干旱胁迫下黄腐酸钾对烤烟幼苗保水渗透调节能力的影响

为揭示黄腐酸钾(FA-K)在烟草上缓解干旱胁迫伤害的作用、机理及施用技术,在PEG-6000(聚乙二醇)模拟干旱胁迫的营养液培养条件下,研究了叶面喷施黄腐酸钾对烤烟苗期生长的影响。结果表明,干旱胁迫下,增施黄腐酸钾提高了烤烟叶片含水量,显著增加了叶片可溶性糖和脯氨酸含量,促进了可溶性蛋白的积累,从而增强了细胞的吸水能力,提高烤烟植株的抗旱性。由此推论,黄腐酸钾可通过提高渗透调节物质等生理过程来缓解干旱胁迫对烤烟幼苗造成的伤害,提高其抗旱性。

黄腐酸钾对渗透胁迫下烤烟幼苗生长和光合荧光特性的影响

采用5%PEG-6000模拟渗透胁迫的营养液培养法,以抗旱性不同的两个烤烟品种(红花大金元和云烟100)为材料,研究了叶面喷施黄腐酸钾(浓度为0.1%)对渗透胁迫下烤烟幼苗生长和光合荧光特性的影响。结果表明,渗透胁迫下,两品种烤烟幼苗生长受抑制、生物量积累降低,叶片叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率、PSII最大光化学效率(Fv/Fm)、PSII潜在活性(Fv/Fo)、PSII有效光化学量子效率(Fv’/Fm’)、PSII实际光化学量子效率(ФPSII)、光合电子传递速率(ETR)、光化学淬灭系数(q P)和光化学反应的能量(P)均显著降低,叶片水分利用效率、气孔限制值和非光化学淬灭系数(NPQ)均显著升高,且云烟100受胁迫的影响更大;渗透胁迫逆境对两品种的光合限制均以气孔因素为主。喷施黄腐酸钾能改善渗透胁迫下烤烟幼苗的生长,减缓净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)的下降,同时减轻胁迫对烤烟叶片光系统II(PSII)的伤害,提高光化学效率。黄腐酸钾可缓解渗透胁迫对烤烟幼苗的伤害,提高烟苗的抗旱性。

渗透胁迫对不同供钾水平烤烟叶片多胺含量的影响

采用水培试验研究了渗透胁迫对不同供钾水平(0、5、10 mmol.L-1)烤烟叶片腐胺、亚精胺和精胺含量的影响。结果表明,渗透胁迫下各供钾水平处理烤烟叶片中3种多胺含量均显著增加,其中腐胺、亚精胺含量在胁迫处理24 h达到高峰,而精胺含量在18 h达到高峰;-0.2 MPa和-0.4 MPa胁迫处理3种多胺含量的变化趋势基本一致。相同供钾水平下随胁迫强度增大,3种多胺含量增加,相同胁迫强度下随供钾水平提高,多胺含量降低。在重度渗透胁迫和缺钾条件下烤烟叶片中多胺大量积累,这可能是烟草对缺钾和渗透胁迫的一种适应性反应。

渗透胁迫对不同供钾水平烤烟叶片抗旱生理指标的影响

采用水培试验研究了渗透胁迫对不同钾素营养水平下烤烟叶片脯氨酸,可溶性糖和丙二醛含量的影响。结果表明,渗透胁迫下各供钾水平处理烟叶中脯氨酸,可溶性糖和丙二醛含量均显著增加,胁迫处理24h达到高峰,之后含量下降。不同胁迫强度上述指标的变化趋势基本一致,但渗透势-0.2Mpa处理烟叶脯氨酸和丙二醛含量的峰值显著高于渗透势-0.4Mpa处理。渗透胁迫下提高供钾水平可以促进烤烟叶片脯氨酸和可溶性糖积累,降低丙二醛含量,增强烟株的抗旱性。

水分胁迫对烤烟体内钾素累积的影响

以烤烟K326为材料,通过溶液培养条件下的厌氧处理及PEG渗透胁迫来模拟水分胁迫,研究了水分胁迫对烤烟体内钾素累积的影响。结果表明:在团棵期通过通氮气对烤烟进行厌氧处理6d时,烤烟各器官的钾含量及其累积量均显著降低,而根系向外溢泌钾的速度大幅度增加。旺长期内短时间低渗透胁迫强度刺激了烟株中K+的相对累积,胁迫时间延长或胁迫强度增加时,K+累积速率逐渐降低,甚至导致体内钾的损失。钾累积量的这种变化与渗透胁迫导致的根细胞膜结构的破坏及质膜选择透过性功能的降低有关。胁迫程度较高或时间较长时,细胞膜的相对透性增加,根中的K+大量外流。

干旱胁迫下施钾水平与烟草叶片主要渗透调节物质的关系

采用砂培法对不同钾浓度处理下的烤烟NC89(Nicotiana tabacum L. cv. NC89)进行不同程度干旱胁迫,测定了株高、生物量等生长指标和主要渗透调节物质钾离子、可溶性糖、可溶性蛋白质及游离脯氨酸含量等生理指标,研究钾与其他渗透调节物质的关系。结果表明:轻度干旱胁迫下,高钾可使植株生长受胁迫程度得到缓解;重度干旱胁迫下,高钾则加重干旱胁迫对植株造成的损害;轻度干旱胁迫下随钾浓度升高烟草叶片钾含量有下降趋势,胁迫后期下降明显,而重度干旱胁迫下,高钾浓度能够增加烟草叶片钾含量;随着干旱胁迫时间推移可溶性糖含量先升高再降低,可溶性蛋白质含量持续上升,而游离脯氨酸含量先下降后上升。相关分析表明,干旱胁迫下钾与可溶性糖含量相关性不显著,与游离脯氨酸含量呈负相关性;而与可溶性蛋白质含量间呈极显著正相关。

渗透胁迫对烤烟体内钾素累积的影响

以烤烟K326为材料,研究了PEG渗透胁迫对烤烟体内钾素累积的影响.结果表明:旺长期内短时间低渗透胁迫强度刺激了烟株中K+的累积,胁迫时间延长或胁迫强度增加时,K+累积速率逐渐降低,甚至导致体内钾的损失.钾累积量的这种变化与渗透胁迫导致的根细胞膜结构的破坏及质膜选择透过性功能的降低有关.胁迫程度较高或时间较长时,细胞膜的相对透性增加,导致根中的K+大量外流.这说明短时间的低渗透胁迫不会明显降低烟叶的含钾量,但烤烟对干旱的御胁迫性及胁变修复性较小,烤烟生育期内特别是对水分变化最敏感的旺长期应有合适的水分供应,以提高烟根的吸钾速率、降低钾的外流损失.