王競紅,劉素欣,王 非,多 多,張秀梅,
陳 艾1,李 鶴2,王璐瑤1
(1.東北林業(yè)大學(xué)園林學(xué)院,黑龍江 哈爾濱 150040; 2.哈爾濱工程大學(xué),黑龍江 哈爾濱 150001)
多效唑?qū)Σ煌扯嗄晟邴湶菘购敌缘挠绊?/p>
王競紅1,劉素欣1,王 非1,多 多1,張秀梅1,
陳 艾1,李 鶴2,王璐瑤1
(1.東北林業(yè)大學(xué)園林學(xué)院,黑龍江 哈爾濱 150040; 2.哈爾濱工程大學(xué),黑龍江 哈爾濱 150001)
摘要:本研究以北方園林草坪中的常用草種多年生黑麥草‘轟炸機’(Lolium perenne ‘Bomber’)為研究材料,為解決控制草坪用水的實際問題,分別在溫室和大田模擬干旱脅迫,對多年生黑麥草施用不同濃度多效唑(PP333)處理,研究其生理變化特征。結(jié)果表明,多效唑處理后,與未處理相比,葉片各項生理指標(biāo)在輕度脅迫(10 d)時沒有表現(xiàn)出明顯不同,但在中度脅迫(20 d)和重度脅迫(30 d)時表現(xiàn)出顯著差異(P<0.05);葉片相對含水量(RWC)呈現(xiàn)下降趨勢,相對電導(dǎo)率、丙二醛含量和游離脯氨酸含量升高,超氧化歧化酶活性呈現(xiàn)先升高后降低的變化;綜合各項生理指標(biāo)的變化規(guī)律,施用濃度為200 mg·L-1的多效唑可以提高多年生黑麥草的抗旱性;相同程度的干旱脅迫下,大田苗的受傷害程度要小于溫室苗,表明草坪草的實際耐旱性要強于溫室干旱條件下。
關(guān)鍵詞:多效唑;干旱脅迫;多年生黑麥草;抗旱性
多年生黑麥草(Loliumperenne)為禾本科黑麥草屬植物,生長迅速,抗病蟲和分蘗能力強,不耐熱,是東北地區(qū)園林草坪的主要混播草種。黑麥草的不同品種其抗旱性不同,例如‘首相’比‘潘多拉’抗旱性強[1]。水分是影響其生長和成坪質(zhì)量的主要環(huán)境因子之一,‘首相’生長所需土壤相對含水量下限為40%,而‘潘多拉’為50%[1]。
近年來,應(yīng)用植物生長調(diào)節(jié)劑來抑制植物生長、提高植物抗性的研究取得了很大成效。相關(guān)研究證明,Vc、水楊酸和多效唑在苗木抵御干旱方面作用明顯,均能通過不同途徑提高紫丁香(Syringaoblata)、小葉錦雞兒(Caraganamicrophylla)和烏蘇里繡線菊(Spiraeachamedryfolia)的抗旱性[2]。在乙烯利對‘Tifton85’狗牙根(CynodondactylonTifton 85)營養(yǎng)生長影響的試驗中發(fā)現(xiàn),經(jīng)乙烯利處理的狗牙根比未處理的受到的干旱威脅要小[3]。蔡新赟等[4]篩選出200 mg·L-1的多效唑?qū)Χ嗄晟邴湶萑~長具有明顯的抑制作用,在對葉寬影響不顯著的情況下,降低了葉片的總面積,有利于控制蒸騰作用水分的流失。羅天瓊等[5]施用稀釋1 200倍的15%多效唑可濕性粉劑處理“首相”黑麥草(L.perenne‘premier’),其株高受到明顯的抑制,草坪密度降低,也間接證明了葉面積總體降低的趨勢。干旱條件下,噴施丁酰肼(B9)和多效唑能夠降低干旱對硝酸還原酶(NR)活性的影響,增強葉片保水力,緩解干旱對早熟禾正常生理代謝的影響[6]。試驗證明,多效唑和烯效唑能有效提高草地早熟禾(Poapratensis)的抗旱性,草地早熟禾品種Crest的反應(yīng)更為明顯[7]。多花黑麥草(L.multiflorum)成熟期倒伏現(xiàn)象嚴(yán)重,多效唑的噴施能夠有效緩解倒伏,降低落粒率,隨噴施質(zhì)量濃度增加,緩解效應(yīng)增強[8]。三葉期噴施多效唑能降低藍(lán)莖冰草(Pascopyrumsmithii)種子發(fā)育后期含水量的下降速度[9]。相關(guān)試驗[10]證明,多效唑能顯著增加小麥(Triticumaestivum)分蘗數(shù),降低其株高和葉面積,隨濃度提高和次數(shù)增加降低程度更顯著。
