不同銨氮和硝氮配比對(duì)生菜內(nèi)源激素的影響

植物內(nèi)源素主要包括細(xì)胞分裂素（ctk）、脫希爾酸（aba）、生長素（ia）、赤霉素（ga）、乙烯（eth）等。其中，ctk主要由玉米素和玉米素核糖（zuzr）、二羥玉米素和二羥玉米素核糖（dhs和dhsr）組成。異戊二醇鉻酸和異戊二醇鉻酸（ip和ipa）。植物內(nèi)源激素系統(tǒng)是目前公認(rèn)的最重要的信息系統(tǒng),植物生長發(fā)育過程及其物質(zhì)和能量的變化均受其調(diào)控。如內(nèi)源激素對(duì)根系的生長發(fā)育起著重要的調(diào)節(jié)作用。許多研究表明細(xì)胞分裂素、脫落酸、生長素、赤霉素、乙烯這5大類重要的植物激素不同程度地調(diào)節(jié)植物根系的發(fā)生和生長,尤其是生長素具有顯著的調(diào)控作用。此外,內(nèi)源細(xì)胞分裂素含量也對(duì)根系的發(fā)生和生長有著重要的影響,而對(duì)脫落酸的調(diào)控作用則報(bào)導(dǎo)不一。已有的研究表明,植物體內(nèi)激素水平受很多因素的影響,其中氮素營養(yǎng)顯著影響著植物體內(nèi)激素的合成、轉(zhuǎn)運(yùn)和平衡。氮素是植物必需的大量營養(yǎng)元素之一,通常植物在生長過程中吸收的氮要高于其他礦質(zhì)元素,因而氮常成為限制植物生長的主要元素,多數(shù)植物在生長過程中吸收的氮主要是硝態(tài)氮和銨態(tài)氮。但由于NO3--N和NH4+-N形態(tài)的差異,二者對(duì)植物養(yǎng)分吸收和生長發(fā)育的影響不同。試驗(yàn)以2個(gè)典型的生菜品種申選1號(hào)(對(duì)不同形態(tài)氮素營養(yǎng)敏感)和耐熱耐抽薹(對(duì)不同形態(tài)氮素營養(yǎng)鈍感)為材料,以不同形態(tài)氮素及不同銨氮和硝氮配比(簡稱“銨硝配比”)營養(yǎng)液培養(yǎng)申選1號(hào)和耐熱耐抽薹,采用酶聯(lián)吸附免疫法(ELISA)測(cè)定這2個(gè)生菜品種根系和葉片中ABA、IAA和iPAs在不同時(shí)期含量的變化,探討不同氮素形態(tài)及不同銨硝配比營養(yǎng)液對(duì)生菜內(nèi)源激素含量的影響,以期為生產(chǎn)上合理施用不同形態(tài)氮肥及不同銨硝配比肥料,提高生菜產(chǎn)量與品質(zhì)提供理論依據(jù)。1材料和方法1.1生菜苗的培養(yǎng)和貯藏供試生菜品種為申選1號(hào)和耐熱耐抽薹,它們?cè)陂L江中下游地區(qū)普遍種植,且大田產(chǎn)量相近。將生菜種子消毒后播于盛有干凈石英砂的育苗箱中,置于18℃的恒溫培養(yǎng)箱中發(fā)芽,15d后移到人工氣候室,光照度6000lx,溫度(25±2)℃,相對(duì)濕度60%。1周后選擇長勢(shì)均勻的生菜苗移栽到有供氧裝置的20L周轉(zhuǎn)箱中培養(yǎng),周轉(zhuǎn)箱上覆蓋26孔的塑料蓋板,每塊板上栽同一品種的24株苗(另2個(gè)孔用來通氣)。營養(yǎng)液采用山崎營養(yǎng)液:Ca(NO3)2·4H2O236mg/L,KNO3404mg/L,NH4H2PO457mg/L,MgSO4123mg/L,微量元素采用Arnon營養(yǎng)液配方,其中Fe2.8mg/L,以Fe-EDTA配入。