外施水杨酸对水胁迫下常春藤光合特性的影响

张颖+黄莉+王晓立

摘 要：为研究外施水杨酸对水胁迫下常春藤光合特性的影响，该试验以常春藤为实验材料，用10%的PEG-6000进行水胁迫处理后，再分别用0mmol/L、0.5mmol/L、2mmol/L、5mmol/L水杨酸进行叶面喷施，一段时间后，测定分析叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素及光合速率、气孔导度参数。结果表明：在一定的水杨酸浓度范围内，随着外施水杨酸浓度的增加，常春藤的光合速率、气孔导度、叶绿素含量呈先上升后下降的趋势，且在水楊酸浓度达到2mmol/L时测量指标均达到最大值，表明喷施2mmol/L水杨酸后，常春藤对光环境的适应性最强。

关键词：水杨酸；常春藤；光合特性

中图分类号 S687.3 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）18-0021-03

Study on the Effects of Photosynthetic Characteristics of Ivy under Water Stress by Exogenous Salicylic Acid

Zhang Ying1 et al.

（1 Department of Landscape Architecture， Suqian College， Suqian 223800， China）

Abstract：To study the effects of photosynthetic characteristics of ivy under water stress by exogenous salicylic acids. We chose ivy as the experiment material and treated it with 10% PEG-6000 water stress， after which we applied 0mmol/L， 0.5mmol/L， 2mmol/L and 5mmol/L salicylic acids on the leaves respectively， shortly after， we analyzed the parameters of chlorophyll a，chlorophyll b， carotenoid， photosynthetic rate and stomatal conductance.The results showed that with the increase of exogenous salicylic acid concentration， the photosynthetic rate， stomatal conductance and chlorophyll concentration，at first rose and then eventually fell to within certain salicylic acid concentration， and when salicylic acid concentration reached 2mmol/L， all measured parameters reached the maximum value illustrating that ivy is better suited to adapting to the light environment after being sprayed with 2mmol/L of salicylic acid.

Key words：Salicylic acid；Ivy；Photosynthetic characteristics

常春藤（Hedera nepalensis）为五加科常春藤属植物，又名洋常春藤、长春藤等，其既可作为垂直绿化材料，也可盆栽供室内绿化观赏。水杨酸（SA）是植物体内一种重要的内源信号分子，其不仅能调节植物的一些生长发育过程，还在植物胁迫抗性中发挥了重要的作用[1]。本研究以常春藤为研究对象，将常春藤经过水胁迫处理，叶面喷施不同浓度的水杨酸，对常春藤光合特征曲线进行分析，确定喷施不同浓度水杨酸后常春藤光合能力指标的变化特征，以期探讨SA对提高植物防御水胁迫影响的机制，为生产实践中利用化学诱抗剂缓解水分障碍提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 实验材料与预处理

1.1.1 实验材料 选自苗圃中盆栽的长势良好、品相一致的常春藤。

1.1.2 实验材料预处理 取20盆常春藤，分成4组，每组5盆，用10%的PEG-6000处理4d，分别用0mmol/L、0.5mmol/L、2mmol/L、5mmol/L浓度的水杨酸对其叶面进行喷施，每天喷一次，连续喷6d，搁置8～10d，观察常春藤叶片的变化，待长势发生明显变化时，每组各取1盆，开始检测。

1.2 实验方法

1.2.1 光合速率及气孔导度的测定 采用LI-6400XT便携式光合测定仪，测定光合速率及气孔导度。每盆自上而下选择向阳，长势良好的3片成叶进行测定，取平均值。

1.2.2 叶绿素含量的测定 选择叶面性状变化明显的叶片，用分光光度仪测定在470nm、649nm、663nm处的光密度值，利用公式计算Chla、Chlb、总Chl的含量和类胡萝卜素含量。计算公式如下：

Chla=13.95*A663-6.88*A649；

Chlb=24.96*A649-7.32*A663；

总叶绿素含量=Chla+Chlb；

类胡萝卜素含量=（1000*A470-2.05*Chla-114.8*Chlb）/245。

1.2.3 数据分析 实验数据采用光合助手软件和Microsoft Excel进行统计分析和作图。

2 结果与分析

2.1 外施水杨酸对常春藤叶绿素含量的影响 由图1所示，经过水杨酸处理后，叶绿素a（Chla）、叶绿素b（Chlb）、叶绿素总含量、类胡萝卜素的变化趋势相似，呈先上升后下降的趋势。水分胁迫对Chla、Chlb和类胡萝卜素的含量有一定的抑制作用，与对照相比，這些指标的含量均有明显增加，且当喷施2mmol/L的水杨酸时，Chla、Chlb、总Chl含量和类胡萝卜素含量均达到最大值。观察发现，叶绿素a的变化幅度相对较大，而叶绿素b和类胡萝卜素的变化幅度相对较小，且叶绿素b和类胡萝卜素的含量也较接近。