水資源是草坪發(fā)展的十分重要的限制因素,因而應(yīng)用植物生長調(diào)節(jié)劑對草坪草種進(jìn)行抗旱性能改良已成為許多研究者關(guān)注的熱門課題。但目前有關(guān)草坪抗旱性的研究大多局限于溫室盆栽試驗或PEG模擬干旱脅迫,與實際應(yīng)用有一定的差距。本研究選用多年生黑麥草 ‘轟炸機’(Bomber)作為試驗材料,經(jīng)溫室和大田干旱脅迫,對不同濃度的多效唑(PP333,種高效、低毒、廣譜的植物生長延緩劑)在兩種環(huán)境下的作用效果進(jìn)行綜合比較,通過分析干旱脅迫下多效唑?qū)Χ嗄晟邴湶荨Z炸機’葉片相對含水量、相對電導(dǎo)率、丙二醛含量、游離脯氨酸含量和超氧化岐化酶活性變化的影響,篩選出適宜的多效唑濃度,以期減少草坪用水量,為草坪的養(yǎng)護(hù)管理提供一定的理論依據(jù)。
1材料與方法
1.1供試材料
植物材料為多年生黑麥草 ‘轟炸機’,由哈爾濱碧豐草業(yè)有限公司提供。15%多效唑可濕性粉劑由四川國光農(nóng)化有限公司生產(chǎn)。
1.2試驗設(shè)計
1.2.1溫室試驗于2013年9月在東北林業(yè)大學(xué)園林學(xué)院溫室中進(jìn)行,溫室平均氣溫25 ℃,采用盆栽方式,基質(zhì)配比為黑土∶蛭石2∶1,將多年生黑麥草種子撒播于上口直徑為17 cm的花盆中,播種量為30 g·m-2。育苗期每隔2 d澆一次水,每次澆水時稱重,保證每盆土壤水分恒定。出苗后20 d對黑麥草進(jìn)行修剪,留茬高度為5 cm。采用隨機區(qū)組設(shè)計,多效唑濃度設(shè)置6個梯度,分別為0、50、100、200、300和400 mg·L-1,修剪后用噴霧器進(jìn)行葉面噴施,用量為1 L·m-2,每個處理6次重復(fù),連續(xù)噴施3 d,在第4天停止噴施進(jìn)行30 d干旱處理,然后復(fù)水。將干旱10 d設(shè)定為輕度脅迫,干旱20 d設(shè)定為中度脅迫,干旱30 d設(shè)定為重度脅迫。分別于干旱10、20、30 d和復(fù)水10 d時取樣測定各項生理指標(biāo)。
1.2.2大田試驗于2014年5月在東北林業(yè)大學(xué)園林學(xué)院苗圃試驗田中進(jìn)行。哈爾濱屬于中溫帶大陸性季風(fēng)氣候,春季干旱少雨。試驗地土壤為黑土,苗圃地。選取溫室盆栽試驗3個適宜多效唑濃度100、200、300 mg·L-1,與對照(不施多效唑)共計4個濃度梯度,進(jìn)行大田干旱試驗。小區(qū)面積1 m×1 m,小區(qū)間隔20 cm。溫室和大田試驗過程中土壤含水量的變化如表1所示。
1.3測定指標(biāo)及方法
測定指標(biāo)為葉片的相對含水量(RWC)、相對電導(dǎo)率、丙二醛(MDA)含量、游離脯氨酸含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性。其中相對含水量采用稱重法[11]測定,葉片相對電導(dǎo)率測定參照電導(dǎo)儀法[12],丙二醛含量采用李合生[12]的硫代巴比妥酸法(TBA)測定,游離脯氨酸含量采用磺基水楊酸法[12]測定,SOD活性采用氮藍(lán)四唑(NBT)還原法[12]測定。
1.4數(shù)據(jù)處理
采用Excel 2013進(jìn)行計算,利用SPSS 19.0統(tǒng)計分析軟件對所測數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析。
2結(jié)果與分析
2.1多效唑?qū)Σ煌诚隆Z炸機’苗期相對含水量的影響
在自然干旱過程中,伴隨干旱時間的持續(xù),兩種生境條件下,各濃度處理葉片的相對含水量均呈下降趨勢。除溫室生境下干旱脅迫30 d外,經(jīng)PP333處理的多年生黑麥草葉片的相對含水量(RWC)相比于對照(CK),總體上下降速度慢(表2、3)。在溫室生境中,脅迫的各個階段,高濃度(300和400mg·L-1)處理間差異顯著(P<0.05)。干旱10 d,處理液濃度為400 mg·L-1時,葉片RWC顯著低于CK,表明在短期干旱時,高濃度PP333處理對‘轟炸機’的RWC有抑制作用?!Z炸機’的RWC變化趨勢顯示,300 mg·L-1PP333處理對提高‘轟炸機’在干旱脅迫下的保水效果最好。
表1 持續(xù)干旱脅迫及復(fù)水后土壤含水量(%)的變化
注:數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差。
Note: Data in the table are mean±standard error.
