摘 要：苎麻是中国重要的纤维作物，在夏季容易遭受渍水胁迫，严重限制其生长发育。试验以华苎4号为试验材料，渍水处理前分别喷施100mg/L的脱落酸(ABA)、水杨酸(SA)、6－苄氨基嘌呤(6－BA)和蒸馏水，以正常栽培方式为对照(CK)，研究其对苎麻农艺性状、纤维品质、光合作用、渗透调节物质以及抗氧化酶活性的影响。结果表明，3种生长调节剂均能有效地促进渍水苎麻的生长发育，但不同生长调节剂效果略有差异。SA处理下能获得较好的农艺性状；6－BA处理下纤维品质相对更佳；3个喷施生长调节剂处理均能有效地保持叶片SPAD值；SA和6－BA处理能够得到较好的净光合速率；ABA处理能够显著提高超氧化物歧化酶(SOD)活性；SA处理能够显著提高脯氨酸(Pro)和可溶性糖含量，对过氧化物酶(POD)活性的提升也存在着积极效应；6－BA处理能够显著降低丙二醛(MDA)积累，并提高Pro含量，对过氧化氢酶(CAT)活性有促进作用。总体来看，采用100mg/L的SA或6－BA处理均能够有效促进渍水胁迫后苎麻的恢复生长，为实际生产提供了新思路。
关键词：苎麻；渍水；生长调节剂；水杨酸；6－苄氨基嘌呤
苎麻(Boehmeria nivea L.)是一种宿根型多年生草本植物［1］。苎麻在土壤含水量20%～24%或是相对土壤最大持水量的80%～85%的土壤环境中生长最为合适［2］。土壤中水分过多会导致渍水，极大地影响苎麻的正常生长。“水是苎麻的命，也是苎麻的病”，苎麻喜酥松湿润土壤，但不耐渍水。随着地下水位的上升，麻园易出现渍水状况，明渍暗湿严重影响苎麻根系发育，渍水2～3d将会加快根系衰败，麻蔸全部死亡。另外，地下水位的上升还会提高病虫害的发生概率［3］。植物生长调节剂是一类人工合成的、具有与天然植物激素类似生长发育调节效能的有机物［4］。前人［5－6］研究表明，外源施用生长调节剂可以控制作物的生长发育，有效提高作物产量品质，达到增产增收的效果。近年来有研究［7－11］表明，外源施用植物生长调节剂对提升作物抗渍性有显著的作用。
本研究利用100mg/L的脱落酸(ABA)、水杨酸(SA)、6－苄氨基嘌呤(6－BA)对渍水苎麻进行喷施处理，分析3种不同生长调节剂对渍水苎麻农艺性状、纤维品质和生理特性的影响，旨在为提高苎麻耐渍性提供理论依据。
1材料与方法
1.1试验材料
供试材料为“华苎4号”，麻龄为1龄，由华中农业大学麻类研究室提供。
1.2试验设计与方法
试验时间为2019年5月—8月，试验地点位于华中农业大学种子挂藏室网室。选用大田土壤和营养土2∶1的体积比混匀，装入高50cm，内径40cm，底部打孔的塑料盆内，土重15kg，土壤高度约为45cm。选取刚出苗且长势一致的华苎4号麻兜，移栽种植于盆中，每盆种植1株，正常浇透水以利出苗。苎麻长至旺长期时开始渍水处理，渍水处理是将塑料桶放入高50cm的水池中，并灌水至土壤表面略微可见明水为准。处理时间为3d，3d后将水池中水排出，解除渍水胁迫。处理开始前3d时喷施生长调节剂ABA、SA、6－BA与蒸馏水，生长调节剂浓度均为100mg/L，从顶部往基部喷施，以叶面出现液滴为准。各处理分别记为ABA、SA、6－BA和WL，以及正常灌溉无渍水处理的CK，每个处理(对照)12盆植株。
1.3数据测定与分析
在渍水处理结束后2d进行生理生化指标取样和光合指标测定，待到成熟期进行收获并测定农艺性状。利用氮蓝四唑法测定SOD活性、利用愈创木酚法测定POD活性、采用硫代巴比妥酸法法测定MDA含量、酸性茚三酮比色法测定Pro含量、蒽酮比色法测定可溶性糖含量［12］，Rubisco和CAT活性均采用苏州科铭生物技术公司生产的试剂盒测定。
