向美，蔡凱，高維常，楊磊，張婕，鄧琴，潘文杰，吳迪

生物降解地膜添加劑2, 6-二異丙基苯胺對(duì)煙苗生長(zhǎng)、生理特性及氮代謝的影響

向美1,2，蔡凱2，高維常2，楊磊3，張婕2，鄧琴1，潘文杰2，吳迪1*

1 貴州師范大學(xué) 貴州省山地環(huán)境信息系統(tǒng)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室貴州 貴陽(yáng) 550001；2 貴州省煙草科學(xué)研究院，煙草行業(yè)山地烤煙品質(zhì)與生態(tài)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室貴州 貴陽(yáng) 550081；3 湖南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，原料采購(gòu)中心 長(zhǎng)沙 410109

【】聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二酯（PBAT）生物降解地膜正在逐步替代常規(guī)地膜應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，苯胺類物質(zhì)2, 6-二異丙基苯胺（2, 6-DIPA）作為降解地膜主要的有機(jī)添加劑，對(duì)其進(jìn)行植物安全性評(píng)價(jià)尤為重要。以2葉1心期K326煙苗為材料，通過(guò)添加2, 6-DIPA的空白、低（1.77 μg/mL）、中（17.7 μg/mL）、高（88.5 μg/mL）4個(gè)濃度進(jìn)行水培試驗(yàn)，探究其對(duì)煙苗表型性狀、生理指標(biāo)及氮代謝的影響。2, 6-DIPA濃度越高，對(duì)煙苗表型抑制作用越明顯，株高、莖圍、最大葉面積、生物量、根系發(fā)育等被顯著抑制，葉綠素含量顯著增加。丙二醛（MDA）含量及超氧化物歧化酶（SOD）、過(guò)氧化物酶（POD）、過(guò)氧化氫酶（CAT）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）等抗逆酶活性隨2, 6-DIPA濃度增大均有不同程度增加，而谷胱甘肽還原酶（GR）活性在2, 6-DIPA低濃度時(shí)顯著增加，高濃度時(shí)顯著下降。煙苗葉片中生物堿含量隨2, 6-DIPA濃度增大先降后升，多數(shù)氨基酸及其類似物在高濃度時(shí)顯著下調(diào)，僅丙氨酸（Ala）、天冬氨酸（Asp）與色胺（Try）表現(xiàn)為顯著上調(diào)。2, 6-DIPA可顯著抑制煙苗的生長(zhǎng)發(fā)育，并使葉綠素含量及抗逆酶活性增加，同時(shí)影響煙苗對(duì)氮的吸收，進(jìn)而改變其氨基酸與生物堿的合成代謝。

煙草；PBAT生物降解地膜；2, 6-二異丙基苯胺；生長(zhǎng)發(fā)育；生理特性；氮代謝

近年，為積極應(yīng)對(duì)傳統(tǒng)塑料地膜帶來(lái)的“白色污染”問(wèn)題[1-2]，以聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二酯（PBAT）為原料的生物降解地膜逐步應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)[3]。PBAT的化學(xué)結(jié)構(gòu)無(wú)毒性單元，在水和土壤中的降解產(chǎn)物表現(xiàn)為無(wú)植物毒性、細(xì)胞毒性、遺傳毒性和致突變性[4-7]，對(duì)植物與環(huán)境的危害風(fēng)險(xiǎn)較低。為優(yōu)化其理化性能，降解地膜加工過(guò)程中會(huì)加入不同類型的有機(jī)添加劑（如抗氧化劑、紫外線穩(wěn)定劑、抗水解劑水解產(chǎn)物等），各類有機(jī)添加劑總量組成占比在5%（）以上[8]。類似于常規(guī)塑料中的增塑劑鄰苯二甲酸酯的添加劑可能在生態(tài)毒理中起重要作用[9]。前期研究發(fā)現(xiàn)，PBAT生物降解地膜中的2, 6-二異丙基苯胺（2, 6-DIPA）及其異氰酸酯含量可達(dá)2.45 mg/g，與地膜接觸的土壤中含量也達(dá)14.37 μg/g[10]，以煙田10 kg/畝用量計(jì)算，每年轉(zhuǎn)移到環(huán)境中的量為24.5g/畝。2, 6-DIPA主要來(lái)源于添加劑stabaxol?-1水解，該物質(zhì)首先轉(zhuǎn)化為2, 6-二異丙基苯異氰酸酯，再水解為2, 6-DIPA[11]，此類型胺易被土壤吸附，難被生物體降解，導(dǎo)致其在水體與土壤中累積，現(xiàn)已被列為優(yōu)先控制污染物[12]。2, 6-DIPA與內(nèi)源芳香胺化學(xué)結(jié)構(gòu)類似，可能會(huì)以外源胺的形式對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生影響，從而對(duì)植物的生長(zhǎng)、生理指標(biāo)和代謝造成影響[13-14]。植物生長(zhǎng)、生理指標(biāo)的變化可用于表征其受脅迫程度，而代謝分析則是從分子層面闡述植物受脅迫時(shí)產(chǎn)生的代謝干擾，將此二者結(jié)合，能從多維度有效地評(píng)估植物在有害物暴露條件下的安全風(fēng)險(xiǎn)[15]。

