外源脱落酸对朝天椒幼苗生长和生理的影响

摘要" 为明确外源脱落酸（ABA）在朝天椒苗期的适宜喷施浓度，本试验以洛研9号朝天椒为材料，分别用5、10和20 mg/L ABA喷施6叶1心期幼苗叶片，以清水为对照（CK），测定不同浓度ABA处理下朝天椒幼苗的株高、茎粗和干重等生长指标，过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）和超氧化物歧化酶（SOD）活性以及丙二醛（MDA）和可溶性糖含量。结果表明，与CK相比，不同浓度外源ABA喷施后的幼苗株高、茎粗和干重等均有所提高，植株相对含水量基本不变。5 mg/L ABA处理的幼苗变化较为明显，POD、CAT和SOD活性提高，MDA含量下降，可溶性糖含量有一定的增加。综合以上结果，5 mg/L ABA对朝天椒幼苗的生长指标和生理指标影响较为明显，是朝天椒苗期喷施的较适浓度，可在一定程度上提高幼苗抗逆性。研究结果为外源ABA在朝天椒苗期上的应用提供参考。

关键词" 朝天椒；外源脱落酸；生长指标；生理指标；抗逆性

中图分类号" S641.3" " " "文献标识码" A" " " "文章编号" 1007-7731（2024）23-0022-05

DOI号" 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2024.23.005

Effects of exogenous abscisic acid spraying on growth and physiology of red cluster pepper seedlings

CHEN Chuanliang1" " SHANG Ye2" " YAN Gengyang2" " ZHAO Li2" " ZHANG Huanli3" " ZHANG Juping2

（1Zhecheng County Pepper Industry Development Center， Zhecheng 476200， China;

2College of Horticulture and Plant Protection， Henan University of Science and Technology， Luoyang 471000， China;

3Vegetable Research Institute of Luoyang Academy of Agricultural and Forestry Sciences， Luoyang 471022， China）

Abstract" To determine the appropriate concentration of exogenous abscisic acid （ABA） for spraying during the seedling stage of red cluster pepper， Luoyan No.9 red cluster pepper was used as the material and the leaves of 6-leaf 1-heart stage seedlings with 5， 10， and 20 mg/L ABA respectively was sprayed， with water as the control （CK）. The growth indicators such as plant height， stem diameter， and dry weight， as well as antioxidant enzymes Peroxidase （POD）， Catalase （CAT）， Superoxide dismutase （SOD） activity， Malondialdehyde （MDA） content， and soluble sugar content of red cluster pepper seedlings were measured under different concentrations of ABA treatment. The results showed that compared with CK， the seedling height， stem diameter， and dry weight were all increased after exogenous ABA spraying at different concentrations， while the relative water content of the plants remained basically unchanged. The seedlings treated with 5 mg/L ABA showed significant changes， with increased activities of" POD， CAT， and SOD， decreased MDA content， and a certain increase in soluble sugar content. Based on the above results， 5 mg/L ABA had a significant impact on the growth and physiological indicators of red cluster pepper seedlings. It was a suitable concentration for spraying pepper seedlings and can improve their stress resistance to a certain extent. The study results provided references for the application of exogenous ABA in the seedling stage of red cluster pepper.

Keywords" red cluster pepper; exogenous abscisic acid; growth indicators; physiological indicators; resilience

朝天椒[Capsicum annuum var. conoides （Mill.）Irish]属茄科辣椒属植物，作为人们所喜爱且能提升口感的调味佐料之一，市场需求量较大。目前，关于朝天椒研究集中在药剂喷施对其生长的影响，如研究不同植物生长调节剂的调控作用，筛选适宜的植物生长调节剂最佳浓度和复配配方[1]、喷施不同浓度的维生素C对干旱胁迫下朝天椒叶片及根系生理生化影响[2]等。植物激素脱落酸（Abscisic acid，ABA）是由叶黄质合成的类倍半萜化合物，能影响植物生长发育和多种生理生化反应，具有抑制细胞分裂，促进叶和果实衰老和脱落等作用。其在高等植物中分布较广，不仅能调控植物的生长发育，还能在干旱、低温等非生物逆境中起到一定的调控作用。植物在逆境胁迫下，体内ABA含量会持续积累，进而增强植物对干旱、低温、高温、盐渍及渗透胁迫等多种逆境的适应能力[3]。ABA是植物响应多种逆境的主要内源信息分子之一，其信号传导对改善植物性状有重要意义[4]。许向阳等[5]在对番茄幼苗的抗旱性研究中发现，ABA能缓解不同程度的干旱给作物带来的为害；吴萍民等[6]研究认为，外源ABA能缓解重金属对植物的胁迫，改善植物对重金属的耐受性；项洪涛等[7]研究指出，20 mg/L外源ABA能增强小豆耐涝性，增加其产量。ABA可增强猕猴桃[8]、番茄[9]和云杉[10]的抗旱性。目前关于外源ABA对朝天椒幼苗生长生理影响有待深入探讨，基于相关研究结果，推测外源ABA对朝天椒幼苗生长生理造成一定影响。本试验以洛研9号朝天椒为材料，利用不同浓度ABA喷施朝天椒幼苗，测定其株高、茎粗和鲜重等生长指标以及过氧化物酶（Peroxidase，POD）、过氧化氢酶（Catalase，CAT）和超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase，SOD）活性，丙二醛（Malondialdehyde，MDA）和可溶性糖含量的变化，探究适宜朝天椒生长的外源ABA喷施浓度，为朝天椒生产提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

