烯效唑?qū)茸佑酌缙谏L和生理特性的影響探究

劉思辰　曹曉寧　王海崗　王君杰　陳凌　喬治軍

摘 要 以谷子品種晉谷21號為試驗(yàn)材料，采用不同濃度的烯效唑浸種處理，研究其對谷子幼苗生長及生理特性的影響。結(jié)果表明，烯效唑浸種處理可顯著降低谷子幼苗植株高度和MDA濃度，顯著提高谷子幼苗葉片中SOD和POD活性，增加葉綠素含量。綜合比較不同濃度烯效唑浸種處理后谷子幼苗生長及生理特性，以濃度

20 mg·L-1烯效唑浸種處理的效果最佳。

關(guān)鍵詞 烯效唑;浸種處理;谷子;幼苗生長;生理特性

中圖分類號：S515 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.24.062

谷子（Setaria italica）屬于禾本科植物，又稱“粟”，去殼后稱為小米，是起源于我國的一種古老糧食作物，也是我國北方地區(qū)的主要糧食作物之一。谷子具有營養(yǎng)豐富均衡、抗旱節(jié)水、高光效、耐儲存、糧草兼用的特點(diǎn)，作為北方重要的旱作作物，提高其產(chǎn)量對保障糧食安全、促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展均具有重要意義[1]。谷子一般播種密度大，植株較高，抽穗灌漿遇高溫雨水易發(fā)生倒伏，影響谷子光合作用，進(jìn)而影響籽粒灌漿，不僅嚴(yán)重影響產(chǎn)量，還會降低營養(yǎng)品質(zhì)和商品價值[2-4]。如何降低株高，培育壯苗，提高谷子的抗倒伏能力是谷子產(chǎn)量和品質(zhì)提高的關(guān)鍵，也是旱地谷子生產(chǎn)急需解決的問題。

植物生長調(diào)節(jié)劑可以通過調(diào)控內(nèi)源激素含量來影響植株的生長發(fā)育。已有研究表明，作物莖稈的抗倒伏能力與莖稈的形態(tài)特性和株高有密切聯(lián)系，株高越低，植物的抗折力和抗倒伏能力越強(qiáng)[4-5]?；瘜W(xué)調(diào)控技術(shù)成為降低植株高度、培育壯苗的一個重要選擇。烯效唑是調(diào)控效果明顯的一種延緩劑[6]，具有高效、低毒、低殘留的特點(diǎn)。大量研究表明，烯效唑浸種可以使幼苗矮壯多蘗，改變植株體內(nèi)激素平衡，促進(jìn)根系發(fā)育，提高葉綠素含量，已被廣泛應(yīng)用于多種農(nóng)作物的壯苗培育[7]。此外，烯效唑浸種還具有提高葉綠素含量、緩解膜脂過氧化程度、降低丙二醛（MDA）含量、增加超氧化物歧化酶（SOD）和過氧化物酶（POD）活性及提高植物抗逆性等作用[8-11]。

以山西主栽品種晉谷21號為試驗(yàn)材料，設(shè)置不同濃度的烯效唑浸種處理，研究烯效唑浸種對谷子幼苗形態(tài)和生理生化指標(biāo)的影響，篩選出適宜谷子浸種的烯效唑濃度，為谷子的生產(chǎn)提供理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

試驗(yàn)在光照培養(yǎng)箱中進(jìn)行，供試谷子品種為晉谷21號，供試藥劑烯效唑?yàn)樗拇▏廪r(nóng)化有限公司生產(chǎn)的可濕性粉劑。

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用烯效唑浸種處理，共設(shè)5 mg·L-1（A1）、10 mg·L-1（A2）和20 mg·L-1（A3）3個濃度，清水浸種為對照（CK）。將谷子種子用蒸餾水洗凈，用配好的各濃度的烯效唑溶液進(jìn)行浸種，種子與烯效唑藥液的質(zhì)量比為1∶2，浸種時間8 h，浸種后將種子播種于營養(yǎng)缽內(nèi)。每個處理共設(shè)3次重復(fù)。

1.2 取樣方法與測定指標(biāo)

