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1、PCPA、6-BA和光合促进剂对番茄光合作用及产量的影响沈阳农业大学,201102,42(1):6568JournalofShenyangAgriculturalUniversity,2011-02,42(1):65-68PCPA,6一BA和光合促进剂对番茄光合作用及产量的影响郝建军,周睿智,于洋,杨宏丽(1.沈阳农业大学生物科学技术学院,沈阳110161;2.沈阳协合生物制药股份有限公司,沈阳110179)摘要:采用番茄丰收素(PCPA和6-BA)和光合促进剂(KHCO.和NaHSO,)分别喷施番茄花朵和叶片,研究其对番茄光合作用和产量的影响.结果表明,在番茄丰收素和光合促进剂复合作用下,可
2、显着提高番茄的光合速率,比对照提高67.82%;光合色素含量,光合电子传递速率和ATP酶活性与对照相比提高显着;Rubisco的含量比对照提高79.84%,Rubisco羧化活性可达20.44nno1NADH.mE-I.min-1,番茄小区总产量增加显着.关键词:番茄丰收素;光合促进剂;光合作用;产量中图分类号:$641.2文献标识码:A文章编号:10001700(2011)01006504PCPA,6一BAandPhOt0syntheticAcceleratorInfluenceonPh0t0synthesisandYieldofTomatoHAOJian-jun,ZHOURui-zhi,Y
3、UYang1,YANGHong-li(1.CollegeofBiologicalScienceandTechnology,ShenyangAgriculturalUniversity,Shenyang110161,China;2.ShenyangXieheBiopharmaceutiealCompanyLtd,Shenyang110179,China)Abstract:Inthisexperiment,BumperharvestelementoftomatoandPhotosyntheticAcceleratorweresprayedtofloweand1eavesoftomatotostud
4、voninfluenceofphotosynthesisandyield.TheresultsshowedthatBumperharvestelementoftomatoandPhotosyntheticAcceleratorcomplexedobviouslyenhancedthetomatothetomatophotosyntheticrate,raising67.82%comparedtothecomparison.Photosyntheticpigmentcontent,photosyntheticelectrontransportrateandATPactivityenhancedo
5、bviouslythanthecomparison;Rubiscocontentenhancesthe79.84%comparedtocomparison.,Rubiscocarboxylationactivityachieve20.44nmolNADH?ml一?min;whiletheyieldoftomatoincreasingobviously.Keywords:bumperharvestelementoftomato;photosyntheticaccelerator;photosynthesis;yieldPCPA和6一BA(以下简称丰收素)可以提高春季温室番茄的产量及成熟果数和果实
6、重量,其增产的主要原因是促进坐果率和果实膨大_1_.有研究指出只调节保花保果一个生产环节是不够的,还需要抑制光呼吸作用,增大叶面积同时增强光合作用,提高有机物质的净生产量等技术,才能进一步提高番茄的产量和品质l11.冬春季节保护地栽培存在CO浓度不足,低温,弱光等因素的影响,常常会使光合速率偏低,果实产量不高,严重影响菜农的经济效益.因此,有必要采取措施增强光合速率,其中采用增加CO:浓度来提升光合速率无疑是方便而快捷的手段,但直接施用CO常常会使CO:外溢流入环境中,造成大气污染,产生温室效应.王晗等51,李颖畅同研究发现应用光合促进剂(KHCO和NaHSO,以下简称促进剂)对作物的光合作用