表2 溫室生境不同濃度的PP333處理對‘轟炸機’相對含水量(%)的影響
注:同列不同小寫字母表示不同PP333濃度處理間差異顯著(P<0.05), 下同。
Note: Different lower case letters within the same column indicate significant difference among different PP333treatments at 0.05 level. The same below.
表3 大田生境不同濃度PP333處理對‘轟炸機’相對含水量的影響
在大田輕度干旱脅迫(10 d)時,多年生黑麥草‘轟炸機’葉片相對含水量沒有受到明顯影響,各處理間的差異不顯著(P>0.05),但在中度脅迫(20 d)和重度脅迫(30 d)時期,處理組與對照組之間差異顯著(P<0.05),其中能維持較高相對含水量的處理濃度為200和300 mg·L-1。復(fù)水10 d后,大田供試苗的相對含水量能夠恢復(fù)到正常水平,而溫室盆栽苗只能得到一定程度的恢復(fù)。
2.2多效唑?qū)Σ煌诚隆Z炸機’苗期相對電導(dǎo)率的影響
隨著干旱脅迫時間的延續(xù),各濃度處理的葉片相對電導(dǎo)率持續(xù)增加,且不同處理增加的幅度不同。溫室生境中,干旱脅迫開始后,各濃度處理的葉片相對電導(dǎo)率隨脅迫時間延續(xù)而遞增,以300 mg·L-1PP333處理的‘轟炸機’相對電導(dǎo)率遞增幅度最小,該濃度的PP333可以最大程度減少‘轟炸機’膜結(jié)構(gòu)在干旱脅迫下的傷害(表4)。
大田干旱脅迫初期(10 d)及復(fù)水過程中,各處理組與對照組差異顯著(P<0.05),但處理組之間各濃度對電導(dǎo)率的作用影響各有差異(表5);中度干旱脅迫(20 d)時100和200 mg·L-1處理濃度顯著低于CK。干旱脅迫下,大田生境中葉片相對電導(dǎo)率各處理均低于溫室生境,說明干旱脅迫對自然生境中多年生黑麥草‘轟炸機’質(zhì)膜透性的影響,要小于溫室生境的栽培苗。施用PP333處理的‘轟炸機’在復(fù)水后的葉片相對電導(dǎo)率均顯著小于對照組。
2.3多效唑?qū)Σ煌诚隆Z炸機’苗期丙二醛含量的影響
作為膜脂過氧化的終產(chǎn)物丙二醛,其含量的變化可直觀反映干旱脅迫對植物的影響,在溫室生境中,輕度脅迫(10 d)和中度脅迫(20 d)時,葉片的MDA含量穩(wěn)定在一個較低的水平上略有增加(表6),而在重度脅迫(30 d)時,除濃度200和300 mg·L-1PP333處理,其余各濃度處理的葉片MDA含量均急劇升高,但噴施PP333的處理組上升速度慢,MDA含量顯著低于對照組(P<0.05)。溫室生境下干旱脅迫過程中,噴施200 mg·L-1PP333的供試組MDA含量總體上最低。
大田生境,各濃度處理的多年生黑麥草‘轟炸機’的葉片MDA含量,在輕度脅迫(10 d)時,與CK無顯著差異(P>0.05),中度脅迫(20 d)時,各處理組顯著低于對照組(P<0.05),以100 mg·L-1濃度處理的MDA含量最低;復(fù)水10 d后,對照組葉片MDA含量恢復(fù)到與輕度脅迫(10 d)相同的水平。干旱脅迫30 d時,隨著處理液濃度的增加,對MDA含量上升的抑制作用增強,300 mg·L-1處理的葉片MDA含量在復(fù)水10 d后仍處于較高水平,顯著高于CK,說明該濃度PP333促進(jìn)了‘轟炸機’葉片的膜脂過氧化反應(yīng)。
表4 溫室生境不同濃度的PP333處理對‘轟炸機’相對電導(dǎo)率(%)的影響
表5 大田生境不同濃度的PP333處理對‘轟炸機’相對電導(dǎo)率的影響
表6 溫室生境不同濃度的PP333處理對‘轟炸機’MDA含量(μmol·g-1)的影響
2.4多效唑?qū)Σ煌诚隆Z炸機’苗期游離脯氨酸含量的影響
通過測定多年生黑麥草‘轟炸機’葉片中游離脯氨酸的含量來研究葉片的滲透調(diào)節(jié)能力。溫室生境中,脯氨酸含量表現(xiàn)出隨干旱時間的延長而不斷升高的變化趨勢,并且在重度脅迫(30 d)時急劇升高(表8),但經(jīng)PP333處理后,脯氨酸含量均顯著低于對照(P<0.05)。溫室生境中,重度干旱脅迫(30 d)時,以200 mg·L-1PP333處理時的脯氨酸含量較其它處理濃度低。