所用朝天椒品种为洛研9号，由洛阳市农林科学院蔬菜研究所提供；外源ABA由福州飞净生物科技有限公司生产。

1.2 试验设计

挑选大小均匀且饱满的朝天椒种子，消毒后催芽，播种于装有蛭石∶珍珠岩（V∶V）为3∶1基质的72孔穴盘中，常规管理。待朝天椒幼苗生长至4叶1心时移栽至10 cm×10 cm营养钵（基质和土按体积比1∶2的比例配好）中，移栽后浇1次定植水，待幼苗长至6叶1心时，挑选长势一致的幼苗用0（清水对照）、5、10和20 mg/L的ABA进行喷施处理。各处理15株幼苗，重复3次，10 d后各处理随机选择5株，取生长点下第3 ～ 4片功能叶，进行各指标的测定。

1.3 测定指标与方法

1.3.1 生长指标的测定 分别用刻度尺（精确度0.1 mm）、游标卡尺（精确度0.01 mm）测量株高和茎粗；幼苗用去离子水冲洗后，用滤纸吸干表面水分，用电子天平称量整个植株重量，为幼苗鲜重；将幼苗鲜样置于105 °C烘箱内杀青10 min，再于80 °C干燥至恒重，用电子天平称量其干重；含水量计算如式（1）。

含水量（%）=（鲜重－干重）/鲜重×100 （1）

1.3.2 生理指标的测定 POD活性用愈创木酚法[11]测定，CAT活性利用紫外分光光度计[11]测定，SOD活性用氮蓝四唑光还原法[12]测定，MDA含量用硫代巴比妥酸法[13]测定，可溶性糖含量用蒽酮比色法[12]测定。

1.4 数据处理与分析

采用Excel 2019软件进行数据整理与绘图，采用SPSS 20.0软件进行差异分析。结果与分析中数据为3次重复试验的平均值±标准差。

2 结果与分析

2.1 对朝天椒幼苗生长指标的影响

由表1可知，不同浓度外源ABA处理的朝天椒幼苗株高、茎粗、鲜重和干重均有所增加，其中5 mg/L ABA处理的朝天椒幼苗株高较CK增长17.79%，差异具有统计学意义（Plt;0.05），10、20 mg/L ABA处理的幼苗株高较CK分别增加12.54%、2.96%，差异无统计学意义（Pgt;0.05）。5、10和20 mg/L ABA处理的茎粗与CK差异均无统计学意义（Pgt;0.05）。5、10和20 mg/L ABA处理的朝天椒幼苗鲜重较CK分别增加68.38%、56.41%和25.64%，差异具有统计学意义（Plt;0.05）。5、10和20 mg/L ABA处理的幼苗干重较CK分别增加64.71%、52.94%和41.18%，差异具有统计学意义（Plt;0.05）。5、10 mg/L ABA处理的幼苗含水量较CK分别增加0.57%、0.41%，差异无统计学意义（Pgt;0.05）。综合来看，5、10 mg/L ABA有利于朝天椒幼苗的株高、茎粗等生长指标的提升，以5 mg/L ABA的促进作用较好。

2.2 对朝天椒幼苗生理指标的影响

2.2.1 POD活性 由图1可知，朝天椒幼苗喷施外源ABA后，体内POD活性均出现升高。POD活性表现为5 mg/Lgt;10 mg/Lgt;20 mg/L，5、10和20 mg/L的ABA处理后POD活性分别为1 930、1 790和1 510 U/g FW，较CK升高了38.85%、28.78%和8.63%，其中5 mg/L ABA处理的幼苗POD活性与CK差异具有统计学意义（Plt;0.05），10和20 mg/L ABA处理与CK差异无统计学意义（Pgt;0.05）。说明外源ABA能增强朝天椒幼苗的POD活性，进而减轻有害物质对其的损害。

2.2.2 CAT活性 由图2可知，朝天椒幼苗喷施外源ABA后，CAT活性均有不同程度的升高。其幼苗经各浓度ABA喷施后，CAT活性表现为20 mg/Lgt;5 mg/Lgt;10 mg/L，5、10和20 mg/L ABA处理后CAT活性分别为168、88和204 U/g FW，较CK提高了281.82%、100%和363.64%，其中20 mg/L ABA处理的CAT活性最高，与CK差异具有统计学意义（Plt;0.05），5、10 mg/L ABA处理与CK差异无统计学意义（Pgt;0.05）。说明外源ABA可增强朝天椒幼苗的CAT活性，进而提高其幼苗抗逆性。

