，在濃度為150mg/L時(shí)，其各項(xiàng)生理指標(biāo)均呈現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì)，表現(xiàn)為莖稈粗壯，株高，花徑明顯大于對(duì)照組，并且花期也出現(xiàn)了一定的延長(zhǎng)，矮牽牛植株對(duì)逆境的抗性也有明顯的提高。

參考文獻(xiàn)

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（1）：023一026.endprint