大田生境,輕度脅迫(10 d)和重度脅迫(30 d),3個PP333濃度處理間葉片游離脯氨酸含量差異不顯著(P>0.05),而在中度脅迫(20 d)時,200 mg·L-1處理較其它濃度處理有顯著性變化,其增幅較小(表9)。復(fù)水10 d后,經(jīng)PP333處理的葉片游離脯氨酸含量均降低到輕度干旱脅迫(10 d)前的水平。
表7 大田生境不同濃度的PP333處理對‘轟炸機’MDA含量(mol·g-1)的影響
表8 溫室生境不同濃度的PP333處理對‘轟炸機’游離脯氨酸含量(μg·g-1)的影響
表9 大田生境不同濃度的PP333處理對‘轟炸機’游離脯氨酸(μg·g-1) 含量的影響
2.5多效唑?qū)Σ煌诚隆Z炸機’苗期超氧化物歧化酶活力的影響
隨著自然干旱時間的延長,溫室和大田中的多年生黑麥草‘轟炸機’葉片的SOD活性均呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢。溫室生境中,干旱處理10 d時,各濃度處理的SOD活性差異不顯著(P>0.05),在中度脅迫(20 d)和重度脅迫(30 d)時,200和300 mg·L-1處理有較高的SOD活性,復(fù)水10 d后,經(jīng)PP333處理的‘轟炸機’仍保持較高的SOD活性(表10)。大田生境下,干旱脅迫10 d時,各處理組的‘轟炸機’SOD活性均低于CK,干旱脅迫20 d時,200 mg·L-1處理相比于其它處理有最高的SOD活性,而在重度脅迫(30 d)時100 mg·L-1處理有最高的SOD活性,復(fù)水10 d后,300 mg·L-1處理的SOD活性顯著低于對照(P<0.05),表明中、低濃度的PP333對提高‘轟炸機’葉片在干旱脅迫下的SOD活性作用明顯。
表10 溫室生境不同濃度的PP333處理對‘轟炸機’SOD活性(U·g-1)的影響
表11 大田生境不同濃度的PP333處理對‘轟炸機’SOD活性的影響
3討論與結(jié)論
植物對干旱脅迫及脅迫后復(fù)水的響應(yīng)是一個十分復(fù)雜的過程,會產(chǎn)生適應(yīng)、傷害、修復(fù)以及補償?shù)炔煌A段性反應(yīng),在不同的反應(yīng)階段各種生理指標(biāo)的變化是不一樣的,這些變化可作為鑒定植物耐旱性的重要指標(biāo)[13]。
3.1不同生境不同濃度 PP333對草坪草葉片水分的影響
葉片相對含水量是公認(rèn)的能較好地反映植物水分狀況的生理指標(biāo),它反映了植物組織在蒸騰作用時耗水補充過程和恢復(fù)能力的差異,也是指示葉片保水能力的一個常用指標(biāo)[14]。在干旱脅迫下,抗旱能力較強的植物能維持較高的相對含水量,復(fù)水后抗旱性強的植物相對含水量上升快,恢復(fù)生長快[15]。本研究發(fā)現(xiàn),在干旱脅迫10和20 d,多年生黑麥草‘轟炸機’能保持較高的相對含水量,到重度脅迫(30 d)時,葉片的相對含水量出現(xiàn)明顯下降,多效唑處理可以增加供試草種葉片的保水能力,從而提高抗旱性。溫室生境和大田生境下,中濃度(200 mg·L-1)的多效唑可最大程度地提升草坪葉片的相對含水量和保水能力的恢復(fù)程度。
3.2不同生境不同濃度 PP333對草坪草葉片質(zhì)膜透性的影響
丙二醛(MDA)是膜脂過氧化作用的產(chǎn)物之一,能與膜蛋白發(fā)生交聯(lián)作用,又能與細(xì)胞內(nèi)的各種成分發(fā)生反應(yīng),使膜系統(tǒng)中多種酶的生理功能嚴(yán)重受損傷,因此,可用MDA含量來代表植物膜脂過氧化的水平,反映植物受傷害的程度[16]。干旱脅迫下,膜脂過氧化產(chǎn)物丙二醛的大量積累又會造成膜透性上升,電解質(zhì)外滲,使植物相對電導(dǎo)率值變大,導(dǎo)致細(xì)胞膜系統(tǒng)的嚴(yán)重?fù)p傷[17-20]。透性變化越大,表示植物受害越重,抗旱性越弱[21]。本研究發(fā)現(xiàn),伴隨干旱時間的持續(xù),多年生黑麥草葉片的相對電導(dǎo)率和MDA含量一直處于上升趨勢,復(fù)水處理后略有回落,供試草種的電導(dǎo)率和MDA含量的變化與PP333處理施用濃度相關(guān), 當(dāng)施用300 mg·L-1濃度的PP333時,溫室苗的電導(dǎo)率值最低,而大田苗在200和300 mg·L-1處理時有較低的電導(dǎo)率值;經(jīng)200 mg·L-1處理液處理的溫室苗和大田苗的MDA含量顯著低于其它處理。說明使用中等濃度PP333處理液可以提升‘轟炸機’苗期葉片生物膜的透性。