在出苗后20 d取樣，測定形態(tài)指標(biāo)和生理指標(biāo)。

生理指標(biāo)有地上部株高、葉綠素含量（葉綠素a和葉綠素b）、SOD、POD、丙二醛（MDA）等指標(biāo)。取樣部位為新生的定型綠葉，取樣剪碎混勻后稱樣，每個樣品0.5 g，用樣品袋裝好放入液氮中速凍1～2 min，然后置于-80 ℃冰箱中保存待測相關(guān)生理指標(biāo)。采用分光光度法測葉綠素含量;核黃素法測定SOD活性;愈創(chuàng)木酚比色法測定POD活性;硫代巴比妥酸法測定丙二醛（MDA）含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 烯效唑浸種對谷子株高的影響

株高是反映作物生長發(fā)育狀況的重要指標(biāo)。由圖1可以看出，不同濃度的烯效唑浸種可以對谷子幼苗株高產(chǎn)生顯著影響，并隨著濃度的增加株高逐漸降低。烯效唑浸種顯著降低谷子的株高，A3處理株高最低，只有11.22 cm;CK處理最高，達(dá)到20.26 cm。

2.2 烯效唑浸種對谷子SOD活性和POD活性的影響

SOD和POD是廣泛存在于植物體中的氧化還原酶，常作為植物抗逆境脅迫的重要指標(biāo)。從表1可以看出，烯效唑浸種處理后可明顯提高谷子的SOD活性，且隨著烯效唑濃度的增加呈現(xiàn)出先上升后下降的變化趨勢，其中A2處理SOD活性最高。烯效唑浸種處理還可顯著提高谷子的POD活性，各處理分別較CK提高29.90%、27.69%和30.47%，其中A3處理POD活性最高。

2.3 烯效唑浸種對谷子丙二醛含量的影響

MDA是膜脂過氧化的產(chǎn)物，MDA含量可直接反映植物生物膜受傷害程度。烯效唑可以對谷子的丙二醛含量產(chǎn)生顯著影響（圖2），并且隨烯效唑濃度的增加，谷子丙二醛含量呈現(xiàn)出先下降后上升的變化趨勢，其中以A2處理的降低效果最好，降低20.10%，由圖可知，各處理降低谷子體內(nèi)丙二醛含量的表現(xiàn)為A2>A3>A1。

2.4 烯效唑浸種對葉綠素含量的影響

葉綠素含量的高低可直接反映作物光能利用率，影響作物產(chǎn)量形成。從表2可以看出，不同濃度烯效唑處理的谷子葉綠素含量均高于對照組，說明烯效唑可提高谷子葉片中葉綠素的含量。隨著處理濃度的增加，烯效唑浸種處理后谷子葉綠素a含量的增長量大小為為A3>A2>A1;谷子中葉綠素b含量以及總?cè)~綠素含量也得到相同的結(jié)果。其中A3處理中葉綠素a和葉綠素b分別較CK提高60.77%和59.35%。說明烯效唑的使用有利于提高谷子葉片的葉綠素含量，進(jìn)而有利于提高葉片的光合作用。

3 結(jié)論與討論

倒伏影響作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，是目前谷子生產(chǎn)中面臨的一個嚴(yán)峻問題。大量研究表明，烯效唑處理能明顯降低株高。關(guān)于烯效唑浸種的最適濃度，因作物不同而有所區(qū)別：小麥最適濃度為15 mg·L-1，高粱為5 mg·L-1，紅小豆為20 mg·L-1，糜子為100～200 mg·L-1，水稻為5 mg·L-1，玉米為45～60 mg·L-1。通過對谷子進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)，結(jié)果表明，20 mg·L-1烯效唑浸種處理效果最好，能夠有效降低株高，起到壯桿作用，降低后期倒伏風(fēng)險，可用于谷子實(shí)際生產(chǎn)。

葉綠素是植物光合作用的基礎(chǔ)，是反映葉片光合能力的重要指標(biāo)，其含量與光合速率呈正相關(guān)。研究結(jié)果表明，經(jīng)烯效唑浸種處理的谷子幼苗葉片中葉綠素、葉綠素a和葉綠素b的含量均增加，說明烯效唑浸種處理可提高光合作用效率。

綜合分析上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，適當(dāng)濃度的烯效唑浸種，可有效降低谷子幼苗高度，提高幼苗葉綠素含量，提高POD和SOD活性，降低MDA活性，達(dá)到壯苗抗逆的綜合效果。

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（責(zé)任編輯：劉昀）