添加劑2, 6-DIPA對(duì)植物生長(zhǎng)的影響目前鮮有報(bào)道，本研究設(shè)計(jì)2, 6-DIPA不同濃度的水培試驗(yàn)對(duì)2葉1心期煙苗進(jìn)行處理，分析其對(duì)煙苗表型性狀、生物量、根系構(gòu)型、生理特性及氮代謝等的影響，探究其對(duì)煙苗生長(zhǎng)的作用機(jī)理，以期為2, 6-DIPA的安全性評(píng)價(jià)及PBAT生物降解地膜在煙草種植過(guò)程中的安全應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

以烤煙品種K326作為試驗(yàn)材料，種子由貴州省煙草科學(xué)研究院提供。

2, 6-DIPA（純度＞99%）購(gòu)于北京百靈威科技有限公司，其它試劑主要購(gòu)于上海國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

水培試驗(yàn)于2020年8—10月在貴州省煙草科學(xué)研究院進(jìn)行，將煙草種子播種于漂浮育苗盤中，置于人工氣候箱內(nèi)（白晝：12 h，光照/20000 lx ，溫度/25℃,濕度/70%；黑夜：12 h，光照/0 lx，溫度/20℃，濕度/70%）培養(yǎng)至2葉1心時(shí)，選取健壯且長(zhǎng)勢(shì)一致的煙苗，用去離子水洗凈根系表面基質(zhì)，定植于裝有Hoagland 營(yíng)養(yǎng)液（pH 5.7± 0.2）的水培箱中（12 h光照、12 h黑暗）。室溫下預(yù)培養(yǎng)5 d 后，參考文獻(xiàn)[16]鄰苯二甲酸酯添加劑的水培濃度，設(shè)置2, 6-DIPA 0 μg/mL（CK）、1.77 μg/mL（T1）、17.7 μg/mL（T2）、88.5 μg/mL（T3）4個(gè)濃度對(duì)煙苗進(jìn)行處理。每個(gè)處理設(shè)3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)48株，培養(yǎng)15 d 后取樣測(cè)定相關(guān)指標(biāo)。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.3.1 煙苗生長(zhǎng)指標(biāo)測(cè)定

每處理各取5株完整且長(zhǎng)勢(shì)相近的煙苗，分別統(tǒng)計(jì)葉片數(shù)，測(cè)量株高、莖圍、最大葉面積，之后洗凈并吸干表面水分，從根莖基部剪斷分為地上部和地下部（根系），分別稱鮮重。采用根系掃描儀（Expression 1000XL，EPSON，加拿大）結(jié)合WinRHIZO根系分析系統(tǒng)對(duì)根系總長(zhǎng)、根投影面積、根系表面積、根體積、根平均直徑等相關(guān)根系構(gòu)型參數(shù)進(jìn)行分析，隨后放入烘箱中以105℃殺青30 min，80℃烘干至恒重分別稱干重。

