6－BA处理对烤烟耐旱性的影响

王军1，陈帆，温明霞1，李小龙，饶兴义1，夏志林1，许本波

（1贵州省烟草公司遵义市公司，遵义563000；2长江大学生命科学学院，湖北荆州434025）

6－BA处理对烤烟耐旱性的影响

王军1，陈帆2，温明霞1，李小龙2，饶兴义1，夏志林1，许本波2

（1贵州省烟草公司遵义市公司，遵义563000；2长江大学生命科学学院，湖北荆州434025）

为研究6－苄氨基腺嘌呤（6－BA）对干旱胁迫条件下烤烟耐旱性的影响，以‘云烟87’为材料，分别利用50、100和200μM 6－BA溶液处理干旱胁迫下旺长期的烤烟。结果表明6－BA处理对烟草的耐旱性有显著影响。干旱胁迫下SOD和POD的活性随6－BA浓度增加而上升，CAT活性和MDA含量随6－BA浓度增加而下降，50和100μM浓度的6－BA处理能够有效提高烟株的气孔导度、净光合速率等光合指标，而200μM 6－BA处理植株的气孔导度、净光合速率等指标与对照相比没有显著差异。实验表明，200μM 6－BA处理能提高烟草的耐旱性，但其作用机理与ABA不同。

烤烟；6－苄氨基腺嘌呤（6－BA）；耐旱性；光合特性

干旱是影响植物生长和发育的主要因子之一，干旱胁迫造成的农作物产量损失在所有非生物胁迫中占首位［1］。烟草在干旱胁迫下会积累大量的活性氧类物质，造成氧化胁迫，引起代谢系统紊乱［2］。在干旱胁迫下，由于水分缺失造成叶片气孔关闭，烟草的净光合速率也出现大幅度下降［3］。研究表明，6－BA通过调节内源激素水平，阻止水分胁迫下作物光合速率下降，提高抗氧化酶系统活性，降低气孔阻力和MDA含量，从而减轻水分胁迫下活性氧对细胞膜的伤害，增强作物耐旱性［4，5］。烟草在旺长期需水量最大［6］，本试验在烟草旺长期进行处理，研究不同浓度6－BA对干旱胁迫下烟草的生理特性和光合特性的变化，以期为烟草抗旱研究和耐旱剂开发提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验烟草品种为‘云烟87’，由贵州省烟草公司遵义市公司提供。在人工气候室内进行盆栽试验，试验用盆上内径25 cm，下内径20 cm，深25 cm，每盆装土5 kg。试验土壤采用镇江培蕾科技的播种育苗基质。

1.2 试验设计

采用漂浮育苗方法，烟苗长到6叶1心时，选择长势一致的烟苗移栽入盆钵内，每钵1株。试验共设3个6－BA浓度处理：B1.50μM；B2.100μM；B3.200μM，以喷清水作为对照（CK）。每个处理3次重复，每个重复10株烟苗。烟苗移栽后土壤相对含水率保持在78%～80%［6］。从移栽至盆第35 d开始，对烟苗进行干旱处理，当天利用小型喷壶对每株烟苗叶表面及背面均匀喷施20 mL不同浓度6－BA溶液1次，处理时间为17：00。自干旱处理第一天开始，选取长势一致的烟苗，每7 d取样测量第2或第3片功能叶的光合特性，每个处理取3个独立单株作为3次重复，每个单株测量3次。并取第2或第3片功能叶保存于－40℃冰箱，用于酶活性等生理指标测量，每个处理取3个独立单株作为3次重复，操作时间为9：00～11：00。共取样4次。

1.3 生理特性测定

利用取样保存的样品为材料测量保护酶活性。超氧化物歧化酶（SOD）活性利用NBT法［7］测定；过氧化氢酶（POD）活性利用愈创木酚法［8］测定；过氧化氢酶（CAT）活性采用紫外吸收法［9］测定；丙二醛（MDA）含量利用硫代巴比妥酸法［10］测量。