7、影响显着,向叶片直接喷施促进剂这一方法,既不会影响大气中的CO:浓度,又可将促进剂中的HCO3-作为碳源补充空气中COS的不足.胡哲森等l7_和周广业等l8】研究指出NaHSO是通过光呼吸作用而提高光合速率,对增加净光合产物有促进作用.此外,通过各地试验和推广证明NaHSO对多种作物均有增产效果7-01.本试验通过丰收素和促进剂复合处理,以期进一步提高番茄的产量并探讨其作用机制.为二者在番茄生产中应用提供理论依据.1材料与方法1.1材料供试番茄(LycopersiconesculentumMil1.)品种为辽园多丽.促进剂由KHCO和NaHSO复合组成,其原料收稿日期:20101125基金项目
8、:辽宁省教育厅科学技术研究项目(2004A011)作者简介:郝建军(1955一),男,沈阳农业大学教授,硕士,从事植物光舍生理研究.-66?沈阳农业大学第42卷由沈阳化学试剂公司生产.丰收素由对氯苯氧乙酸(PCPA)与6一苄基腺嘌呤(6一BA)复合组成,其原料购自永济市生化新技术研究所.1.2方法试验于2009年57月在沈阳市东陵区英达镇番茄试验基地温室内进行.试验共设4个处理,5月6日(第1花序第1花开花)即开始喷施处理,每处理3次重复,共12个小区.每个小区长7m,宽0.8m.每小区种植56株.处理1为对照(清水);处理2为丰收素喷花处理,分别在每个花序的第1花开花当天喷施丰收素,直到第5
9、花序花期为止;处理3为促进剂喷叶处理,从5月6日开始喷施,每隔8d在番茄的叶片上喷施促进剂,共处理l0次;处理4为处理2和处理3的复合处理.采用手压喷雾器进行喷施,时间选择在16:0017:00,以防止高温和阳光对药物的影响.1.3测定项目每次处理后的45d取叶片,测定生理指标.取番茄长势,叶位一致的功能叶用放氧仪测定光合速率ll】.参照李合生等的方法测定叶片光合色素含量.参照陈启林等Il3】的方法测定PSI,PS和PsI+PS的光合电子传递速率.采用李合生等的方法测定ATP酶活性.采用李合生等的方法测定Rubisco含量及羧化活性.待果实成熟后,采摘果实,以小区为单位,称量并记录番茄单果重,
10、各小区总产量和总果数,每个小区果实的总产量除以总果数即为平均单果重.1.4数据统计分析试验所得数据采用在Excel2007与SPSS17.0统计分析软件进行数据处理,用ANOVA进行方差分析,用I_SD进行多重比较,检验处理间的差异显着性.2结果与分析2.1丰收素和促进剂对番茄光合速率的影响30由图1可知,对照的光合速率最低,为13.86mol?lTt-2s;25复合处理的光合速率最高,为23.261xmol?ITI之?s,比CK提高2067.82%;促进剂处理的光合速率高于丰收素处理,与CK相比,促进剂处理的光合速率提高22.22%.鐾”2.2丰收素和促进剂对番茄叶片叶绿素及类胡萝卜素含量的
11、影响.丰素n.促进复合由表1可知.丰收素处理,促进剂处理和复合处理相对于11II1pertthaoctcoesynthtlomapmouennt.LKharvesre乙dCK处理的光合色素含量高.复合处理叶绿素含量最高,为图1各处理对番茄光合速率的影响12.46rag?g:促进剂处理叶绿素含量次之,为l1.4ling?g.复合Figure1Effectsofeverytreatmentonthe处理与促进剂处理相比提高9.20%,复合处理与促进剂处理之leafphotosynth.tj.teoftomato.edlings间差异不显着.丰收素处理叶绿素含量为10.34mg?g,丰收素处理与促进
12、剂处理差异不显着,丰收素处理与复合处理差异显着.这说明复合处理对提高叶绿素含量效果优于丰收素处理.丰收素处理类胡萝卜素含量为1.79mg.g,与CK相比提高7.83%;促进剂处理与CK相比类胡萝卜素含量提高16.87%;复合处理类胡萝卜素含量是2.07mg?g,比CK提高24.70%.表1各处理对番茄叶片叶绿素及类胡萝卜素含量的影响Table1Effectsofeverytreatmentonchloroplastpingmentscontentandcarotenoidcontentoftomatoseedlings注:表中数据为平均值标准差=3),同列不同大,小写字母分别表示各处理间PO.