2.2.3 SOD活性 由图3可知，朝天椒幼苗喷施外源ABA后，体内SOD活性均出现升高。SOD活性表现为5 mg/Lgt;10 mg/Lgt;20 mg/L，5、10和20 mg/L ABA处理后SOD活性分别为240.94、198.83和187.13 U/g FW，较CK升高了145.23%、102.37%和90.46%，差异具有统计学意义（Plt;0.05）。说明外源ABA能增强朝天椒幼苗的SOD活性，提高其对不良环境的适应性。

2.2.4 MDA含量 由图4可知，喷施5、10和20 mg/L ABA的MDA含量均有所下降，与CK差异均无统计学意义（Pgt;0.05）。其中5 mg/L ABA的降幅最大，较CK降低71.43%，其次是10和20 mg/L，分别较CK降低57.14%和14.29%。说明喷施外源ABA能降低朝天椒叶片中MDA含量，从而减缓膜系统受损程度，提高植物的抗逆性。

2.2.5 可溶性糖含量 由图5可知，随着外源ABA浓度的增加，可溶性糖含量呈先升后降的趋势，10 mg/L ABA处理的幼苗的可溶性糖含量最高，为69.39%，较CK升高6.38百分点。5、20 mg/L ABA处理的幼苗的可溶性糖含量较CK下降33.99和28.58百分点。不同浓度ABA处理的幼苗可溶性糖含量与CK差异均无统计学意义（Pgt;0.05）。表明10 mg/L外源ABA处理可提高幼苗的可溶性糖含量，促使细胞液浓度升高，细胞持水组织非结冰水增多，有利于增强幼苗抗逆性。

3 结论与讨论

ABA参与植物生长发育过程及胁迫响应，干旱、寒冷、高温、盐渍及水涝等逆境会导致植物体内ABA含量的升高，从而提高抗逆性。本试验发现，外源ABA处理后，朝天椒幼苗的株高、茎粗、干重和鲜重均有所增加，其中5 mg/L ABA处理的朝天椒幼苗的生长指标增长幅度较为明显，Zhang等[14]研究认为，在干旱胁迫条件下外源ABA处理的大豆幼苗株高、茎粗、第一节间长和分枝数明显增加，本研究结果与此基本一致。喷施外源ABA后，可能引起朝天椒幼苗内源ABA含量增加和相关合成基因的表达，从而促进幼苗的生长发育，使生物量增加。

SOD、POD和CAT是植物体内3种重要的抗氧化酶，提高这些酶的活性可缓解逆境对植物生长的抑制作用，进而提高植株的抗逆性。在正常值范围内，植物体内各种代谢都处于动态平衡，当外界环境的变化超出植物本身抵抗的阈值时，细胞内动态平衡受到破坏，进而发生代谢紊乱现象，最终植物细胞呈现逐渐老化和消亡的趋势。本试验表明，外源ABA能提高朝天椒幼苗的POD、SOD和CAT活性，郭贵华等[15]研究表明，在水稻孕穗期干旱胁迫下喷施150 mg/kg ABA，2个抗旱性不同的水稻品种的SOD、CAT活性上升；Guo等[16]研究发现，施用外源ABA能明显提高低温胁迫下辣椒叶片的SOD、POD活性和相关基因的表达，本试验结果与以上结果基本一致。总体来看，5 mg/L ABA处理对朝天椒幼苗的抗氧化酶活性的促进作用较好，表明外源ABA可能通过SOD、POD及CAT的协同作用，恢复受损自由基在细胞中生成与清除的平衡系统，并将氧自由基维持在较低水平，能在一定程度上缓解或抵御胁迫[17]。

MDA会破坏生物膜的结构与功能，使膜电阻和膜流动性下降，最终使细胞膜失去选择性吸收能力并漏出胞内电解质[18]。本试验表明，外源ABA处理使朝天椒幼苗叶片MDA含量下降，与祝长龙等[19]的研究结果基本一致。植物自身具备一定的自我调节能力，渗透调节是植物在逆境胁迫下一种非常重要的自我调节与适应方式，是植物引起保护性应答的重要生理机制之一。在逆境胁迫下，细胞会积累可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸等渗透调节物质以调控细胞渗透势，并保护植物组织中各酶类功能及细胞膜结构的正常运转[20]。汤日圣等[21]研究认为，ABA可促进盐胁迫下辣椒幼苗渗透调节物质的积累，进而提高辣椒幼苗对盐分的耐受性。本试验中，与CK相比，喷施10 mg/L ABA可提高幼苗的可溶性糖含量，渗透调节物质积累增多，与上述研究结果基本一致。

综上，喷施外源5～20 mg/L ABA可促进朝天椒幼苗株高、茎粗等生物量增加、抗氧化酶POD、CAT和SOD活性提高，MDA含量下降、可溶性糖含量均有一定的增加。5 mg/L ABA对朝天椒幼苗的生长指标和生理指标影响较为明显，其是朝天椒苗期喷施的较适浓度，可在一定程度上提高幼苗抗逆性。

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（责任编辑：吴思文）