光合指标和SPAD值分别采用美国LI－COR公司生产的Li－6400XT便携式光合作用测量系统与日本KONICA MINOLTA公司生产的SPAD－502PLUS型便携式叶绿素仪进行测定。测定时间为上午9：00～11：00，选取各处理有代表性的植株5株，定点从苎麻顶部完全展开叶往下数第5片功能叶进行测定，每片叶测定5次，取平均值。
所得数据利用SPSS19.0软件进行统计分析，利用Excel2020软件绘图。
2结果与分析
2.1喷施生长调节剂对渍水苎麻农艺性状的影响
由表1可知，不同的生长调节对渍水二麻农艺性状的影响不同，WL处理的各项农艺性状均是最低值，3个生长调节剂处理中，SA和6－BA处理表现较好，ABA处理略差。SA处理下二麻株高、茎粗、鲜重、鲜茎重、鲜皮重、皮厚相较WL分别上涨57.64%、22.67%、169.87%、133.16%、106.80%和23.52%，且均达显著水平。SA处理下鲜皮重显著高于ABA和6－BA处理，相效于后者分别提高38.25%和44.55%。此外6－BA和ABA处理下各项农艺性状均显著优于WL。
表1喷施生长调节剂对渍水苎麻农艺性状的影响
注：同列不同小写字母表示差异显著(p＜0.05)。
2.2喷施生长调节剂对渍水苎麻纤维品质的影响
由表2可知，渍水对苎麻纤维品质造成不利影响，WL含胶率显著高于3个生长调节剂处理组，而断裂强力、断裂伸长率、纤维直径均低于3个生长调节剂处理组。与CK相比，WL处理下苎麻的纤维品质显著降低，而生长调节剂处理均能有效缓解渍水条件下苎麻纤维品质的下降，其中6－BA处理效果最佳，纤维有着最低的含胶率和较高的断裂强力、断裂伸长率、纤维直径，6－BA处理后的纤维断裂强力显著高于WL，而且与CK相比仅降低10.71%。与WL相比，3个生长调节剂处理均可有效地缓解苎麻纤维品质的下降程度。
表2喷施生长调节剂对渍水苎麻纤维品质的影响
注：同列不同小写字母表示差异显著(p＜0.05)。
2.3喷施生长调节剂对渍水苎麻SPAD值的影响
由图1可知，WL处理下叶片SPAD值在4个处理中处于最低水平，SA处理下SPAD值表现优于其他2个生长调节剂处理，是WL处理的1.23倍。
2.4喷施生长调节剂对渍水苎麻光合作用及其关键酶的影响
从图2A可以发现，WL处理下的净光合速率处于最低水平，仅为0.79μmol/(m2·s)，显著低于SA与6－BA处理下净光合速率，说明渍水严重影响了苎麻的净光合速率，而喷施SA或6－BA可以阻止净光合速率的下降，这两个处理下净光合速率分别达到5.46μmol/(m2·s)和5.47μmol/(m2·s)。从图2B和2D可以看出，渍水处理的气孔导度和蒸腾速率均显著低于CK，其中WL表现最差。而从图2C中可以发现，SA处理与CK有着接近的胞间CO2浓度。
Rubisco是植株光合作用不可或缺的酶，图3为Rbisco在渍水苎麻叶片中活性情况，可以发现6－BA处理下的Rubisco活性在3个生长调节剂处理中最高，相较于WL提升42.34%，ABA处理下Rubisco活性与WL差异不显著。
注:不同小写字母表示差异显著(p＜0.05)。
图1喷施生长调节剂对渍水苎麻SPAD值的影响
注:不同小写字母表示差异显著(p＜0.05)。
图2喷施生长调节剂对渍水苎麻光合特性的影响
注：不同小写字母表示差异显著(p＜0.05)。
图3喷施生长调节剂对渍水苎麻Ｒubisco活性的影响
2.5喷施生长调节剂对渍水苎麻丙二醛和渗透调节物质的影响
