不同水分脅迫時間對柑橘葉片脫落酸含量的影響

◎ 聶 瓊，胡蓮輝，康林峰，張偉蘭，謝深喜

（1.湖南人文科技學院，湖南 婁底 417000；2.湖南農(nóng)業(yè)大學，湖南 長沙 410128）

本研究以紐荷爾臍橙和山下紅溫州蜜柑為試驗材料，結合前人的研究結果，探討了水分脅迫對植物抗逆性物質及ABA含量的影響，為了解柑橘制定合理有效的抗旱措施提供理論科學依據(jù)。

1 材料與方法

以兩年生枳砧山下紅溫州蜜柑和紐荷爾臍橙嫁接苗為試驗材料，每盆定植1株，設正常及水分脅迫兩個處理，正常處理的正常澆水（作為對照），水分脅迫處理的進行干旱，干旱到一定程度（土壤含水量為土壤最大持水量的50%）后停止繼續(xù)干旱，每天通過測定土壤含水量進行補水維持干旱程度。到達脅迫程度當天取第1次樣，每隔15 d取一次，總共取5次，采取處理植株春梢頂端以下第2～6片葉作為試驗樣品，用液氮速凍后，放于-80℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

脯氨酸的測定采用磺基水楊酸測定法，可溶性糖含量的測定采用蒽酮試劑法，ABA含量的測定采用液相色譜法。

2 結果與分析

2.1 山下紅溫州蜜柑和紐荷爾臍橙葉片中脯氨酸含量

由表1、表2可知，干旱可使柑橘葉片的脯氨酸含量增加，兩個品種葉片脯氨酸含量變化趨勢相同，都是隨水分脅迫時間的延長而增加。紐荷爾臍橙在正常澆水情況下水分脅迫0 d、30 d和水分脅迫持續(xù)了60 d情況下，葉片中的脯氨酸含量分別為280.62 μg/g、284.13 μg/g和287.12 μg/g，變化不大。而處理葉片中脯氨酸含量分別為 455.23 μg/g、840.23 μg/g 和 1 093.42 μg/g，60 d 比水分脅迫當天增加1.4倍，比正常對照增加了2.8倍。山下紅溫州蜜柑正常澆水管理和60 d脅迫處理葉片中的脯氨酸含量分別為300.1 μg/g和1 229 μg/g，后者為前者的4.09倍。

表1 紐荷爾臍橙葉片中脯氨酸含量表（單位：μg/g）

表2 山下紅溫州蜜柑葉片中脯氨酸含量表（單位：μg/g）

2.2 山下紅溫州蜜柑和紐荷爾臍橙葉片中可溶性糖含量

由圖1可知，在水分脅迫的當天，正常對照紐荷爾臍橙葉片中的可溶性糖含量為22.36 mg/g，水分脅迫處理紐荷爾臍橙葉片中的可溶性糖含量為23.54 mg/g，根據(jù)方差分析結果顯示，兩者間不存在顯著差異。在水平脅迫持續(xù)了60 d時，紐荷爾臍橙葉片中的可溶性糖含量到37.99 mg/g，而正常對照葉片中可溶性糖含量為21.3 mg/g。山下紅溫州蜜柑在水分脅迫當天，對照與處理葉片中的可溶性糖含量為分別為22.96 mg/g，22.54 mg/g，而15 d、30 d、45 d、60 d時水分脅迫處理葉片中可溶性含量分別為25.46 mg/g、29.82 mg/g、32.04 mg/g、33.66 mg/g，有逐步上升的趨勢，而對照中可溶性糖含量沒有很大的變化。

圖1 紐荷爾臍橙葉片中可溶性糖含量圖

圖2 山下紅溫州蜜柑葉片中可溶性糖含量圖

2.3 山下紅溫州蜜柑和紐荷爾臍橙葉片中脫落酸含量

從圖3、圖4可知，山下紅溫州蜜柑和紐荷爾臍橙葉片中的ABA含量均呈現(xiàn)隨水分脅迫時間的延長而增加的趨勢。紐荷爾臍橙ABA含量隨著水分脅迫延長而增加，水分脅迫到達當天時正常對照中紐荷爾臍橙葉片的ABA含量為51.26 ng/g，而處理中紐荷爾臍橙葉片中的ABA含量為90.56 ng/g，水分脅迫時間到60 d時，正常與處理的紐荷爾臍橙葉片中ABA含量分別為50.68 ng/g、193.13 ng/g，處理為正常澆水對照的3.81倍，且水分脅迫處理葉片60 d為0 d的2.13倍。山下紅溫州蜜柑正常澆水對照葉片中的ABA含量在0～60 d中變化不大，0 d與60 d分別為60.36 ng/g、60.15 ng/g。水分脅迫處理葉片中的ABA含量在水分脅迫0 d為83.47 ng/g，且水分脅迫時間為15 d、30 d、45 d和60 d時ABA含量分別為106.52、113.65、132.86 ng/g和156.89 ng/g。

圖3 紐荷爾臍橙葉片中ABA含量圖

圖4 山下紅溫州蜜柑葉片中ABA含量圖

3 討論與分析

本試驗發(fā)現(xiàn)，隨著水分脅迫時間的延長，脯氨酸、可溶性糖和ABA含量增加。

脯氨酸是一種滲透物質，是目前所知的分布最廣的滲透保護物質，在逆境中能和植物細胞體內的一些復合物聚合發(fā)生反應，中和逆境條件下產(chǎn)生的一些有害物質，避免植物遭受毒害。植物在水分脅迫條件下，植株會對水分虧缺產(chǎn)生相應的生理反應，使植物體內的脯氨酸含量增加。脯氨酸含量的大量積累防止了原生質脫水，也使細胞質與液泡間的滲透勢保持平衡，從而加強了植物對干旱的適應能力。本試驗結果表明，隨著水分脅迫時間的延長，柑橘葉片脯氨酸含量越高。Knipp[1]等研究了水分脅迫對生產(chǎn)果聚糖轉基因馬鈴薯葉片脯氨酸累積的影響，發(fā)現(xiàn)水分脅迫處理后，馬鈴薯葉片中脯氨酸的含量都增加。

本研究對兩個柑橘品種進行了可溶性糖含量的測定，結果表明：隨著水分脅迫時間的增加，兩處理葉片中的可溶性糖含量與對照相比都顯著增加，且兩處理在脅迫60 d時，可溶性糖含量達到最高值。

ABA能提高植物抗旱能力，在水分脅迫下植物葉片內ABA含量升高，ABA促使植物氣孔關閉或抑制氣孔開放，使作物盡可能地降低蒸騰失水，以抵御水分脅迫[2]。本研究表明，隨著水分脅迫時間的增加，山下紅溫州蜜柑和紐荷爾臍橙體內的ABA含量均增加。

綜合上述研究結果認為，植物在遭遇水分脅迫逆境時，為了減少體內水分流失，維持正常的生理功能，其體內會啟動相應的抗旱應急機制，細胞內大量積累滲透調節(jié)物質脯氨酸及可溶性糖等小分子物質或植物內源激素水平發(fā)生變化，以增加其保水能力。

[1]Knipp G.Honenerier B. Effect of water stress on proline accumulation of genetically modified potatoes generating fructans[J].J Plant physiol，2006，163（4）：392.

[2]趙 翔，李 娜，王鵬濤，等.脫落酸調節(jié)植物抵御水分脅迫的機制研究[J].生命科學，2011，23（1）：115-120.