不同时期喷施6-BA对越橘叶片生理特性及内源激素质量分数的影响1)

魏晓琼 贾文飞 李林宇 裴彤 王颖 李金英 吴林

(吉林农业大学，长春，130118)

Taking blueberry ‘Northland’ as the experimental material, the effects of spraying N-(Phenylmethyl)-9H-purin-6-amine(6-BA) at different stages on the senescence physiological indexes and endogenous hormone content of blueberry leaves were studied. The results showed that: (1)spraying 50 and 100 mg·L-1 6-BA at the initial flowering stage and 100 mg·L-1 6-BA at the full flowering stage respectively both could significantly increase contents of Chla+b, TSS and SP, SOD and activities of CAT and reduce contents of MDA in blueberry leaves. (2)Spraying 50, 100 and 150 mg·L-1 6-BA at different stages can significantly increase the contents of IAA, ZT and GA3, while at the concentration of 100 mg·L-1 of 6-AB, the contents of ABA significantly decreased. (3)Through correlation analysis, after spraying 6-BA with different concentrations in different periods, the contents of endogenous hormones IAA, ZT and GA3 were positively correlated with contents of Chla+b, TSS and SP in leaves and activities of SOD and CAT. ABA content is negatively correlated with antioxidant enzyme activity and positively correlated with MDA content. Therefore, spraying 6-BA at the initial flowering stage and the full flowering stage can affect the senescence of blueberry plants, and it has obvious concentration effect, with the best effect at 100 mg·L-1.

越橘(Vacciniumvitis-idaeaLinn.)是杜鹃花科(Ericaceae)越橘属(Vaccinium)植物，对土壤的pH较为敏感，在pH为4.0～5.5，有机质质量分数较高且疏松不易积水的土壤条件下才能正常生长[1]。越橘还属于浅根系果树，充足的水分和适宜的温度才能有效避免干旱胁迫和冻害的发生，保证越橘植株正常进行开花结果[2]。可见，不同的栽培环境与条件均会影响越橘植株的生长发育。

越橘栽培起源于北美，至今栽培历史不足百年，但呈现快速发展趋势。从20世纪20年代开始，世界各国就根据其自身的条件相继开展了越橘科学研究和栽培工作，其中中国是亚太地区的主要贡献地[3]。吉林农业大学率先开展了我国越橘栽培引种的工作[4]，直至2000年，越橘才开始了产业化种植，山东、黑龙江、四川等地也相继开始引种培育越橘，到2020年，全国越橘种植面积已经达到了6.64万hm2，超越了部分国家越橘产业的发展速度[5]。随着越橘栽培面积的增加，栽培中也相继出现了一些问题，如供果期集中、果品参差不齐、采收期短等。目前已有很多研究表明，于花期(初花或盛花期)外施赤霉素(GA3)、氯吡苯脲(CPPU)、吲哚乙酸(IAA)和6-苄氨基腺嘌呤(6-BA)等不仅可以有效提高植株的花朵质量，促进果实成熟一致，提高果实品质，还能通过调节植株叶片的衰老进程，促进或延缓开花，从而提前或推迟果实采收期等[6-8]。

6-苄氨基腺嘌呤是一种细胞分裂素类物质，具有调节植株生长，改善果实品质，延缓叶片衰老等功能。左冰云[9]研究表明外施6-BA可以在玉米吐丝和灌浆的关键生长期维持较高的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)以及过氧化氢酶(CAT)活性，降低丙二醛(MDA)质量摩尔浓度等。李金航等[10]也发现6-BA可以显著提高‘洛阳红’和‘胡红’牡丹叶片中可溶性糖和可溶性蛋白质量分数，抑制叶片中MDA的积累，有效缓解两种植株叶片衰老。而金晓蕾等[11]研究表明不同时期喷施6-BA均能显著提高甜荞中细胞分类素质量分数，降低脱落酸(ABA)质量分数，从而影响植株开花结籽。张国斌等[12]用外源6-BA处理辣椒幼苗，也发现6-BA可以有效降低幼苗叶片中的脱落酸质量分数，影响幼苗生长。此外，还有研究表明，在植物生育期内喷施6-BA于植株叶片，能有效促进叶片中抗氧化酶的活性，提高叶片清除过多自由基的能力，缓解叶片衰老[13-14]。故本研究以7年生的越橘‘北陆’为研究对象，探究于花期喷施不同质量浓度的6-BA后，越橘植株叶片衰老生理指标和内源激素质量分数的变化，为越橘的高质量栽培提供参考依据。