13、O1和PO.05水平差异显着.下同.Note:Dataaremean+Sdofthreereplicates;ThedifferentcapitallettersandsmalllettersinthesalnerowrefertodifferentamongtreatsatPO.O1andPO.05levels.TheSallleasbelow.第l期郝建军等:PCPA,6一BA和光合促进剂对番茄光合作用及产量的影响.672.3丰收素和促进剂对番茄叶片光合电子传递速率的影响南表2可知,丰收素处理,促进剂处理和复合处理相对于CK处理的叶片的光合电子传递速率高.丰收素处理,促进剂处理和复合处理使
14、pSI的电子传递速率提高显着.丰收素处理PSI电子传递速率为90.831xmolO?mgchl?h,促进剂处理PSI电子传递速率是94.371xmolO2?mgchl?h,二者问差异不显着.复合处理PSI电子传递速率为98.321mo10:?mgchl?h,与促进剂处理差异不显着,与丰收素处理差异显着.与CK相比,促进剂处理PS光合电子传递速率提高极显着;复合处理与CK,丰收素处理相比,PS光合电子传递速率提高极显着.丰收素处理,促进剂处理和复合处理的总光合电子传递速率与CK相比提高显着.促进剂处理和复合处理相对丰收素处理差异显着.促进剂处理与复合处理差异不显着.可见,促进剂处理和复合处理对总
15、的光合电子传递提高明显,效果良好.表2各处理对番茄叶片光合电子传递速率的影响Table2Effectsofeverytreatmentonelectrontransportrateoftomatoseedlings2.4丰收素和促进剂对番茄叶片ATP酶活性的影响由表3可知,丰收素处理,促进剂处理和复合处理相对于CK处理的Mg2+_ATP酶活性高,且差异显着.丰收素处理Mg2+-ATP酶活性为l4.3lIxmolPi?mgchl?h.促进剂处理Mg2+-ATP酶活性为15.081xmolPi?mgchl?h,二者差异不显着.复合处理Mg2._ArrP酶活性是18.621xmolPi?mgchl-
16、h,与丰收素处理和促进剂处理相比显着升高.丰收素处理,促进剂处理和复合处理的Ca2+-ATP酶活性相对于CK提高明显.促进剂处理Ca.+-ATP酶活性为9.041xmolPi?mgehl?h,复合处理CaZ+-ATP酶活性为9.98zmolPi?mgchl-h,二者差异不显着,复合处理与丰收素处理相比差异显着.表3各处理对番茄叶片ATP酶活?陛的影响Table3EffectsofeverytreatmentonATP-enzymeactivityoftomatoseedlings2.5丰收素和促进剂对番茄叶片Rubisco含量及Rubisco羧化活性的影响由表4可知,丰收素处理,促进剂处理和复
17、合处理相对于CK处理Rubisco含量增加显着,丰收素处理Rubisco含量比CK增加41.14%,促进剂处理比CK增加63.22%,复合处理比CK增加79.84%,三者问差异不显着.各处理番茄叶片Rubisco羧化活力均高于CK,且效果极显着.其中丰收索处理RuBPCase活力为l7.65nmolNADH?mL?min一,促进剂处理Rubisco羧化活力为l8.34nmolNADH?mL-?min,二者差异不显着.复合表4各处理对番茄幼苗叶片的Rubisco含量和Rubisco羧化活性的影响Table4EffectsofeverytreatmentonRubiscocontentandRub
18、iscoactivityoftheleafoftomatoseedlings68.沈阳农业大学第42卷处理的RuBPCase活力为20.44nmolNADH?mL?min,与促进剂处理效果差异不显着.复合处理与丰收素处理差异极显着.可见,复合处理对Rubisco羧化活力促进作用优于丰收素处理.2.6丰收素和促进剂对番茄产量,果数及单果重的影响由表5可知,复合处理总产量最高,高达275.37kg,且与各处理差异显着.由此可知,施用复合处理效果最佳.复合处理的小区总果数最多,为1404.00个,也与其他处理差异显着.CK小区的单果重要明显高于其他各处理,差异达显着水平.其他其他处理间的差异不显着表
19、5丰收素和促进剂对番茄产量,果数及单果重的影响Table5Effectsofeverytreatmentonfruityield,numberandindividualweightoftomato3讨论促进剂中的HCOf可作为光合的底物参与碳同化循环,能显着提高番茄的光合速率.另外HC03-作为Rubisco羧化反应底物,促进Rubisco羧化活性.Rubisco含量及羧化活性的增加可加快固定CO2的速率,需要更多的同化力,进而促进光合电子传递和光合磷酸化的反应进程.另外,Rubisco羧化活性的提高,相对抑制其加氧活性,从而也使光合作用增强.王宏炜等_14J报道,低浓度NaHSO对水稻,小麦
20、的光合速率有促进作用,可能是通过促进围绕PSI的循环电子传递及其耦联的光合磷酸化而促进光合作用.郝建军等ll51研究认为,HSO.一能通过提高ATP合酶的活性,进而加快了光合磷酸化的进程.本试验使用的促进剂由KHCO和NaHSO组成,试验结果与上述研究结论相似.复合处理的产量高于丰收素处理和促进剂处理,其原因是丰收素处理和促进剂处理均是单一处理,丰收素处理仅增加了库容使番茄果数增加,促进剂处理仅增加了源端光合产物的输出,而复合处理是二者作用的加合.参考文献:【1】郝建军,陈凤玉,康宗利,等.细胞分裂素和防落素复合剂对番茄产量的影响【JJ.辽宁农业科学,2001(6):3032.2】白莉萍,仝乘
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