1.3.2 煙苗生理指標(biāo)測(cè)定

每處理重新取10株與上述長(zhǎng)勢(shì)相近的煙苗，地上部分取自上而下第2～3片完全展開的真葉，一部分冰浴研磨用于生理指標(biāo)測(cè)定，另一部分立即冷凍干燥于4℃保存，用于測(cè)定相關(guān)氮代謝物。葉綠素含量采用SPAD-502葉綠素儀和分光光度法[17]分別測(cè)定；丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）、過(guò)氧化氫酶（CAT）、過(guò)氧化物酶（POD）活性參照張志良等[18]方法，分別采用硫代巴比妥酸比色法、氮藍(lán)四唑法、紫外吸收法、愈創(chuàng)木酚法進(jìn)行測(cè)定，谷胱甘肽還原酶（GR）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）分別采用Ellman[19]方法、Koukol[20]方法進(jìn)行測(cè)定；地下部分用TTC法測(cè)定根系活力[21]。

1.3.3 主要氮代謝物測(cè)定

參照Cai等[22-23]方法，采用超高效液相色譜-紫外檢測(cè)器檢測(cè)煙苗葉片中21種氨基酸，天冬氨酸（Asp）、谷氨酸（Glu）、天門冬酰胺（Asn）、絲氨酸（Ser）、谷氨酰胺（Gln）、組氨酸（His）、甘氨酸（Gly）、蘇氨酸（Thr）、精氨酸（Arg）、γ-氨基丁酸（Gaba）、丙氨酸（Ala）、脯氨酸（Pro）、酪氨酸（Tyr）、纈氨酸（Val）、蛋氨酸（Met）、色氨酸（Trp）、異亮氨酸（Ile）、亮氨酸（Leu）、苯丙氨酸（Phe）、鳥氨酸（Orn）、賴氨酸（Lys）和7種生物胺，酪胺（Ta）、亞精胺（Spd）、精胺（Spm）、色胺（Try）、苯乙胺（Pea）、腐胺（Put）、胍基丁胺（Agm）和銨離子（NH4+）；采用氣相色譜-氮化學(xué)發(fā)光檢測(cè)器檢測(cè)4種生物堿，煙堿（NIC）、降煙堿（NNIC）、新煙草堿（ATB）、假木賊堿（ABS）。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010和SPSS 26.0進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，Origin8.0與MetaboAnalyst 4.0（https://www.metaboana lyst.ca/）分別繪制圖表與代謝物差異分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 2, 6-DIPA對(duì)煙苗生長(zhǎng)特性與生物量的影響

由表1可知，2, 6-DIPA加入15 d后，與CK相比，各處理煙苗的葉片數(shù)和根冠比無(wú)顯著差異，株高、莖圍、最大葉面積、地上部鮮、干重均隨2, 6-DIPA濃度增大呈減小趨勢(shì)，而地下部鮮、干重表現(xiàn)為先增后減。與CK相比，T1、T2、T3的株高分別降低了26.87%、58.68%、79.43%，莖圍分別減小了1.04%、12.71%、23.96%，最大葉面積分別減少了27.51%、63.84%、84.32%，植株地上部鮮重降幅分別達(dá)到 20.00%、42.19%、71.05%，對(duì)應(yīng)干重分別降低4.76%、33.33%、53.03%，且T1處理株高、莖圍、地上部鮮、干重與CK無(wú)顯著差異，T2、T3處理與CK差異達(dá)顯著水平，而最大葉面積T1、T2、T3處理均較CK顯著減小。T1處理地下部鮮重比CK增加2.78%，對(duì)應(yīng)干重增加7.14%，但T2、T3鮮重分別較CK顯著降低了27.78%和68.06%，對(duì)應(yīng)干重分別顯著降低28.57%和57.14%。表明低濃度2, 6-DIPA對(duì)煙苗地上部的影響大于地下部，而中、高濃度顯著抑制煙苗整體生長(zhǎng)。

表1 不同處理對(duì)煙苗生長(zhǎng)特性的影響

注：同行數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示不同處理差異達(dá)顯著水平（<0.05），下同。

Note: Different lowercase letters after data in the same line indicate significant difference between different treatments（<0.05), the same as below.