1 材料与方法

试验材料与设计：以7年生的越橘(株高131～137 cm，冠幅121～144 cm)‘北陆’为试验材料，在吉林省长春市普蓝高科技有限公司靖宇基地进行试验。选取株行距为1 m×2 m、生长状况一致、无任何机械损伤和病虫害的植株，分别在初花期(2021年5月23—30日)和盛花期(2021年6月5—12日)喷施6-苄氨基腺嘌呤(6-BA)，每个时期喷2次，时间间隔7 d。设置喷施质量浓度为0(对照)、50、100、150、200 mg/L，喷至整个植株叶片完全湿润且往下滴水时停止。喷施10 d后进行取样，并测定相关指标。每个处理5株越橘，重复3次。6-BA购买于上海瑞永生物科技有限公司。

测定指标及方法：喷施10 d后，每个处理均采取越橘植株结果枝顶端第4～6节位上的功能叶片，去掉叶脉测定相关生理指标。叶绿素测定方法：结合张治安等[15]和高晓宇等[16]的方法，加以改良。将叶片去除叶柄和叶脉剪碎，称取0.2 g置于试管中，加入V(无水乙醇)∶V(丙酮)=1∶1的混合液10 mL，进行黑暗处理。浸提至叶片变白，即可通过比色得出结果，丙二醛(MDA)质量摩尔浓度测定采用硫代巴比妥酸法[17]，可溶性糖(TSS)质量分数测定采用蒽酮比色法[15]，可溶性蛋白质(SP)质量分数测定采用考马斯亮蓝G-250染色法[15]，超氧化物歧化酶(SOD)活性的测定采用氮蓝四唑(NBT)光氧化还原法[15]，过氧化氢酶(CAT)活性的测定采用紫外吸收法[15]。植物激素吲哚乙酸(IAA)、玉米素(ZT)、赤霉素(GA3)和脱落酸(ABA)质量分数的测定采用酶联免疫吸附测定法(ELISA)[15]。

数据处理：运用Microsoft Excel 2016对试验数据进行整理，采用SPSS 21.0对试验数据进行方差分析和相关性分析，并检验差异显著性。

2 结果与分析

2.1 6-BA处理对越橘‘北陆’叶片叶绿素质量分数的影响

由表1可知，初花期喷施不同质量浓度6-BA均能影响越橘叶片中叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)和总叶绿素(Chl(a+b))的质量分数，叶片中Chl a和Chl(a+b)质量分数均随6-BA质量浓度的增加呈先升高后降低的趋势，且均在6-BA质量浓度为50和100 mg/L时显著升高(P<0.05)，分别比对照高出7.84%、5.23%、7.50%和5.33%，其余处理均与对照无显著差异；叶片中Chl b质量分数也在6-BA喷施质量浓度为50和100 mg/L时显著高于对照(P<0.05)，分别高出6.06%和5.72%。

表1 不同时期喷施6-BA越橘叶片叶绿素质量分数

由表1可见，盛花期用质量浓度为50和100 mg/L的6-BA处理越橘植株时，叶片中Chl a、Chl b和Chl(a+b)质量分数均显著升高(P<0.05)，而其他处理均与对照无显著差异。可见初花期和盛花期喷施6-BA均能影响越橘叶片的叶绿素质量分数，且均在质量浓度为50和100 mg/L时效果显著。