3.3不同生境不同濃度 PP333對草坪草葉片抗旱能力的影響
水分脅迫會引起多年生黑麥草發(fā)生一系列的生理應(yīng)激反應(yīng),如游離脯氨酸的積累。干旱脅迫下脯氨酸積累比未干旱脅迫時含量高幾十倍甚至幾百倍[22]。蘭星和王璽[23]試驗表明,多效唑包衣處理能明顯地降低玉米(Zeamays)幼苗的脯氨酸含量和丙二醛含量, 提高可溶性糖含量和 SOD 活性, 有利于增強玉米幼苗的抗旱能力。大量研究證明,脯氨酸的積累說明其含量與干旱程度呈正相關(guān),水分脅迫越強,脯氨酸含量越高[24-25]。但是脯氨酸與植物抗旱性之間的關(guān)系仍存在爭議。有研究[26-27]認(rèn)為,干旱脅迫下脯氨酸累積量與抗旱性呈正相關(guān),也有研究[28]認(rèn)為,脯氨酸的積累是干旱脅迫產(chǎn)生的結(jié)果,因為有些植物在逆境條件下游離脯氨酸含量變化不大。本研究中,溫室苗和大田苗葉片中的游離脯氨酸含量變化趨勢一致,都在重度脅迫(30 d)時期有明顯增加。PP333的施加可以調(diào)節(jié)游離脯氨酸含量,游離脯氨酸通過促進(jìn)蛋白質(zhì)的水合作用,使蛋白質(zhì)膠體親水面積增大,可溶性蛋白質(zhì)增多,從而提高植物葉片的含水量,適當(dāng)濃度的PP333能減輕因干旱脅迫產(chǎn)生的傷害,提高供試草種抵抗干旱的能力。本研究認(rèn)為,將葉片中的游離脯氨酸含量變化看作是干旱脅迫下的生理響應(yīng)更為合理,此結(jié)論與岳樺和李雪[28]研究結(jié)果一致。
植物在新陳代謝過程中會產(chǎn)生有害物質(zhì)活性氧·O2-,·OH 等,植物體內(nèi)同樣也存在著一套清除活性氧的抗氧化系統(tǒng)[29]。曾瑋瑋等[30]研究表明,通過噴施一定濃度的多效唑可以提高藍(lán)莓(Vacciniumuliginosum)的抗旱性。本研究中,多年生黑麥草‘轟炸機’的SOD活性先升后降。在脅迫初期,SOD活性表現(xiàn)較為活躍,啟動了自身的防御系統(tǒng),在干旱脅迫20 d時達(dá)到最大值,隨著脅迫程度的加深,植物體內(nèi)的代謝開始紊亂失衡,SOD活性大幅下降。PP333的施加增加了黑麥草SOD活性,提高了對干旱的忍耐能力,溫室和大田試驗顯示100和200 mg·L-1PP333處理后的多年生黑麥草葉片含有較高的SOD活性。
4結(jié)論
從上述分析可以看出,施用適當(dāng)濃度的多效唑可以提高干旱脅迫條件下多年生黑麥草‘轟炸機’葉片的相對含水量和SOD活性,降低相對電導(dǎo)率、丙二醛含量,增加游離脯氨酸含量,提高抗旱性; PP333不同濃度間的作用效果在輕度脅迫(10 d)時期沒有表現(xiàn)出明顯不同,而是在中度脅迫(20 d)、重度脅迫(30 d)以及復(fù)水后的恢復(fù)時期有明顯差異,表現(xiàn)為減輕或顯著減輕草種葉片遭受干旱傷害的程度,增強其適應(yīng)干旱的能力,提高抗旱性;綜合各生理指標(biāo)數(shù)據(jù)可知,提高多年生黑麥草抗旱性的最優(yōu)濃度為200 mg·L-1;本研究是在溫室盆栽和大田試驗地兩種生境中進(jìn)行的,在干旱脅迫階段及復(fù)水階段溫室盆栽的土壤含水量要大于或略大于大田,在干旱脅迫后期,植物葉片的相對含水量、SOD酶活性溫室栽培組低于大田同等濃度處理組,游離脯氨酸含量和丙二醛含量溫室栽培組明顯高于大田供試組,說明溫室試驗的環(huán)境與野外生境有一定的差異性,得出的結(jié)論有一定的局限性,進(jìn)行大田試驗是有必要的。
參考文獻(xiàn)References:
[1]劉譯鍇,鄭明珠,馬莉,劉鐵軍,楊有俊,劉金榮.調(diào)虧灌溉對多年生黑麥草光合特性的影響及閾值的確定.草業(yè)科學(xué),2015,32(4):570-580.
