不同光照下格木苗矿质营养与内源激素含量的变化及相关性

1、不同光照下格木苗矿质营养与内源激素含量的变化 及相关性DOI：10.14088/jki.issn0439-8114.2016.11.026 光照是植物生长发育过程中不可缺少的环境因子， 它对植物 的形态、光合作用、蒸腾作用、呼吸作用、物质运输与合成等均 会产生深远影响。 植物营养元素含量与其生境条件密切相关， 研 究光照对营养元素累积与分配的影响， 对于了解植物生长规律和 植物对环境的适应具有重要的意义。 光照和内源植物激素可以调 控植物发育过程， 激素参与光信号的转导过程， 光可通过改变植 物体内激素含量来实现调节反应， 同时光信号和激素信号的转导 途径可能存在并行交叉和重叠的情况 1 。因

2、此，弱光对植物生 长发育的影响很可能首先是内源激素的变化导致的结果 2 。植 物从环境中吸收的矿质元素直接参与植物生理代谢， 植物内源激 素对植物生理代谢具有重要的调节作用， 矿质营养与植物内源激 素的相互关系对研究植物的营养有重要意义 3 。已有研究认为 4，5 ，内源激素是植物自身合成的微量有机物，对植物的生长 发育、新陈代谢、营养物质的运输和分布都有重要的影响。它可 直接影响细胞膜的透性或者各种组织的主动吸收和分泌能力来 决定矿质营养物质的流动方向， 也可间接影响植物生长， 从而进 一步影响矿质营养物质在植物体内的分布。 同时， 内源激素的合 成受矿质营养的诱导和调节， 营养胁迫可促使植

3、物激素的含量和活性发生变化，并且通过这些变化影响其生理过程。格木（ Erythrophleum fordii Oliv. ）为豆科格木属常绿乔 木，幼龄时期稍耐阴遮， 中龄期以后需要充足的光照才能生长茂 盛，若长期处于林阴下，则生长不良，甚至死亡 6 。因此，本 文主要研究了不同光照处理下格木苗根、 茎、叶内不同矿质营养 和叶片内源激素含量的变化及其相关性， 以期为研究格木适应环 境的生理机制及保护提供一定的依据， 为格木苗木的培育及林下 更新提供指导。1 材料与方法1.1 试验地概况试验地位于广西大学林学院苗圃基地，东经107° 45108° 51，北纬22°

4、1323° 32',属湿润亚热带季风气候， 阳光充足，雨量充沛，年均降雨量 1 304.2 mm ，平均相对湿度 79%。1.2 试验设计以一年生格木实生苗为试验材料， 取自广西壮族自治区梧州 市苍梧县白南林场。 选择均匀一致， 长势健康的幼苗种植在直径 21 cm、高17 cm的黑色营养杯中，以沙子：珍珠岩（3 : 1）作 为栽培基质，每杯 1 株。采用随机区组试验设计，分为 4 组，每 组15株，分别移入已搭建好的遮雨棚（高 1.5 m,长2.0 m,宽 1.5 m ）中，每杯苗间隔 0.3 m ，待生长稳定后进行不同的遮光 处理。不覆盖遮阳网的处理设置为对照（即自然全光

5、照，NS）， 其他 3 个处理的遮雨棚分别覆盖 1、2、3 层遮阳网（遮阳网将遮 雨棚的上方和四周均进行遮挡，层数也相互一致），使这 3 个棚 内光照度分别降至 60% NS 30% NS和15% NS棚间距1 m。试 验期间每隔1 d统一浇水，使土壤含水量均保持在 70%- 80% 每月除草 1 次，不施肥。试验时间从 2014 年 6 月 1 至 9 月 30 日。 试验结束后，测定苗木钾（K、钙（Ca）、镁（Mg、铁（Fe）、 锰（MR、锌（Zn） 6种矿质元素和生长素（IAA）、赤霉素（GA、 玉米素（ZR、脱落酸（ABA 4种内源激素的含量。1.3 测定方法与数据分析矿质元素的测定：

6、将每个处理选出的 6 株植株的根、茎、叶 分开收集，用纸信封装好。先将其放入烘箱中80 C杀青1 h ,再65 C烘干至恒重，粉碎过筛，分别密封保存于样品袋中，用 于测定矿质元素的含量。 采用火焰原子吸收分光光度法测定矿质 元素含量。植物内源激素含量（以鲜重计 的测定： 4 个处理分别采集 所选植株第 2 片功能叶，采用酶联免疫法（ ELISA 测定 IAA、 GA ZR和ABA的含量7。试验数据采用 SPSS 20.0 软件进行统计分析。在方差具有 齐性（P>0.05）的情况下，遮光处理对矿质营养和内源激素含量 的影响进行单因素方差分析，多重比较采用Dun can法进行，显著水平为a

7、=5%极显著水平为a =1%在方差不齐时，则对数 据进行取对数转换后再进行方差分析和多重比较。2 结果与分析2.1 不同光照处理对格木幼苗根、 茎、叶中矿质元素含量的 影响2.1.1不同光照处理对格木幼苗根、茎、叶中K、Ca Mg含量的影响 不同光照处理对格木幼苗根、茎、叶中K、Ca、Mg含量的影响见表1。从表1可以看出，K、Ca Mg在各处理格木苗 根、茎、叶中的分配规律基本一致， 都是叶片中最高， 茎部次之， 根部最低。格木苗叶、茎、根中K和Mg的含量均随着遮阳强度的增大而增加。2.1.2 不同光照处理对格木苗根、茎、叶中Fe、Zn、Cu含量的影响 从表2可以看出，与对照相比，格 木苗根、

8、茎、叶中Fe、Zn、Cu含量遮阳处理基本上都有极显著 的变化。Zn和Cu在各处理格木苗根、茎、叶中的分配规律基本 一致，都是根部含量最高，茎部次之，叶片最低；Fe的含量根部最咼，叶片次之，茎部含量最低。在30% NS处理下，叶片和茎部Fe、Zn和Cu的含量较高，而根部较低。说明30% NS最有利于格木苗茎和叶对 Fe、Zn和Cu的吸收，同时也抑制了根部对 它们的吸收。2.2 不同光照处理对格木苗木叶片中内源激素含量的影响2.2.1 不同光照处理格木苗叶片中内源激素的含量 不同光 照下格木苗叶片中内源激素含量的变化如表 3所示。从表 3可以 看出，GA和ZR的含量随着遮阳强度的增大先增加后降低，最大 值分别为 4.859 ng/g 和 8.677 ng/g ，均与对照差异显著（ P综上所述，不