2.2 2, 6-DIPA對(duì)煙苗根系生長(zhǎng)的影響

由表2可知，2, 6-DIPA處理15 d后T1煙苗的根系總長(zhǎng)、根投影面積、根體積、根尖數(shù)、分支數(shù)、交叉數(shù)等均較CK減小，但差異未達(dá)顯著水平，而T2、T3與CK相比，降幅較大且差異顯著。煙苗根平均直徑表現(xiàn)為隨2, 6-DIPA濃度增大而增加，較CK而言，T1、T2、T3分別顯著增加13.16%、26.32%、34.21%。說(shuō)明低濃度2, 6-DIPA對(duì)根系影響較小，中、高濃度條件下抑制較為明顯，但各濃度對(duì)根平均直徑均表現(xiàn)為促進(jìn)作用。

表2 不同處理對(duì)煙苗根系生長(zhǎng)的影響

Tab.2 Effect of different treatments on root morphological characteristics of tobacco seedlings

2.3 2, 6-DIPA對(duì)煙苗根系活力與葉綠素含量的影響

由圖1A可知，煙苗的根系活力隨2, 6-DIPA濃度增加逐漸減弱，T1、T2、T3分別比CK降低3.74%、13.45%和22.82%，T1根系活力與CK相比差異不顯著，而T2、T3較CK差異達(dá)顯著水平，表明低濃度2, 6-DIPA對(duì)煙苗根系活力影響較小。煙苗葉片中的葉綠素含量與處理濃度間呈顯著正相關(guān)關(guān)系（圖1B），總體趨勢(shì)為CK

注：圖中小寫字母表示不同處理間差異達(dá)顯著性水平（P<0.05）,下同。

2.4 2, 6-DIPA對(duì)煙苗抗逆性的影響

由表3可知，MDA含量隨2, 6-DIPA濃度增大而增加，與CK相比，T1、T2、T3分別增加了4.76%、17.11%和48.21%，且T1差異不顯著，T2、T3差異達(dá)顯著水平。煙苗葉片中的SOD、CAT、POD、PAL活性與2, 6-DIPA濃度呈正相關(guān)，T3增幅最大，且與CK相比，4種酶活性分別增加了43.79%、73.30%、140.40%和158.42%。表明T2時(shí)雖有大量膜脂過(guò)氧化產(chǎn)物積累，但此時(shí)煙苗的抗氧化系統(tǒng)與苯丙烷合成途徑被激活，使其受損程度有所減輕。此外，GR活性在T1時(shí)較CK增加了141.45%，T2開始呈下降趨勢(shì)，低于T1但仍顯著大于CK，T3急劇減小，且較CK顯著降低了15.46%。

表3 不同處理對(duì)煙苗葉片中MDA含量及抗逆酶活性的影響

Tab.3 Effects of different treatments on MDA content and related stress-resistant enzyme activities in tobacco leaves

2.5 2, 6-DIPA對(duì)煙苗氮代謝的影響

2.5.1 生物堿含量變化與生物胺的相關(guān)性分析

如圖2A所示，不同處理下，煙苗中NIC、NNIC、ABS、ATB變化趨勢(shì)相似。與CK相比，T1時(shí)NIC、NNIC、ABS、ATB含量分別減少35.54%、17.27%、22.69%、29.99%，T2時(shí)分別增加10.91%、18.17%、24.86%、12.56%，T3時(shí)增幅顯著且分別增加90.36%、104.92%、71.55%、60.05%，煙苗生物堿含量整體表現(xiàn)為“低抑高促”。進(jìn)一步利用MetaboAnalyst 4.0中的PatternHunter數(shù)據(jù)分析對(duì)NIC與生物胺進(jìn)行相關(guān)性分析，以±0.6為截止點(diǎn)，其中，NNIC、ABS、ATB、Try、Pea、Spd與NIC呈顯著正相關(guān)，而Put與NIC呈顯著負(fù)相關(guān)（圖2B）。表明煙苗在2, 6-DIPA作用下，其微量生物堿和生物胺的含量組成與NIC合成密切相關(guān)。

