油菜素内酯对阔世玛胁迫下谷子叶片光合荧光特性及糖代谢的影响

摘要：

[目的]探明油菜素内酯(brassinolide,BR)对阔世玛胁迫下谷子叶片的光合荧光特性及糖代谢的影响,为谷子田磺酰脲类除草剂阔世玛的安全应用及利用植物生长调节剂油菜素内酯缓解除草剂药害提供理论基础和技术途径.[方法]采用完全随机设计,重复3次,以杂交高产谷张杂5号和普通优质谷晋谷21号为材料,进行盆栽试验,待幼苗长至3-5叶期时,喷施7.5 mg·L-1阔世玛,药后1d,分别叶面喷施清水(对照)、0.05、0.1、0.2和0.4 mg·L-1的油菜素内酯,7d后对所有处理的谷子幼苗株高、叶面积、鲜重等农艺性状、叶片光合色素含量、气体交换参数、叶绿素荧光参数、糖含量及蔗糖代谢关键酶活性进行测定与分析.[结果]在7.5 mg·L-1阔世玛胁迫下,谷子的株高、叶面积、鲜重、叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、叶绿素(a+b)、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、最大光化学产量(Fv/Fm)、表观光合电子传递速率(ETR)、非调节性能量耗散量子产量(Y(NO))、中性转化酶(NI)、蔗糖合成酶(SS)及蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性显著降低;而胞间CO2浓度(Ci)、调节性能量耗散量子产量(Y(NPQ))、还原性糖、蔗糖和淀粉含量显著升高.药后1d喷施适宜浓度的BR能部分缓解阔世玛对谷子的药害,显著提高谷子的株高、叶面积、鲜重、光合色素含量、Pn、Tr、Cs、Fv/Fm、ETR、Y(NO)、NI、SS及SPS活性,并显著降低Ci、Y(NPQ)、还原性糖、蔗糖和淀粉含量;其中,0.05-0.1 mg·L-1 BR对缓解张杂5号阔世玛药害的效果较好,0.1-0.2 mg·L-1 BR对缓解晋谷21号阔世玛药害的效果较好.≥0.4 mg·L-1 BR不能缓解阔世玛药害.[结论]7.5 mg·L-1的阔世玛对谷子产生显著药害的原因之一是降低了其光合色素含量,抑制了PSⅡ光化学活性,影响了糖代谢的正常运转.0.1 mg·L-1的油菜素内酯通过提高光合色素含量、增加气孔导度、提高PS Ⅱ光化学活性、促进碳水化合物的卸出、维持蔗糖代谢平衡等来缓解阔世玛对谷子光合作用的抑制.

关键词：谷子、油菜素内酯、阔世玛、光合能力、叶绿素荧光、糖代谢

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分类号：S48;S45

资助基金：国家自然科学基金31301269;山西省农业科技攻关项目20150311016-2;山西农业大学青年拔尖创新人才支持计划TYIT201406;山西省科技重点研发计划2015-TN-09;“十二五”国家科技支撑计划2014BAD07B01-09;2015年山西省农业科技成果转化和推广示范项目SXNKTG03

在线出版日期：2017-11-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：2508-2518