2.2 6-BA处理对越橘‘北陆’叶片抗氧化生理指标的影响

由表2可知，初花期喷施不同质量浓度6-BA，越橘叶片中可溶性糖(TSS)质量分数均与对照存在显著差异(P<0.05)，且当喷施质量浓度为50、100和150 mg/L时，叶片中的TSS质量分数显著增加，分别比对照增高8.95%、4.34%和4.68%；叶片中可溶性蛋白(SP)质量分数在6-BA质量浓度为50和100 mg/L时显著提高(P<0.05)，高于对照5.74%和3.48%；而叶片中MDA质量摩尔浓度在喷施不同质量浓度的6-BA后均显著降低(P<0.05)，分别低于对照12.42%、17.74%、5.54%和10.86%；叶片中SOD活性均升高，与对照相比达到显著差异水平(P<0.05)；叶片中CAT活性在6-BA质量浓度为50、100和150 mg/L时升高，分别比对照高出23.12%、30.49%和11.35%。

由表2可见，盛花期喷施6-BA时，越橘叶片中TSS和SP质量分数均呈现先升后降的趋势，且当6-BA质量浓度为50、100和150 mg/L时，叶片中TSS质量分数与对照存在显著差异(P<0.05)，分别提高16.69%、28.60%和5.65%；叶片中SP质量分数在6-BA质量浓度为100和150 mg/L时显著提高(P<0.05)，与对照相比，分别提高10.95%和2.97%；叶片中MDA质量摩尔浓度在喷施6-BA后均显著低于对照(P<0.05)；叶片中SOD和CAT活性在6-BA处理后均显著升高(P<0.05)，且随喷施质量浓度的升高，SOD的活性分别高于对照27.06%、26.88%、46.29%和33.48%，CAT活性分别高于对照24.67%、34.82%、35.12%和2.62%。说明不同时期喷施不同质量浓度的6-BA均能提高越橘叶片抗氧化系统的功能，质量浓度为100 mg/L时明显促进。

表2 不同时期喷施6-BA越橘叶片抗氧化生理指标

2.3 6-BA处理对越橘‘北陆’叶片内源激素质量分数的影响

由表3可知，初花期喷施6-BA后，越橘叶片中IAA质量分数均显著高于对照(P<0.05)；叶片中ZT质量分数在6-BA的质量浓度为50、100和150 mg/L时显著提高(P<0.05)，较对照高出12.50%、10.35%和12.50%；叶片中GA3质量分数随着6-BA喷施质量浓度的升高呈先升后降的趋势，均与对照存在显著差异(P<0.05)；叶片中ABA质量分数在6-BA喷施质量浓度为100 mg/L时显著下降(P<0.05)，低于对照14.18%，而其他处理均与对照无显著差异。

表3 不同时期喷施6-BA越橘叶片中内源激素质量分数

由表3可见，盛花期施用不同质量浓度的6-BA后，越橘叶片中IAA质量分数随喷施质量浓度的增加呈先上升后下降的趋势，且当质量浓度为50、100和150 mg/L时显著高于对照(P<0.05)，分别高出15.93%、12.39%和10.87%；叶片中ZT质量分数均升高，与对照相比存在显著差异(P<0.05)；叶片中GA3质量分数也均较对照显著提高(P<0.05)，分别高出6.84%、6.25%、9.57%和5.86%；而叶片中ABA质量分数在6-BA质量浓度为50和100 mg/L时显著低于对照，分别降低11.44%和9.32%。综上，不同时期喷施不同质量浓度的6-BA均能明显影响越橘叶片的内源激素质量分数，且盛花期喷施效果更为显著。