在此基礎(chǔ)上根據(jù)氮素形態(tài)的不同,設(shè)4個(gè)處理,即NH4+-N∶NO3--N分別為0∶100、10∶90、25∶75、50∶50,NO3--N用Ca(NO3)2·4H2O、KNO3及HNO3配制,NH4+-N用NH4H2PO4及(NH4)2SO4配制,總氮濃度均為91mg/L。保持所有處理配方中的K、Ca、Mg的比例與原始配方一致,同時(shí)在所有營養(yǎng)液中均加入7μmol/L硝化抑制劑雙氰胺(DCD),防止?fàn)I養(yǎng)液中NH4+轉(zhuǎn)化為NO3-。1.2激素含量的測(cè)定在4葉期、6葉期及8葉期分別取0.5g生菜鮮葉或根尖樣品,放入加有3mL80%(V∶V)甲醇(預(yù)冷預(yù)先稱重)的小玻璃瓶中,置于冰盒帶回實(shí)驗(yàn)室稱重,然后迅速置于-20℃冷藏箱中保存?zhèn)溆谩y(cè)定時(shí)將待測(cè)樣品置于弱光下冰浴,加入1mL預(yù)冷的80%甲醇研磨成勻漿,再用2mL80%甲醇分次將研缽沖洗干凈,一并轉(zhuǎn)入試管中,于4℃7500r/min離心15min,吸取上清液用Sep-PakC18膠柱去除色素后,采用酶聯(lián)免疫吸附法測(cè)定激素含量,3次重復(fù),取平均值。ELISA試劑盒由南京農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院激素室制備。1.3處理數(shù)據(jù)試驗(yàn)所獲得的數(shù)據(jù)均用SPSS11.5軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,方差分析采用Fisher’sLSD法。2結(jié)果與分析2.1不同銨硝配比營養(yǎng)液對(duì)申選根系和葉片堿減量的影響比較申選1號(hào)和耐熱耐抽薹的相同器官在同一比例銨態(tài)氮處理下的表現(xiàn)可以發(fā)現(xiàn)(圖1、圖2),申選1號(hào)的IAA含量普遍高于耐熱耐抽薹。在10%、25%及50%銨態(tài)氮處理下,申選1號(hào)和耐熱耐抽薹根系的IAA含量差異顯著,在0%銨態(tài)氮處理下申選1號(hào)和耐熱耐抽薹根系的IAA含量及0%、10%、25%、50%銨態(tài)氮處理下申選1號(hào)和耐熱耐抽薹葉片中的IAA含量差異不顯著。不同器官在相同銨硝配比營養(yǎng)液中的IAA含量存在明顯差異。申選1號(hào)根系和葉片的IAA平均含量分別是185.59、1792.81pmol/g,耐熱耐抽薹根系和葉片的IAA平均含量分別是152.37、1747.07pmol/g,2個(gè)生菜品種根系IAA含量極顯著低于葉片。不同銨硝配比營養(yǎng)液處理對(duì)申選1號(hào)和耐熱耐抽薹根系和葉片IAA含量有顯著影響。隨著營養(yǎng)液中銨態(tài)氮比例從0%增加到25%,申選1號(hào)和耐熱耐抽薹根系和葉片的IAA含量均逐步增加。在0%、10%及25%銨態(tài)氮處理中,4葉期、6葉期及8葉期葉片中IAA平均含量申選1號(hào)分別為1511.18、1849.20、2127.50pmol/g,耐熱耐抽薹分別為1470.91、1753.29、2002.88pmol/g,根系中IAA含量的變化規(guī)律與葉片類似。隨著營養(yǎng)液中銨態(tài)氮比例從25%增加到50%,申選1號(hào)和耐熱耐抽薹根系和葉片的IAA含量反而降低,2個(gè)生菜品種的根系和葉片在25%銨態(tài)氮處理和50%銨態(tài)氮處理中IAA含量的差異均達(dá)極顯著水平。