Liu Y K,Zheng M Z,Ma L,Liu T J,Yang Y J,Liu J R.Effects of regulated deficit irrigation on photosynthetic characteristics in perennial ryegrass and the determination for irrigation threshold.Pratacultural Science,2015,32(4):570-580.(in Chinese)
[2]王非,于成龍,劉丹.植物生長調(diào)節(jié)劑對苗木抗旱性影響的綜合評價.林業(yè)科技,2007,32(3):56-60.
Wang F,Yu C L,Liu D.Effects of plant growth regulators on drought resistance of shrub seedlings.Forestry Science and Technology,2007,32(3):58-60.(in Chinese)
[3]Christine L,Oliver H,Michael H.Environmental factors regulating the radial oxygen loss from roots ofMyriophyllumspicatumandPotamogetoncrispus.Aquatic Botany,2006,84:333-340.
[4]蔡新赟,邵秋雨,張新新,武瑞鑫.生長調(diào)節(jié)劑對坪用多年生黑麥草生長特性的影響.草業(yè)科學(xué),2013,30(7):1014-1018.
Cai X Y,Shao Q Y,Zhang X X,Wu R X.Effects of plant growth regulators on growth characteristics ofLoliumperenne.Pratacultural Science,2013,30(7):1014-1018.(in Chinese)
[5]羅天瓊,莫志萍,莫本田,文克儉,張建波.不同生長調(diào)節(jié)劑對草坪質(zhì)量的影響.草業(yè)科學(xué),2011,28(5):710-716.
Luo T X,Mo Z P,Mo B T,Wen K J,Zhang J B.Effect of different growth regulators on the lawn quality.Pratacultural Science,2011,28(5):710-716.(in Chinese)
[6]曹翠玲,胡瀟,宋紅星,徐懷同.B9與多效唑提高早熟禾抗旱性生理機制的研究.草業(yè)科學(xué),2004,21(10):78-82.
Cao C L,Hu X,Song H X,Xu H T.Studies on the mechanism of B9 and PP333increasing drought resistance ofPoaannual.Pratacultural Science,2004,21(10):78-82.(in Chinese)
[7]劉曉靜,柳小妮.多效唑和烯效唑?qū)Σ莸卦缡旌桃恍┥笜?biāo)及其抗性的影響.草業(yè)學(xué)報,2006(2):48-53.
Liu X J,Liu X N.Effects of paclobutrazol and uniconazole on some physiological and biochemical indices and the resistance ofPoapratensis.Acta Prataculturae Sinica,2006(2):48-53.(in Chinese)
[8]趙超鵬,周琴,曹春信,韓亮亮,江巧君,江海東.多效唑?qū)Χ嗷ê邴湶菸镔|(zhì)積累和種子產(chǎn)量的影響.草業(yè)科學(xué),2010(3):72-75.
Zhao C P,Zhou Q,Cao C X,Han L L,Jiang Q J,Jiang H D.Effects of PP333on dry matter accumulation and seed yield ofLoliummultiflorum.Pratacultural Science,2010(3):72-75.(in Chinese)
[9]李世忠,王迪,徐坤.多效唑?qū)λ{(lán)莖冰草種子質(zhì)量形成的影響.草業(yè)科學(xué),2015,32(10):1619-1624.
Li S Z,Wang D,Xu K.Effects of paclobutrazol (PP333) on seed quality for western wheat grass.Pratacultural Science,2015,32(10):1619-1624.(in Chinese)
[10]呂雙慶,李生秀.多效唑?qū)档匦←溡恍┥怼⑸匦约爱a(chǎn)量的影響.植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報,2005(1):92-98.
Lyu S Q,Li S X.Effects of PP333spraying on some physiological,morphological characteristics and yield of wheat on dryland with different plant density.Plant Nutrition and Fertilizer Science,2005(1):92-98.(in Chinese)
[11]郝建軍,康宗利.植物生理學(xué)實驗技術(shù).北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2006.
[12]李合生.植物生理生化實驗原理和技術(shù).北京:高等教育出版社,2000.
[13]趙麗英,鄧西平,山侖.滲透脅迫對小麥幼苗葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報,2005,16(7):1261-1264.