2.4 6-BA处理越橘‘北陆’后叶片内源激素质量分数与叶绿素及抗氧化生理指标的相关性

由表4可知，初花期用不同质量浓度的6-BA处理越橘植株后，越橘叶片内源激素质量分数与总叶绿素质量分数及抗氧化生理指标均存在一定的相关性。叶片中IAA质量分数，与Chl(a+b)、TSS质量分数及SOD和CAT活性呈极显著正相关(P<0.01)，与SP质量分数呈显著正相关(P<0.05)，而与MDA质量摩尔浓度呈极显著负相关(P<0.01)；叶片中ZT质量分数，与Chl(a+b)质量分数呈显著正相关(P<0.05)，与TSS、SP质量分数及SOD和CAT活性呈极显著正相关(P<0.01)，与MDA质量摩尔浓度呈负相关；叶片中GA3质量分数，与Chl(a+b)质量分数及SOD和CAT活性呈极显著正相关(P<0.01)，与TSS质量分数呈显著正相关(P<0.05)，与MDA质量摩尔浓度呈极显著负相关(P<0.01)；叶片中ABA质量分数，与Chl(a+b)、TSS和SP质量分数均呈负相关，与MDA质量摩尔浓度呈显著正相关(P<0.05)，与SOD和CAT活性均呈显著负相关(P<0.05)。综上所述，初花期喷施6-BA后，越橘叶片中内源激素IAA、ZT和GA3质量分数均与Chl(a+b)、TSS、SP质量分数和MDA质量摩尔浓度及抗氧化酶SOD和CAT活性有相关性，而叶片中ABA质量分数仅与MDA质量摩尔浓度及SOD和CAT活性有显著相关性。

由表4可见，盛花期喷施不同质量浓度的6-BA后，越橘叶片中IAA质量分数，与Chl(a+b)、TSS和SP质量分数及SOD和CAT活性呈极显著正相关(P<0.01)，与MDA质量摩尔浓度呈负相关；叶片中ZT质量分数，与TSS质量分数及CAT活性呈显著正相关(P<0.05)，与MDA质量摩尔浓度呈显著负相关(P<0.05)，与SOD活性呈极显著正相关(P<0.01)；叶片中GA3质量分数，与SOD活性呈显著正相关(P<0.05)，与MDA质量摩尔浓度呈负相关；叶片中ABA质量分数，与Chl(a+b)、TSS质量分数及SOD和CAT活性呈极显著负相关(P<0.01)，与SP质量分数呈显著负相关(P<0.05)，与MDA质量摩尔浓度呈显著正相关(P<0.05)。综上所述，盛花期喷施6-BA后，越橘叶片中内源激素质量分数均与Chl(a+b)质量分数及抗氧化生理指标存在相关性，内源激素IAA和ABA质量分数均与Chl(a+b)、TSS和SP质量分数及抗氧化酶SOD和CAT活性存在显著相关性，ZT质量分数与TSS质量分数、MDA质量摩尔浓度及抗氧化酶SOD和CAT活性有相关性，而GA3质量分数仅与SOD活性显著相关。说明外源6-BA提高越橘叶片的的抗氧化能力与内源激素的调节有关。

表4 6-BA处理后越橘叶片内源激素质量分数与叶绿素及抗氧化生理指标的相关系数

3 结论与讨论

叶绿素是植物进行光合作用的关键色素，其在光能吸收和转化过程中有重要作用，其质量分数的高低与光合效率直接相关，在一定程度上代表植株叶片的衰老情况。而6-BA可以有效提高叶绿素的质量分数，缓解植株衰老，这在很多研究中得到了证实。衣琨等[18]研究表明，外源6-BA可以显著提高高加索三叶草叶片的Chl a、Chl b和Chl(a+b)质量分数，从而促进其根蘖芽的生长。朱立保[19]研究也发现，于厚皮甜瓜上喷施适量质量浓度的6-BA可以显著提高其坐果节位叶片中叶绿素质量分数，延缓叶片衰老。本研究结果表明，不同时期喷施50、100 mg/L的6-BA，均可显著提高越橘叶片中Chl a、Chl b和Chl(a+b)质量分数，而且盛花期喷施效果更为显著。

叶片中可溶性糖和可溶性蛋白均在植株的新陈代谢过程中起重要作用，可溶性糖为植株的生长发育提供碳素营养，可溶性蛋白多数是具有催化作用的酶，主要影响植株叶片的光合作用[20]。所以叶片中可溶性糖和可溶性蛋白的质量分数变化均可用来检测叶片衰老程度。已有研究表明，外施6-BA可以提高叶片中TSS和SP的质量分数，延缓糖和蛋白质的降解，促进植株的新陈代谢，从而达到延缓衰老的目的[10，21]。本研究分别于初花期和盛花期喷施不同质量浓度的6-BA，发现喷施50、100、150 mg/L的6-BA时，均能不同程度的提高越橘叶片中TSS和SP质量分数，说明适量质量浓度的6-BA能有效延缓越橘植株衰老。

