外源激素对高温胁迫下仙客来根系活力的影响

王学府，狄红梅，张春风，曹秋芬*

(1.晋中职业技术学院，山西 晋中 030600； 2.山西省农业科学院 生物技术研究中心，山西 太原 030031)

仙客来为报春花科仙客来属的宿根花卉，原产于地中海地区，喜冷凉气候，气温超过30 ℃便会进入休眠状态，35 ℃以上植株甚至会腐烂、死亡[1]。而我国大部分地区夏季气温多会高于30 ℃，甚至会达到40 ℃，因此夏季高温就成为限制我国广大地区栽培仙客来的重要因素。

近些年国内外学者关于激素对植物抗逆性的影响现象和机理研究，取得了一定的进展。激素在各种逆境胁迫中反应迅速。有研究认为，植物体内ABA、SA、JA等的含量受外部环境影响甚大[2]。逆境来临改变了植物本身各种激素的相对平衡[3]，而喷布外源激素同样能起到改变内源激素含量的作用，进而提高植物抗逆性。

根系发挥着营养、水分吸收和支撑结构的作用，根系活力与植物的生存现状和抗逆密切相关[4]。通常根系活力与抗逆性呈现正相关。本试验以仙客来为试材，研究不同温度、不同激素，对其根系活力的影响，探寻一条增强仙客来抗高温逆境的有效途径。

1 材料与方法

1.1 材料

试验在山西省晋中嘉禾园艺有限公司智能花卉温室进行，供试仙客来品种为红芙蓉，栽培基质均为泥炭∶蛭石∶珍珠岩4∶2∶1的混合基质，进行常规温室管理。

1.2 处理设计

待5～6片叶时，从温室中选择生长一致的仙客来幼苗，放入人工气候箱，保持光照300 lx，湿度75%。设置5个温度梯度，分别为20 ℃、25 ℃、30 ℃、35 ℃、40 ℃，并对其叶表面、叶背面分别喷洒清水(CK)、100 mg·L-1的脱落酸(ABA)水溶液、100 mg·L-1水杨酸(SA)水溶液、100 mg·L-1茉莉酸(JA)水溶液，共20个处理，每处理10株，每天处理4 h，连续处理1周后，对其根系活力进行测定。

1.3 分析方法

采用氯化三苯基四氮唑(TTC)法测定仙客来的根系活力[5]。

2 结果与分析

2.1 不同温度条件对仙客来根系活力的影响

从图1可以看出，5种温度条件下，仙客来的根系活力呈现不同的强度。20 ℃时根系活力最强，25 ℃时根系活力降低，在30 ℃时根系活力又有所提高，之后随着温度继续升高，根系活力迅速降低。说明20 ℃时仙客来的根系吸收能力最为旺盛，随着温度的持续升高，根系代谢速度变缓[6]。30 ℃时根系活力又出现峰值，是由于仙客来根系对高温锻炼的结果，通过提高根系活力，来应对高温产生的不利影响[7-8]。当高温进一步胁迫至超出阈值，仙客来根系活力则迅速下降[9]。

图1 不同温度对仙客来根系活力的影响

2.2 ABA对高温胁迫下仙客来根系活力的影响

从图2可以看出，不同温度下用ABA处理仙客来叶片均可明显提高其根系活力。在20 ℃、25 ℃、30 ℃、35 ℃、40 ℃时，ABA处理比对照的根系活力分别提高13.5%、27.4%、16.0%、53.8%和58.8%。不同温度下ABA效应有所差别。40 ℃时，根系活力提高最多，其次为35 ℃。说明随着温度的升高，在不利于仙客来的生长情况下，ABA可不同程度的提高其抗逆性，尤其是进入35 ℃～40 ℃的高温胁迫下，相比对照，其根系活力大幅提高，应激反应增加，抗逆性增强。

图2 ABA对高温胁迫下仙客来根系活力的影响

2.3 SA对高温胁迫下仙客来根系活力的影响

从图3可以看出，不同温度下用SA处理仙客来叶片均可提高其根系活力。20 ℃、25 ℃、30 ℃、35 ℃、40 ℃时，SA处理比对照的根系活力分别提高5.6%、13.0%、10.1%、23.1%、29.4%。说明在高温胁迫下，SA处理也能提高仙客来抗逆性，且效果较明显。