丙二醛含量能够反映植株受胁迫的程度。3个生长调节剂处理叶片中MDA含量显著低于WL处理，其中6－BA处理表现最佳，MDA含量最低，仅为WL处理的69.97%(图4A)。由图4B可见，SA和6－BA处理的叶片Pro含量显著高于WL处理，分别达到151.94、155.26μg。由图4C可知，SA处理下叶片可溶性糖含量显著高于其他2个生长调节剂处理和WL，而6－BA处理下可溶性糖含量显著低于WL处理。
注：不同小写字母表示差异显著(p＜0.05)。
图4喷施生长调节剂对渍水苎麻丙二醛和渗透调节物质的影响
2.6喷施生长调节剂对渍水苎麻抗氧化酶活性的影响
渍水胁迫使得苎麻抗氧化酶活性提高，CK未进行渍水处理，故各抗氧化酶活性低于其他4个处理。从图5A可以发现，ABA处理下叶片SOD活性在各处理中最高，显著高于其他2个生长调节剂处理组。而POD活则不同，SA处理下POD活性高于ABA与6－BA处理，3个生长调节剂处理下POD活性较WL分别提升14.71%、80.22%、45.04%(图5B)。CAT活性变化在各生长调节处理下差异不显著，3个生长调节剂处理中6－BA处理最佳，显著高于WL处理，CAT活性提升达到24.01%(图5c)。
3讨论
在渍水胁迫下，由于作物叶片叶绿素含量下降，植株光合作用将受到抑制，从而导致物质积累受阻，引起产量和品质下降［13］。马渊博［3］对苎麻淹水胁迫的研究表明，苎麻在淹水胁迫下株高日增长率随着淹水时间的延长而减小，同时还会引起植株叶片萎蔫，淹水时长达到96h后甚至会出现叶片掉落和幼叶死亡的情况。前人［15］研究表明水分过多的情况下棉花的纤维品质会受到不同程度的影响，洪涝下棉花纤维整齐度、平均纤维长显著降低；棉花纤维长度、整齐度、比强度随涝渍程度加重呈减小趋势［16］。本试验中，WL处理的各项农艺性状为最低，纤维品质也低于其他各项处理。
生长调节剂主要是通过降低细胞内活性氧物质、积累细胞渗透调节物质和非酶抗氧化物、提升抗氧化酶活性等来缓解胁迫带来的危害。在苹果上利用ABA可以显著提高其叶片叶绿素含量，而6－BA处理香水百合同样也可以得到叶绿素含量提升的结果［17］；棉花幼苗在低温胁迫下容易受损，外源施用SA可以有效降低MDA含量，并提高可溶性糖、Pro等渗透调节物质的含量［19］。
本研究发现通过喷施3种生长调节剂均能有效缓解渍水胁迫引起的农艺性状变差、纤维品质下降等问题。渍水胁迫使得苎麻体内活性氧大量积累，造成叶绿体解体、叶片叶绿素含量降低，光合作用关键酶活性下降，导致光合作用受限，植株无法通过光合作用积累生长发育所需要的各类物质，最终使得成熟期减产、品质下降。而SA和6－BA处理能够将渍水后苎麻叶片SPAD值、净光合速率以及Ｒubisco活性维持在较高的水平，同时还能有效抑制MDA的积累，维持苎麻叶片中叶绿体形态结构的稳定，促进渗透调节物质的积累和诱导抗氧化酶活性的上升。
注：不同小写字母表示差异显著(p＜0.05)。
图5喷施生长调节剂对渍水苎麻叶片抗氧化物酶活性的影响
4结论
根据上述讨论可知，在渍水胁迫下，通过比较不同生长调节剂处理下苎麻的农艺性状、纤维品质、光合特性、渗透调节物质、抗氧化酶活性的变化，发现喷施100mg/L的SA或6－BA时可有效缓解渍水对于苎麻生长发育及纤维品质的不利影响。但鉴于本试验未进行多年重复及大田试验，在生产实际中的作用还需进一步研究确认。
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文章摘自：郭曦隆,刘立军.喷施生长调节物质对渍水苎麻生长及生理代谢的影响[J].中国麻业科学,2021,43(05):241-246+259.