植物衰老时，膜脂过氧化加剧，MDA大量积累，抗氧化酶SOD、CAT等活性降低，活性氧清除能力下降，从而导致植株代谢能力下降[22]。已有研究表明，外源6-BA能够有效降低MDA的积累，提高SOD和CAT活性，减缓膜脂过氧化作用，延缓植株衰老[23-24]。本研究也发现，初花期和盛花期喷施不同质量浓度的6-BA，均能提高抗氧化酶SOD和CAT活性，降低MDA质量摩尔浓度，且盛花期喷施效果更为显著。王帅等[25]在‘意大利’和‘无核白鸡心’两种葡萄上的研究结果也表明，适量喷施6-BA可以有效提高葡萄叶片中抗氧化酶的活性，加速活性氧的清除，从而降低膜脂过氧化作用，减少MDA的产生，提高葡萄叶片的抗衰老功能，延缓衰老。

植物激素是植物生长发育过程中重要影响因素之一。目前有许多研究表明，喷施6-BA可以影响植株内源激素的质量分数，从而调节植株的衰老进程。王海波等[26]研究发现，用不同质量浓度的6-BA处理葡萄植株，可以提高葡萄叶片中IAA、玉米素核苷(ZR)和GA3的质量分数，降低ABA的质量分数，从而调节葡萄叶片的生长发育，延缓叶片衰老。杨东清等[27]在不同持绿型小麦旗叶的研究也得到了类似的结果。本研究表明，不同时期用不同质量浓度的6-BA处理越橘植株后，能够提高叶片中IAA、ZT和GA3质量分数，降低ABA质量分数。已有研究表明，6-BA可以促进腋芽中GA3生物合成基因JcGA20oxs和JcGA3ox1的表达，并下调GA3降解基因JcGA2oxs的表达，这也是6-BA促进越橘叶片中GA3质量分数提高的原因之一[28]。

植物激素对调控植物衰老有重要作用，大多研究表明，IAA、ZT和GA3能够抑制衰老，而ABA能显著促进衰老[29-31]。外施生长调节剂能调控植株内源激素质量分数变化，从而调节植株的代谢活动。已有研究表明，6-BA处理紫花苜宿后，发现叶片中IAA、细胞分裂素(CTK)和GA3质量分数变化与抗氧化酶SOD、CAT等活性呈正相关，而ABA质量分数变化分别与抗氧化酶SOD、CAT活性呈正负相关[32]。本研究也发现，不同时期用不同质量浓度6-BA喷施越橘植株后，叶片中IAA和ZT质量分数，与Chl(a+b)、TSS和SP质量分数及抗氧化酶SOD和CAT活性呈正相关，与MDA质量摩尔浓度呈负相关，ABA质量分数与Chl(a+b)、TSS和SP质量分数及SOD和CAT活性呈负相关，与MDA质量摩尔浓度呈正相关。

综上所述，不同时期喷施6-BA均能显著影响越橘植株的衰老指标和内源激素质量。初花期喷施6-BA的质量浓度为50和100 mg/L时，叶片Chl(a+b)、TSS和SP质量分数显著提高，SOD和CAT活性显著提高，MDA质量摩尔浓度降低。盛花期喷施6-BA质量浓度为100 mg/L时，叶片中Chl(a+b)、TSS和SP质量分数显著升高；6-BA质量浓度为100和150 mg/L时，叶片中SOD和CAT活性升高，MDA质量摩尔浓度降低。不同时期喷施不同质量浓度6-BA，内源激素IAA、ZT和GA3质量分数均显著提高，ABA在6-BA质量浓度为100 mg/L时显著降低，说明无论是初花期还是盛花期，100 mg/L的6-BA均能有效延缓越橘叶片的衰老。且通过相关性分析发现，内源激素IAA、ZT和GA3质量分数，均与MDA质量摩尔浓度存在负相关关系，与抗氧化酶活性存在正相关关系，说明外源植物生长调节剂通过调节内源激素的质量分数调节植株的生长发育进程。