Zhao L Y,Deng X P,Shan L.Effects of osmotic stress on chlorophyll fluorescence parameters of wheat seedling.Chinese Journal of Applied Ecology,2005,16(7):1261-1264.(in Chinese)
[14]宋家壯,李萍萍,付為國.水分脅迫及復(fù)水對虉草生理生化特性的影響.草業(yè)學(xué)報,2012,21(2):62-69.
Song J Z,Li P P,Fu W G.Effect of water stress and rewatering on the physiological and biochemical characeristics ofPhalarisarundinacea.Acta Prataculturae Sinica,2012,21(2):62-69.(in Chinese)
[15]鄭敏娜,李向林,萬里強,何峰,席翠玲,陳瑞祥.四種暖季型禾草對水分脅迫的生理響應(yīng).中國農(nóng)學(xué)通報,2009,25(9):114-119.
Zheng M N,Li X L,Wan L Q,He F,Xi C L,Chen R X.Physiological responses to drought stress of warm-season forage grasses.Chinese Agricultural Science Bulletin,2009,25(9):114-119.(in Chinese)
[16]王齊,孫吉雄,安淵.水分脅迫對結(jié)縷草種群特征和生理特性的影響.草業(yè)學(xué)報,2009,18(2):33-38.Wang Q,Sun J X,An Y.The effect of the population properties and stress-tolerance physiological characteristics ofZoysiagrass under water stresses.Acta Prataculturae Sinica,2009,18(2):33-38.(in Chinese)
[17]蔣明義,郭紹川.水分虧缺誘導(dǎo)的氧化脅迫和植物的抗氧化作用.植物生理學(xué)通訊,1996,32(2):144-150.
Jiang M Y,Guo S C.Oxidative stress and antioxidation induced by water deficiency in plants.Plant Physiology Communications,1996,32(2):144-150.(in Chinese)
[18]張朝陽,許桂芳,向佐湘.干旱脅迫對4種常綠藤本植物抗性生理生化指標(biāo)的影響.江西農(nóng)業(yè)學(xué)報,2008,20(12):42-45.
Zhang C Y,Xu G F,Xiang Z X.Effects of drought stress on physiological and biochemical process of four evergreen Lianas.Acta Agriculturae Jiangxi,2008,20(12):42-45.(in Chinese)
[19]王瓊,宋桂龍,韓烈保,辜再元.5種野生護(hù)坡植物的抗旱綜合性評價.福建農(nóng)林大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2008,37(2):153-157.
Wang Q,Song G L,Han L B,Gu Z Y.Comprehensive evaluation of drought resistance of 5 wild plant species applied to slope eco-engineering.Journal of Fujian Agriculture and Forestry University:Natural Science Edition,2008,37(2):153-157.(in Chinese)
[20]張衛(wèi)華,張方秋,張守攻,徐大平,陳祖旭,黃烈健.3種相思幼苗抗旱性研究.林業(yè)科學(xué)研究,2005,18(6):695-700.
Zhang W H,Zhang F Q,Zhang S G,Xu D P,Chen Z X,Huang L J.Study on the drought-resistance of three seedlings ofAcacia.Forest Research,2005,18(6):695-700.(in Chinese)
[21]艾尼莫明.幾種植物細(xì)胞膜的差別透性及其與抗旱性的關(guān)系.干旱區(qū)研究,1994,11 (1):57-60.
Ainimoming.Differentical permeability of some plants call membrane and relationship with drought resistance.Arid Zone Research,1994,11(1):57-60.(in Chinese)
[22]王忠.植物生理學(xué).北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2000.
Wang Z.Plant Physiology.Beijing:China Agriculture Press,2000.(in Chinese)
[23]蘭星,王璽.干旱脅迫下多效唑包衣對玉米種子萌發(fā)及幼苗生長的影響.玉米科學(xué),2008(2):94-96.
Lan X,Wang X.Effects of paclobutrazol seed-coating on seed germination and seedling growth in maize under drought stress.Journal of Maize Sciences,2008(2):94-96.(in Chinese)
[24]李君,周守標(biāo),王春景,李金花.野生和栽培馬蹄金抗旱性比較及其抗旱機制初探.植物生態(tài)學(xué)報,2007,31(3):521-527.
Li J,Zhou S B,Wang C J,Li J H.Comparative study of drought tolerance and tolerance mechanisms in wild and cultivatedDichondrarepens.Journal of Plant Ecology(Chinese Version),2007,31(3):521-527.(in Chinese)
[25]孫彥,楊青川,張英華.不同草坪草種及品種苗期抗旱性比較.草地學(xué)報,2001,9(1):16-20.
