不同水分胁迫时间对柑橘叶片脱落酸含量的影响

◎ 聂 琼，胡莲辉，康林峰，张伟兰，谢深喜

（1.湖南人文科技学院，湖南 娄底 417000；2.湖南农业大学，湖南 长沙 410128）

本研究以纽荷尔脐橙和山下红温州蜜柑为试验材料，结合前人的研究结果，探讨了水分胁迫对植物抗逆性物质及ABA含量的影响，为了解柑橘制定合理有效的抗旱措施提供理论科学依据。

1 材料与方法

以两年生枳砧山下红温州蜜柑和纽荷尔脐橙嫁接苗为试验材料，每盆定植1株，设正常及水分胁迫两个处理，正常处理的正常浇水（作为对照），水分胁迫处理的进行干旱，干旱到一定程度（土壤含水量为土壤最大持水量的50%）后停止继续干旱，每天通过测定土壤含水量进行补水维持干旱程度。到达胁迫程度当天取第1次样，每隔15 d取一次，总共取5次，采取处理植株春梢顶端以下第2～6片叶作为试验样品，用液氮速冻后，放于-80℃冰箱保存备用。

脯氨酸的测定采用磺基水杨酸测定法，可溶性糖含量的测定采用蒽酮试剂法，ABA含量的测定采用液相色谱法。

2 结果与分析

2.1 山下红温州蜜柑和纽荷尔脐橙叶片中脯氨酸含量

由表1、表2可知，干旱可使柑橘叶片的脯氨酸含量增加，两个品种叶片脯氨酸含量变化趋势相同，都是随水分胁迫时间的延长而增加。纽荷尔脐橙在正常浇水情况下水分胁迫0 d、30 d和水分胁迫持续了60 d情况下，叶片中的脯氨酸含量分别为280.62 µg/g、284.13 µg/g和287.12 µg/g，变化不大。而处理叶片中脯氨酸含量分别为 455.23 µg/g、840.23 µg/g 和 1 093.42 µg/g，60 d 比水分胁迫当天增加1.4倍，比正常对照增加了2.8倍。山下红温州蜜柑正常浇水管理和60 d胁迫处理叶片中的脯氨酸含量分别为300.1 µg/g和1 229 µg/g，后者为前者的4.09倍。

表1 纽荷尔脐橙叶片中脯氨酸含量表（单位：µg/g）

表2 山下红温州蜜柑叶片中脯氨酸含量表（单位：µg/g）

2.2 山下红温州蜜柑和纽荷尔脐橙叶片中可溶性糖含量

由图1可知，在水分胁迫的当天，正常对照纽荷尔脐橙叶片中的可溶性糖含量为22.36 mg/g，水分胁迫处理纽荷尔脐橙叶片中的可溶性糖含量为23.54 mg/g，根据方差分析结果显示，两者间不存在显著差异。在水平胁迫持续了60 d时，纽荷尔脐橙叶片中的可溶性糖含量到37.99 mg/g，而正常对照叶片中可溶性糖含量为21.3 mg/g。山下红温州蜜柑在水分胁迫当天，对照与处理叶片中的可溶性糖含量为分别为22.96 mg/g，22.54 mg/g，而15 d、30 d、45 d、60 d时水分胁迫处理叶片中可溶性含量分别为25.46 mg/g、29.82 mg/g、32.04 mg/g、33.66 mg/g，有逐步上升的趋势，而对照中可溶性糖含量没有很大的变化。

图1 纽荷尔脐橙叶片中可溶性糖含量图

图2 山下红温州蜜柑叶片中可溶性糖含量图

2.3 山下红温州蜜柑和纽荷尔脐橙叶片中脱落酸含量

从图3、图4可知，山下红温州蜜柑和纽荷尔脐橙叶片中的ABA含量均呈现随水分胁迫时间的延长而增加的趋势。纽荷尔脐橙ABA含量随着水分胁迫延长而增加，水分胁迫到达当天时正常对照中纽荷尔脐橙叶片的ABA含量为51.26 ng/g，而处理中纽荷尔脐橙叶片中的ABA含量为90.56 ng/g，水分胁迫时间到60 d时，正常与处理的纽荷尔脐橙叶片中ABA含量分别为50.68 ng/g、193.13 ng/g，处理为正常浇水对照的3.81倍，且水分胁迫处理叶片60 d为0 d的2.13倍。山下红温州蜜柑正常浇水对照叶片中的ABA含量在0～60 d中变化不大，0 d与60 d分别为60.36 ng/g、60.15 ng/g。水分胁迫处理叶片中的ABA含量在水分胁迫0 d为83.47 ng/g，且水分胁迫时间为15 d、30 d、45 d和60 d时ABA含量分别为106.52、113.65、132.86 ng/g和156.89 ng/g。

图3 纽荷尔脐橙叶片中ABA含量图

图4 山下红温州蜜柑叶片中ABA含量图

3 讨论与分析

本试验发现，随着水分胁迫时间的延长，脯氨酸、可溶性糖和ABA含量增加。

脯氨酸是一种渗透物质，是目前所知的分布最广的渗透保护物质，在逆境中能和植物细胞体内的一些复合物聚合发生反应，中和逆境条件下产生的一些有害物质，避免植物遭受毒害。植物在水分胁迫条件下，植株会对水分亏缺产生相应的生理反应，使植物体内的脯氨酸含量增加。脯氨酸含量的大量积累防止了原生质脱水，也使细胞质与液泡间的渗透势保持平衡，从而加强了植物对干旱的适应能力。本试验结果表明，随着水分胁迫时间的延长，柑橘叶片脯氨酸含量越高。Knipp[1]等研究了水分胁迫对生产果聚糖转基因马铃薯叶片脯氨酸累积的影响，发现水分胁迫处理后，马铃薯叶片中脯氨酸的含量都增加。

本研究对两个柑橘品种进行了可溶性糖含量的测定，结果表明：随着水分胁迫时间的增加，两处理叶片中的可溶性糖含量与对照相比都显著增加，且两处理在胁迫60 d时，可溶性糖含量达到最高值。

ABA能提高植物抗旱能力，在水分胁迫下植物叶片内ABA含量升高，ABA促使植物气孔关闭或抑制气孔开放，使作物尽可能地降低蒸腾失水，以抵御水分胁迫[2]。本研究表明，随着水分胁迫时间的增加，山下红温州蜜柑和纽荷尔脐橙体内的ABA含量均增加。

综合上述研究结果认为，植物在遭遇水分胁迫逆境时，为了减少体内水分流失，维持正常的生理功能，其体内会启动相应的抗旱应急机制，细胞内大量积累渗透调节物质脯氨酸及可溶性糖等小分子物质或植物内源激素水平发生变化，以增加其保水能力。

[1]Knipp G.Honenerier B. Effect of water stress on proline accumulation of genetically modified potatoes generating fructans[J].J Plant physiol，2006，163（4）：392.

[2]赵 翔，李 娜，王鹏涛，等.脱落酸调节植物抵御水分胁迫的机制研究[J].生命科学，2011，23（1）：115-120.