1.4 光合特性测定

利用Li－6400XT光合作用仪测量光合数据。主要测量指标有：叶片的净光合速率（Pn）、气孔导度（Cond）、胞间CO2浓度（Ci）、气孔限制值（Ls）。

1.5 数据处理

采用DPS 7.05和Excel 2007进行数据处理与统计分析。

2 结果与分析

2.1 干旱胁迫条件下6－BA处理对烤烟保护性酶活性的影响

3种浓度6－BA处理下，烟叶SOD活性的表现都为先升高后下降再上升，而对照组SOD活性处在一个缓慢上升的状态（图1）。从总体上看，3种浓度6－BA处理的SOD活性都高于对照。表明在干旱胁迫下，喷施6－BA能够使烟叶SOD活性处在较高的水平，随6－BA浓度的增加，烟叶SOD活性增强。

图1 干旱胁迫下不同浓度6－BA处理的烟叶SOD活性变化Fig.1 Effect of 6－BA on SOD enzyme activity of flue－cured tobacco under drought stress

不同浓度6－BA处理及对照中，烟叶POD活性的变化规律大致相同，都为先上升后下降再上升（图2）。在整个干旱胁迫过程中，6－BA处理样品中POD活性高于对照POD活性。表明在干旱胁迫下，喷施6－BA能够提高烟叶POD活性，增幅随着6－BA浓度升高而增大。

图2 干旱胁迫下不同浓度6－BA处理的烟叶POD活性变化Fig.2 Effect of 6－BA on POD enzym e activity of flue－cured tobacco under drought stress

不同浓度6－BA处理对烟叶CAT活性的影响差异较大。除B1处理外，CAT活性都表现为先降低后升高趋势，6－BA浓度越低，CAT活性越敏感，变化幅度相对较大（图3）；第一次取样，B2和B3处理CAT活性高于CK，B1处理CAT活性低于CK；后3次取样，各处理CAT都有不同幅度的增长，且活性都高于对照，然而CAT活性的增长幅度与6－BA浓度表现为负相关。

图3 干旱胁迫下不同浓度6－BA处理的烟叶CAT活性变化Fig.3 Effect of 6－BA on CAT enzyme activity of flue－cured tobacco under drought stress

不同浓度6－BA处理，烟叶MDA含量的表现为先上升后下降再上升。与对照相比，B2、B3处理使MDA含量始终保持在较低的水平，变化也较为平缓，膜稳定性高（图4）；B1处理对MDA含量影响与对照差别不大，膜脂过氧化程度较高。说明在干旱胁迫的过程中，较高浓度的6－BA能够使MDA含量维持在较低水平，提高膜稳定性。

图4 干旱胁迫下不同浓度6－BA处理的烟叶MDA含量变化Fig.4 Effect of 6－BA on MDA content of flue－cured tobacco under drought stress

2.2 干旱胁迫条件下6－BA处理对光合作用的影响

不同浓度6－BA处理对烟叶净光合速率影响程度各异。在处理早期，6－BA处理导致净光合速率下降。随着干旱时间的延长，6－BA处理植株的净光合速率反而高于对照植株，特别是低浓度（50～100μM）的6－BA处理植株的净光合速率显著高于对照植株，而高浓度的6－BA（200μM）处理植株的净光合速率与对照相比没有显著差异（图5）。

图5 干旱胁迫下不同浓度6－BA处理的烟叶净光合速率变化Fig.5 Effect of 6－BA on net photosynthetic rate of flue－cured tobacco under drought stress

不同浓度6－BA对烟叶气孔导度影响差异较大。在处理早期，200μM的6－BA处理造成气孔导度降低，而50和100μM的6－BA处理对气孔导度影响不大，说明高浓度6－BA处理会造成气孔关闭。随着处理时间的延长，发现50和100μM的6－BA处理植株的气孔导度高于200μM 6－BA处理植株和对照植株。

图6 干旱胁迫下不同浓度6－BA处理的烟叶气孔导度变化Fig.6 Effect of 6－BA on stomata conductance of flue－cured tobacco under drought stress

不同浓度6－BA对烟叶胞间CO2浓度具有显著影响。在处理早期，50和100μM 6－BA处理造成胞间CO2浓度升高，而200μM的6－BA处理对烟叶胞间CO2浓度没有显著影响。随着处理时间的延长，发现50和100μM的6－BA处理植株的胞间CO2浓度高于200μM 6－BA处理植株和对照植株。

图7 干旱胁迫下不同浓度6－BA处理的烟叶胞间CO2浓度变化Fig.7 Effect of 6－BA on intercellular CO2concentration of tobacco under drought stress