不同發(fā)育時(shí)期對(duì)申選1號(hào)和耐熱耐抽薹根系及葉片中IAA含量也有顯著影響。隨著發(fā)育進(jìn)程的推進(jìn),申選1號(hào)和耐熱耐抽薹根系和葉片中的IAA含量逐漸下降。2個(gè)生菜品種的根系及葉片在4葉期和6葉期的IAA含量均差異顯著,申選1號(hào)和耐熱耐抽薹根系和葉片在6葉期和8葉期的IAA含量差異均達(dá)極顯著水平。2.2不同品種內(nèi)生的aba含量比較不同品種生菜的相同器官在同一銨硝配比處理下的表現(xiàn)可以發(fā)現(xiàn)(圖3、圖4),申選1號(hào)根系在4葉期、6葉期及8葉期的ABA含量分別為450.66、394.26、288.94pmol/g,而耐熱耐抽薹根系在4葉期、6葉期及8葉期的ABA含量分別為475.46、413.68、329.89pmol/g,申選1號(hào)根系3個(gè)時(shí)期的ABA平均含量均低于耐熱耐抽薹。申選1號(hào)葉片在4葉期、6葉期及8葉期的ABA平均含量分別為2300.33、2087.84、1580.82pmol/g,而耐熱耐抽薹葉片在4葉期、6葉期及8葉期的ABA平均含量分別為2297.35、2115.29、1748.24pmol/g。不同品種生菜的不同器官ABA含量也有顯著差異。申選1號(hào)根系和葉片的ABA含量分別是377.95、1989.66pmol/g,耐熱耐抽薹根系和葉片的ABA含量分別是406.35、2053.63pmol/g,2個(gè)品種生菜葉片ABA含量極顯著高于根系,根系A(chǔ)BA含量平均僅為葉片的19.40%。不同比例銨硝配比營養(yǎng)液處理對(duì)申選1號(hào)和耐熱耐抽薹根系和葉片ABA含量也有顯著影響。隨著營養(yǎng)液中銨態(tài)氮比例從0%增加到25%,申選1號(hào)和耐熱耐抽薹根系和葉片的ABA含量均逐步降低。在0%、10%及25%銨態(tài)氮處理中,4葉期、6葉期及8葉期3個(gè)時(shí)期葉片中ABA平均含量申選1號(hào)分別為2360.41、2026.90、1695.28pmol/g,耐熱耐抽薹分別為2361.82、2111.70、1822.74pmol/g,差異均達(dá)顯著水平。4葉期、6葉期及8葉期申選1號(hào)根系中ABA平均含量在銨態(tài)氮比例為0%、10%、25%處理中分別為464.32、379.84、311.37pmol/g,耐熱耐抽薹根系中ABA平均含量在銨態(tài)氮比例為0%、10%、25%處理中分別為466.94、409.31、350.97pmol/g,差異均達(dá)顯著水平。隨著營養(yǎng)液中銨態(tài)氮比例從25%增加到50%,申選1號(hào)和耐熱耐抽薹根系和葉片的ABA含量有所增加。不同發(fā)育時(shí)期對(duì)申選1號(hào)和耐熱耐抽薹根系和葉片中ABA含量也有顯著影響。隨著發(fā)育進(jìn)程的推進(jìn),申選1號(hào)和耐熱耐抽薹根系和葉片的ABA含量逐漸下降。2個(gè)生菜品種的根系及葉片在4葉期和6葉期時(shí)的ABA含量差異均達(dá)顯著水平,申選1號(hào)和耐熱耐抽薹根系和葉片在6葉期和8葉期時(shí)的ABA含量差異均達(dá)極顯著水平。