Sun Y,Yang Q C,Zhang Y H.Studies on drought tolerance of eight turfgrass cultivars at seedling stage.Acta Agrestia Sinica,2001,9(1):16-20.(in Chinese)
[26]趙瑞雪,朱慧森,程鈺宏,董寬虎.植物脯氨酸及其合成酶系研究進(jìn)展.草業(yè)科學(xué),2008,25(2):90-95.
Zhao R X,Zhu H S,Cheng Y H,Dong K H.Research progress on proline and its biosynthesis enzymes in plant.Pratacultural Science,2008,25(2):90-95.(in Chinese)
[27]Blum A,Ebercon A.Genotypic responses in sorghum to drought stress Ⅲ Free proline accumulationand drought resistance.Crop Science,1976,16:428-431.
[28]岳樺,李雪.PEG脅迫對柳葉水甘草種子萌發(fā)及幼苗的影響.草業(yè)科學(xué),2013,30(4):571-576.
Yue H,Li X.Effects of drought stress on seed germination and seedling growth ofAmsoniatabernaemontana.Pratacultural Science,2013,30(4):571-576.(in Chinese)
[29]鄧一飛,徐佳敏,張文舉,鄧志瑞.鎘脅迫對匍匐剪股穎生長及生理生化的影響.草業(yè)科學(xué),2015,32(2):217-223.
Deng Y F,Xu J M,Zhang W J,Deng Z R.Effects of cadmium stress on growth and physiological and bio-chemical characteristics of creeping bentgrass.Pratacultural Science,2015,32(2):217-223.(in Chinese)
[30]曾瑋瑋,李云霞,狄露露,孫旭科,李永強.多效唑?qū)λ{(lán)莓干旱脅迫的緩解作用研究.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2012(14):8063-8065.
Zeng W W,Li Y X,Di L L,Sun X K,Li Y Q.Study on paclobutrazol mitigating effects on drought stress of Blueberry(VacciniumuliginosumLinn.).Journal of Anhui Agricultural,2012(14):8063-8065.
(責(zé)任編輯王芳)
Effects of paclobutrazol on drought resistance ofLoliumperenne‘Bomber’ under different growing conditions
Wang Jing-hong1, Liu Su-xin1, Wang Fei1, Duoduo1,
Zhang Xiu-mei1, Chen Ai1, Li He2, Wang Lu-yao1
(1.College of Landscape Architecture, Northeast Forestry University, Harbin 150040, China;2.Harbin Engineering University, Harbin 150001, China)
Abstract:Lolium perenne cv. ‘Bomber’ is widely applied as turf grass species in the garden lawn of north China. In the present study, the physiological characteristics of ‘Bomber’ with different concentrations of PP333treatments under drought stress in both greenhouse and the field were evaluated to provide reference for solving the practical water shortage problems in turfgrass management. The results revealed that the physiological indices of ‘Bomber’ leaves after PP333application had no significant difference under short stress period (10 d), while had significant differences under moderate stress period (20 d) and long stress period (30 d). During drought stress, the leaf relative water content (RWC) declined, whereas the relative conductivity, malondialdehyde (MDA) content and free proline content increased and super-oxide dismutase (SOD) activity fluctuantly changed. Based on these comprehensive responses of physiological indices, PP333application with the concentration of 200 mg·L-1can improve the drought resistance of L. perenne. Under the same degree of drought stress, the seedling damage in the field was far less than those in the greenhouse, which indicated that the actual drought tolerance of turfgrass was stronger than the experimental results under the greenhouse drought condition.
Key words:paclobutrazol; drought stress; Lolium perenne; plant resistance
DOI:10.11829/j.issn.1001-0629.2015-0427
*收稿日期:2015-08-06
基金項目:中央高?;究蒲袠I(yè)務(wù)費專項資金項目(2572014CA27)
通信作者:王非(1975-),女,黑龍江牡丹江人,副教授,博士,研究方向為園林植物應(yīng)用。E-mail:175494899@qq.com
中圖分類號:S543+.603.4;Q945.78
文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
文章編號:1001-0629(2016)5-0926-09*1
Corresponding author:Wang FeiE-mail:175494899@qq.com
王競紅,劉素欣,王非,多多,張秀梅,陳艾,李鶴,王璐瑤.多效唑?qū)Σ煌扯嗄晟邴湶菘购敌缘挠绊?草業(yè)科學(xué),2016,33(5):926-934.
Wang J H,Liu S X,Wang F,Duoduo,Zhang X M,Chen A,Li H,Wang L Y.Effects of paclobutrazol on drought resistance ofLoliumperenne‘Bomber’ under different growing conditions.Pratacultural Science,2016,33(5):926-934.
接受日期:2016-01-04
第一作者:王競紅(1974-),女,山東蓬萊人,副教授,博士,研究方向為園林植物應(yīng)用。E-mail:jinglife26@126.com