圖2 不同處理對(duì)生物堿的影響（A）及煙堿與生物胺的相關(guān)性分析（B）

2.5.2 主要氮代謝物差異分析

以生物堿、氨基酸、銨離子及生物胺為變量，利用MetaboAnalyst 4.0 對(duì)樣品進(jìn)行主成分分析，以獲得不同濃度2, 6-DIPA處理對(duì)煙苗相關(guān)氮代謝物的影響。從圖3A可見，PC1（主成分1）與PC2（主成分2）分別能解釋變量方差的60.50%與20.70%，累計(jì)貢獻(xiàn)率為81.20%，且不同處理在PC軸上出現(xiàn)明顯分化，CK與T1區(qū)分主要在PC2，CK與T2、T3區(qū)分主要在PC1，表明CK與T1差異較小，與T2、T3差異較大，該結(jié)果也表明2, 6-DIPA使煙苗相關(guān)氮代謝發(fā)生改變且具有濃度差異。進(jìn)一步利用偏最小二乘判別分析篩選模型變量投影重要性（VIP）值>1.1的變量（圖3B），結(jié)合方差分析Fisher's LSD值≤0.05，獲得15個(gè)對(duì)區(qū)分具有重要貢獻(xiàn)的氮相關(guān)代謝物，其中，Phe、NH4+、Asn、Tyr、Gln、Trp、Thr、Arg、His、Ile、Val、Ser等12個(gè)代謝物表現(xiàn)為T3顯著下調(diào)，僅Ala、Asp與Try表現(xiàn)為T3顯著上調(diào)，表明2, 6-DIPA對(duì)煙苗葉片中的氮代謝途徑具有調(diào)控作用，且主要表現(xiàn)為對(duì)氮代謝物的下調(diào)作用。

圖3 主成分分析（A）及變量重要性貢獻(xiàn)圖（B）

3 討論

逆境脅迫下植物會(huì)通過(guò)自身一系列生理生化調(diào)節(jié)以適應(yīng)新環(huán)境[24]。本研究表明，中、高濃度2, 6-DIPA顯著抑制煙苗的表型，而低濃度影響相對(duì)較小，且該濃度處理時(shí)煙苗地下部生物量有所增加，這一現(xiàn)象說(shuō)明低濃度2, 6-DIPA在阻礙煙苗生長(zhǎng)的同時(shí)，可以通過(guò)增加地下部生物量以維持煙苗正常的生理機(jī)能。植物遭受外源脅迫時(shí)，葉綠素含量也可用于反映其代謝情況和抗逆性[25]。金桂芳等[26]研究表明鹽脅迫下20 mg/L有機(jī)胺（PTMAC）能顯著提高小麥幼苗中的葉綠素含量，景濤等[27]探究向日葵對(duì)苯胺廢水的耐受性，發(fā)現(xiàn)苯胺濃度為100 mg/L時(shí)，向日葵的凈光合速率較對(duì)照顯著升高。本研究煙苗葉片中葉綠素含量隨2, 6-DIPA濃度增大而增加，該現(xiàn)象與文獻(xiàn)報(bào)道結(jié)果類似，導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因可能是2, 6-DIPA使煙苗生長(zhǎng)受阻從而產(chǎn)生“濃縮效應(yīng)”，促使其單位質(zhì)量及單位面積葉片的葉綠素含量顯著增加，最終使煙苗葉色隨處理濃度增加[28]；也可能是2, 6-DIPA功能類似于多胺，其一方面通過(guò)與類囊體膜上帶負(fù)電的離子結(jié)合，使膜穩(wěn)定性增強(qiáng)，從而提高葉綠素的含量[29]，另一方面通過(guò)參與膜的構(gòu)成以減緩膜脂過(guò)氧化及膜蛋白的水解作用，使類囊體膜的組成保持相對(duì)穩(wěn)定，從而減少葉綠素的損失[30]。植物在遭受外源脅迫時(shí)，細(xì)胞內(nèi)會(huì)發(fā)生過(guò)氧化反應(yīng)，產(chǎn)生并積累大量膜脂過(guò)氧化產(chǎn)物MDA，這將誘導(dǎo)抗氧化系統(tǒng)做出應(yīng)激反應(yīng)[31]。有研究報(bào)道，MDA超過(guò)植物的耐受程度時(shí)，抗氧化酶活性會(huì)被抑制，酶系統(tǒng)遭到破壞，從而造成植物死亡[32]。本研究煙苗葉片中MDA含量隨2, 6-DIPA濃度增大而增加，SOD、CAT、POD、PAL等4種抗逆性酶活性也與2, 6-DIPA濃度呈正相關(guān)，當(dāng)處理濃度達(dá)88.5 μg/mL時(shí)，4種抗逆性酶活性仍表現(xiàn)為增加趨勢(shì)，說(shuō)明本試驗(yàn)設(shè)置濃度范圍內(nèi)，2, 6-DIPA能激發(fā)煙苗的抗逆性但未超過(guò)其耐受程度。此外，植物體內(nèi)的GR在活性氧清除過(guò)程中也發(fā)揮著重要作用[33]，本研究GR酶活性在2, 6-DIPA低濃度時(shí)升高，中、高濃度時(shí)逐漸降低，變化趨勢(shì)與其它幾種抗逆性酶有差異，這可能是因?yàn)闊熋缛~片中的GR不僅參與煙苗的抗氧化過(guò)程，部分還用于維持煙苗正常的光合作用[34]。