图3 SA对高温胁迫下仙客来根系活力的影响

2.4 JA在不同温度条件下对仙客来根系活力的影响

从图4可以看出，在不同温度下，对仙客来进行JA处理，其根系活力表现出复杂的变化趋势。在20 ℃和25 ℃时明显提高了根系活力，分别为27.0%和20.3%；但到30 ℃时，根系活力下降4.0%；35 ℃时根系活力又有所上升，40 ℃时又有所下降，呈不规律性。

图4 JA对高温胁迫下仙客来根系活力的影响

3 讨论

根系是吸收器官，其发育的水平与花卉观赏性状密切相关[10]。本试验结果显示，仙客来在所设置的5个温度梯度中生长，20 ℃时其根系活力最高，说明其在20 ℃时，吸收能力最为旺盛，有效的吸收和贮藏养分有利于营养生长和生殖器官的发育。25 ℃时根系活力降低，30 ℃时根系活力出现峰值，随后持续升高的温度，却使得根系活力锐减，这可能是因为仙客来根系的有限调控所致，超出其调控范围致使根系活力不能持续增加。

使用外源激素提高植物抗逆性被证明是行之有效的方法[11-13]。本试验中，人工模拟高温胁迫，在不同温度条件下，采用外源ABA和SA处理仙客来，均能不同程度的提高其根系活力，且随着温度的升高，在不利于仙客来生长的情况下，ABA对提高抗逆性的效果较SA更为明显。

JA处理仙客来后，在20 ℃、25 ℃、35 ℃呈升高趋势，30 ℃和40 ℃呈下降趋势，呈不规律现象。可能是由于JA许多微量调节性分子间存在复杂的相互关系[14]，在基因表达的调控中具有多面性。其具体调控机理尚不明确，需通过进一步的试验来澄清。

[1] 王云山，康黎芳. 仙客来栽培技术[M]. 北京：金盾出版社，1993.

[2] 王凤兰，黄子锋，梁淑贞，等. 外源水杨酸对干旱胁迫下一品红生理特性的影响[J]. 西南师范大学(自然科学版)，2016：41(2)：53-57.

[3] 周明琦，吴丽华，沈忱，等. IAA和GA3诱导荠菜CBF途径冷应答相关基因表达的研究[J]. 四川大学学报(自然科学版)，2011(1)：207-211.

[4] 王忠. 植物生理学[M]. 北京：中国农业出版社，2000.

[5] 邹琦，李合生.植物生理学指导实验[M]. 北京：中国农业出版社，2000.

[6] 妙晓莉，陈建宏，曹轩峰. 无土栽培仙客来越夏管理技术[J]. 陕西农业科学，2013(5):274.

[7] 刘兴亮. 盐碱胁迫对白刺生理生化特性研究[D]. 哈尔滨：东北农业大学，2011.

[8] 于玉红. 不同翦股颖品种在南京地区夏季坪用表现及生理响应[D]. 南京：南京农业大学，2011.

[9] 曲复宁，王云山，张敏，等. 高温胁迫对仙客来根系活力和叶片生化指标的影响[J]. 华北农学报，2002，17(1):127-131.

[10] 张丽，贾志国，李文红. 仙客来不同生长阶段的耐热性变化[J].河北北方学院学报(自然科学版)，2008，24(5):42-46.

[11] 周艳丽，李金英，王秋月，等. 高温胁迫下水杨酸对黄瓜幼苗生理特性的影响[J]. 北方园艺，2010(24):52-54.

[12] 杨芳芳. 6-BA预处理对低温弱光胁迫下辣椒幼苗光合作用与生理生化特性的影响[D]. 兰州：甘肃农业大学，2010.

[13] 曲复宁，尤翠荣，康黎芳，等. 高温胁迫下甜菜硷和甘露醇对仙客来的保护效应[J].西北农林科技大学(自然科学版)，2002，30(5):60-62.

[14] 杨艺，常丹，王艳，等. 盐胁迫下茉莉酸(JA)及茉莉酸甲酯(MeJA)对棉花种子萌发及种苗生化特性的影响[J].种子，2015，34(1):8-18.