2.2 外施水杨酸对常春藤光合速率的影响 由图2可知，变化曲线呈单峰型，在水胁迫下，常春藤的光合速率随着水杨酸浓度的增加，呈先上升后下降的趋势，且水杨酸浓度在2mmol/L时，常春藤的光合速率达到最大值。用低浓度的水杨酸处理时，常春藤的光合速率变化不明显，用相对较高浓度的水杨酸处理时，常春藤的光合速率发生明显变化。说明常春藤在水胁迫的情况下，光合速率会受到不同程度的影响，水杨酸的浓度在一定范围内，对常春藤的光合速率有明显的促进作用。

2.3 外施水杨酸对水胁迫下常春藤叶绿素含量与光合速率的关系 由图3所示，常春藤的叶绿素含量与光合速率呈正相关。水胁迫对常春藤Chl含量和光合速率有一定的抑制作用，喷施水杨酸后，Chl含量和光合速率均有明显增加。随着其叶绿素含量的升高，光合速率也相应的升高，当叶绿素含量降低时，光合速率也相应的降低。总Chl含量、Chla含量和光合速率的变化趋势相似，呈先上升后下降的趋势，且当水杨酸浓度为2mmol/L时，均达到最大值。不同的是，光合速率的变化幅度较小，总Chl含量、Chla含量的变化幅度较大。

2.4 外施水杨酸对常春藤气孔导度的影响 由图4所示，Gs变化曲线呈单峰型，水分胁迫对常春藤的气孔导度有一定的抑制作用。与对照相比，喷施水杨酸后，常春藤气孔导度的变化比较明显，并在一定范围内，随着水杨酸浓度的增加，气孔导度变化呈先上升后下降的趋势，且在水杨酸浓度为2mmol/L时，气孔导度达到最大值。在喷施0.5mmol/L的水杨酸时，气孔导度变化并不明显，当喷施2mmol/L和5mmol/L的水杨酸时，常春藤的气孔导度发生骤变，变化幅度很大。

2.5 常春藤气孔导度与光合速率的关系 由图5可知，在水分胁迫的条件下，常春藤的气孔导度和光合速率呈正相关。随着气孔导度的增加，常春藤叶片光合速率逐渐增加，而当气孔导度降低时，其光合速率也随之降低。

3 结论与讨论

3.1 结论 在外施水杨酸浓度达到2mmol/L时，光合速率、气孔导度、叶绿素含量指标均达到最大值，表明喷施2mmol/L水杨酸后，常春藤对光环境的适应性最强。

3.2 讨论 大量研究表明，水分胁迫使植物体内活性氧大量积累[2]。活性氧直接引发叶绿素的破坏及部分特异性地破坏叶绿素a，致使叶绿素含量下降及叶绿素比值降低，而外施水杨酸能缓解水分胁迫对常春藤叶绿素生物合成的抑制作用，这可能与体内活性氧的积累量有关。水分亏缺时光合速率的降低并不是由于水原料供应不足直接引起的，而是由水分亏缺造成的气孔因素限制或非气孔因素限制[3]。由于气孔导度降低即气孔阻力升高，致使光合作用所需底物CO2的供应受到限制，并由此导致光合速率下降，构成气孔限制，此可能是Pn降低的主要原因。外施水杨酸可以缓解水胁迫对常春藤Pn和Gs的抑制作用，使Pn和Gs都有明显的提高。

参考文献

[1]谢玉英.水杨酸与植物抗逆性的关系[J].生物学杂志，2007，24（4）：11-15.

[2]蒋明义，杨文英，徐江，等.渗透胁迫下水稻幼苗中叶绿素降解的活性氧损伤作用[J].植物学报，1994，36：289-295.

[3]薛崧，汪沛洪，许大全，等.水分胁迫对冬小麦CO2同化作用的影响[J].植物生理学报，1992，18：1-7.

（责编：张宏民）