生物堿是煙葉的重要質(zhì)量指標(biāo)，其組成和含量直接影響煙草制品的生理強(qiáng)度、煙氣特征和安全性[35]，生物堿適宜的含量和合理的組成是優(yōu)質(zhì)低害煙葉生產(chǎn)的必然要求，NIC作為主要的生物堿，占總生物堿含量的90%以上，其含量組成尤為重要[36-37]。本研究中，不同濃度2, 6-DIPA作用下，煙苗葉片中的NIC及其它3種生物堿總體隨2, 6-DIPA濃度呈現(xiàn)“低抑高促”的趨勢(shì)，生物堿與內(nèi)源胺的高相關(guān)性（＞0.6），證明了生物堿的合成途徑與植物內(nèi)源多胺密切相關(guān)[38]。Put、Spm及Spd等是合成NIC的主要多胺，本研究中Put與NIC呈負(fù)相關(guān)，Spm、Spd與NIC呈正相關(guān)，這是由于Put作為吡咯烷的合成前體，高濃度2, 6-DIPA可能誘導(dǎo)腐胺-N-甲基轉(zhuǎn)移酶高表達(dá)合成吡咯烷，促進(jìn)NIC的形成，同時(shí)還提高亞精胺合成酶的表達(dá)，使Spd與Spm合成增加[38]。此外，生物堿的合成還與Try、Ta等芳香胺呈顯著正相關(guān)，這可能與芳香族L-氨基酸脫羧酶活性相關(guān)[39]。主成分分析顯示2, 6-DIPA使煙苗氮代謝發(fā)生改變，其主要影響煙苗對(duì)NH4+的吸收，從而導(dǎo)致Gln、Ser、Val、Ile等的合成下調(diào)，而與生物堿合成相關(guān)的氮代謝物（Ala、Asp與Try等）表現(xiàn)為上調(diào)，該結(jié)果與生物堿變化趨勢(shì)具有一致性。從代謝途徑來(lái)看，氮代謝的差異物質(zhì)主要富集在氨酰-tRNA生物合成，精氨酸生物合成，谷氨酰胺、絲氨酸和蘇氨酸代謝，丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代謝，吲哚生物堿生物合成等代謝通路上。

本研究表明，2, 6-DIPA對(duì)煙苗生長(zhǎng)、生理及氮代謝均有不同程度影響。若將PBAT生物降解地膜應(yīng)用于煙草實(shí)際種植中，考慮到芳香胺在土壤中的吸附性較強(qiáng)（如苯胺在不同類型土壤中吸附常數(shù)達(dá)2.61～19.42[40]），煙草對(duì)2, 6-DIPA的富集能力隨之被削弱，最終導(dǎo)致2, 6-DIPA對(duì)煙草生長(zhǎng)和生理的影響產(chǎn)生差異，但差異程度尚未明確。關(guān)于PBAT生物降解地膜長(zhǎng)期使用后土壤中苯胺類添加劑的累積情況[41]及使用該材料制作漂盤進(jìn)行漂浮式水培育苗時(shí)，其對(duì)煙草的影響仍需進(jìn)一步評(píng)估。