2.3 干旱胁迫下6－BA处理对烤烟生长的影响

干旱胁迫10 d后观察6－BA处理及对照植株，发现干旱胁迫导致烤烟下部叶片变黄，但6－BA处理一定程度下可以减缓下部叶片的衰老。干旱胁迫30 d后观察，发现对照叶片基本枯萎，植物面临死亡，而200μM的6－BA处理能有效减缓叶片的衰老，只有中下部叶片变黄，而上部叶片保持绿色，说明200μM的6－BA处理能有效提高烤烟的耐旱性。

3 讨论

在干旱胁迫下，植物会产生大量的活性氧类，造成氧化胁迫，导致细胞生理功能损伤。作为植物细胞抵御活性氧伤害的重要保护酶类，SOD能催化O2－歧化反应，生成H2O2和O2，H2O2在CAT和POD催化下转化为水而得以清除［11］，SOD活性是衡量植物耐旱性的重要指标［12］。当植物受到干旱胁迫时，SOD、POD和CAT会通过改变活性达到自我保护和减少伤害的目的。在干旱胁迫条件下，不同浓度的6－BA对烤烟抗氧化酶SOD和POD的活性均有提高，较高浓度的6－BA对SOD和POD的活性提高较大。不同浓度的6－BA对烟草抗氧化酶CAT则相反，较低浓度的6－BA使CAT活性维持在较高水平上。

在干旱胁迫下，植物光合作用会受到明显影响，净光合速率也有大幅度下降。由于光合作用的强弱直接决定干物质的产量，所以净光合速率也是衡量植物耐旱性的重要指标［3，4］，干旱条件下光合速率的变化是受到胞间CO2浓度和气孔导度等参数影响的［13，14］。本实验发现，6－BA处理导致早期叶片净光合速率下降，随着干旱时间的延长，6－BA处理植株的净光合速率反而高于对照植株，特别是低浓度（50～100μM）的6－BA处理植株的净光合速率、胞间CO2浓度等指标显著高于对照植株。本试验发现高浓度的6－BA（200μM）处理植株的净光合速率、胞间CO2浓度与对照相比没有显著差异。而干旱胁迫30 d后观察植株表型发现对照叶片基本枯萎，植物面临死亡，而200μM的6－BA处理能有效减缓叶片的衰老，只有中下部叶片变黄，而上部叶片保持绿色，同时200μM的6－BA处理提高干旱过程中保护酶POD和SOD活性，降低MDA含量，表明200μM的6－BA处理能有效提高烤烟的耐旱性。

ABA提高植物耐旱性的主要机理为干旱过程中促进植物叶片气孔关闭，减少水分损失，并且促进乙烯的产生和叶片的衰老［15］。本实验结果表明，200μM的6－BA处理能有效提高烤烟的耐旱性，但与气孔导度、光合速率等指标无关，其机理与ABA提高植物耐旱性机理不同。

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Effect of 6－BA on Drought Tolerance of Flue－cured Tobacco（Nicotiana tabacum L.）

WANG Jun1，CHENG Fan2，WEN Mingxia1，LIXiaolong2，XIA Zhilin2，XU Benbo2

（1 Zunyi Subsidiary Company，Guizhou Tobacco Corporation，Zunyi，Guizhou 563000，China；2 College of Life Science，Yangtze University，Jingzhou，Hubei434025，China）

To study the effects 6－BA on drought tolerance of flue－cured tobacco under drought stress，‘Yunyan 87’was used as experimentalmaterial，and was treated with different concentration 6－BA（50，100 and 200μM）.The results indicated that6－BA had significanteffecton tobacco drought tolerance.SOD and POD enzyme activity were increased with the increasing of6－BA concentration，but CAT enzyme activity and MDA contentwere decreased with the increasing of6－BA.50 and 100μM 6－BA treatment resulted in higher stomata conductance and netphotosynthetic rate concentration，but the stomata conductance and net photosynthetic rate at 100μM 6－BA treatment had no significant difference with contrast.The experiment proved that200μM 6－BA treatment increased the drought tolerance of flue－cured tobacco，but themechanism was different from ABA.

flue－cured tobacco；6－benzyl adenine（6－BA）；drought tolerance；photosynthetic characteristics

S572.01

A

1001-5280（2017）02-0142-04

10.16848／j.cnki.issn.1001-5280.2017.02.10

2016 11 17

王 军（1977－），男，农艺师，研究方向：烟草遗传育种，Email：58268746＠qq.com。

贵州省烟草公司遵义市公司科技项目（201314）。