4 結(jié)論

（1）低濃度2, 6-DIPA對(duì)煙苗的生長(zhǎng)發(fā)育影響相對(duì)較小，中、高濃度則明顯抑制其生長(zhǎng)，且隨2, 6-DIPA濃度增加，煙苗整體通過(guò)“濃縮效應(yīng)”增加其葉片中的葉綠素含量；（2）2, 6-DIPA能激活煙苗的抗氧化系統(tǒng)，提高抗逆性酶活性以維持自身正常生理機(jī)能；（3）2, 6- DIPA能顯著調(diào)控氮相關(guān)代謝途徑，表現(xiàn)為對(duì)大多數(shù)氮代謝物（氨基酸與生物胺）的下調(diào)作用，但在生物堿合成方面，表現(xiàn)為低濃度顯著抑制生物堿合成，而中、高濃度顯著促進(jìn)。

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Effects of 2, 6-diisopropylaniline additive in biodegradable mulch film on the growth, physiological properties and nitrogen metabolism of tobacco seedlings

XIANG Mei1, 2, CAI Kai2, GAO Weichang2, YANG Lei3, ZHANG Jie2, DENG Qin1, PAN Wenjie2, WU Di1*

1 Guizhou Provincial Key Laboratory for Information Systems of Mountainous Areas and Protection of Ecological Environment, Guizhou Normal University, Guiyang 550001, China;2 Upland Flue-cured Tobacco Quality & Ecology Key Laboratory of China Tobacco, Guizhou Academy of Tobacco Science, Guiyang 550081, China;3 Tobacco Leaf Purchase Center, Hunan China Tobacco Industry Co., Ltd., Changsha 410109, China

PBAT biodegradable mulch film is gradually replacing conventional mulch film for agricultural production. The aniline compound of 2,6-diisopropylaniline is the main additive in PBAT. Hence, evaluating the safety 2, 6-DIPA to crop is particularly important.Flue-cured tobacco K326 was treated with different concentrations (CK,T1/1.77 μg/mL, T2/17.7 μg/mL, T3/88.5 μg/mL) of 2, 6-DIPA at the seedling stage in hydroponic experiments. The growth, physiological properties and nitrogen metabolism of tobacco seedlings were analyzed and evaluated.The higher the concentration of 2, 6-DIPA, the more obvious the inhibition effect on tobacco growth was observed. The plant height, stem girth, maximum leaf area, biomass, root activity of tobacco seedlings were significantly decreased with the increase of 2, 6-DIPA concentration, but the chlorophyll contents was significantly increased with it. With the increase of 2, 6-DIPA concentration, MDA content, SOD, POD, CAT, PAL activity increased, while GR activity showed a tendency of first increasing and then decreasing. Analysis of nitrogen metabolism showed that 2, 6-DIPA significantly changed the nitrogen-related metabolites. The nicotine synthesis was significantly inhibited at low concentration of 2, 6-DIPA, and was promoted at high concentration. Most amino acids and related metabolites were significantly down-regulated at high concentrations of 2, 6-DIPA and only Ala, Asp and Try were drastically up-regulated.2, 6-DIPA can significantly change the agronomic traits of tobacco seedlings, and increase chlorophyll content and antioxidant enzyme activity, thus affecting the nitrogen absorption and interfering amino acid, alkaloid synthesis.

tobacco; PBAT biodegradable mulch;2, 6-diisopropylaniline; growth and development; physiological characteristics; nitrogen metabolism

. Email：1977@126.com

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貴州省科技計(jì)劃項(xiàng)目“全生物降解地膜的組分組成及其脅迫下對(duì)煙草代謝機(jī)制研究”（黔科合基礎(chǔ)[2019]1212）；“貴州省百層次創(chuàng)新人才”（黔科合平臺(tái)人才[2020]6020）；貴州省煙草公司科技項(xiàng)目（201933）“煙用全生物降解地膜開發(fā)”

向美（1995—），碩士，主要研究方向：環(huán)境分析化學(xué)，Tel：0851-8411027，Email：908128465@qq.com

吳迪（1977—），Email:1977@126.com

2021-09-15；

2022-02-11