2.3不同比例銨態(tài)氮營養(yǎng)液對(duì)不同發(fā)育時(shí)期內(nèi)生物中ipas含量的影響比較申選1號(hào)和耐熱耐抽薹的相同器官在同一比例銨態(tài)氮處理下的表現(xiàn)可以發(fā)現(xiàn)(圖5、圖6),申選1號(hào)根系在4葉期、6葉期及8葉期的iPAs含量分別為1561.49、1157.46、833.48pmol/g,而耐熱耐抽薹根系在4葉期、6葉期及8葉期的iPAs平均含量分別為1147.79、943.93、750.21pmol/g,申選1號(hào)根系3個(gè)時(shí)期的iPAs平均含量均高于耐熱耐抽薹,且差異達(dá)到顯著水平。申選1號(hào)葉片在4葉期、6葉期及8葉期的iPAs平均含量分別為1403.32、1025.78、805.69pmol/g,而耐熱耐抽薹葉片在4葉期、6葉期及8葉期的iPAs平均含量分別為968.30、854.36、671.86pmol/g,兩品種生菜葉片各時(shí)期iPAs含量差異達(dá)到顯著水平。申選1號(hào)和耐熱耐抽薹不同器官的iPAs平均含量也存在顯著差異。申選1號(hào)根系和葉片的iPAs平均含量分別是1184.14、1078.28pmol/g,耐熱耐抽薹根系和葉片的iPAs含量分別是947.31、831.51pmol/g,2個(gè)生菜品種根系iPAs含量高于葉片。不同比例銨態(tài)氮營養(yǎng)液處理對(duì)申選1號(hào)和耐熱耐抽薹根系和葉片iPAs含量有顯著影響。隨著營養(yǎng)液中銨態(tài)氮比例從0%逐步增加到25%,申選1號(hào)和耐熱耐抽薹根系和葉片的iPAs含量均逐步增加。其中申選1號(hào)根系和葉片10%銨態(tài)氮處理iPAs含量比0%銨態(tài)氮處理增加18.2%和18.4%,25%銨態(tài)氮處理比10%銨態(tài)氮處理分別增加34.5%和24.2%,差異均達(dá)顯著水平。耐熱耐抽薹根系和葉片10%銨態(tài)氮處理iPAs含量比0%銨態(tài)氮處理增加22.8%和42.1%,25%銨態(tài)氮處理比10%銨態(tài)氮處理分別增加23.3%和24.2%,差異均達(dá)顯著水平。隨著營養(yǎng)液中銨態(tài)氮比例進(jìn)一步增加到50%,2個(gè)生菜品種根系和葉片中iPAs含量均開始下降,且在50%銨態(tài)氮處理中含量與25%銨態(tài)氮處理中含量差異均達(dá)顯著水平。不同發(fā)育時(shí)期對(duì)申選1號(hào)和耐熱耐抽薹根系和葉片中iPAs含量也有顯著影響。隨著發(fā)育進(jìn)程的推進(jìn),申選1號(hào)和耐熱耐抽薹根系和葉片的iPAs含量逐漸下降。2個(gè)生菜品種的根系及葉片在4葉期和6葉期、6葉期和8葉期時(shí)的iPAs含量差異均達(dá)顯著水平。3后記和討論3.1銨態(tài)氮營養(yǎng)液中不同氮素形態(tài)對(duì)根系激素含量的影響IAA為植物生長發(fā)育所必需的激素,它參與植物生長發(fā)育的諸多過程。其合成部位都是細(xì)胞快速分裂組織,如莖尖分生組織、幼葉片、發(fā)育中的果實(shí)。另外成熟葉片、根尖也可以少量合成IAA。氮素形態(tài)對(duì)植株的IAA含量有明顯的影響,試驗(yàn)結(jié)果表明,不同銨態(tài)氮比例的營養(yǎng)液對(duì)生菜根系和葉片的IAA含量有顯著影響,隨著營養(yǎng)液中銨態(tài)氮比例從0%開始增加時(shí),生菜根系和葉片的IAA含量也隨著增加,并在營養(yǎng)液中銨態(tài)氮比例為25%時(shí),根系和葉片的IAA含量最高,當(dāng)營養(yǎng)液中銨態(tài)氮比例進(jìn)一步增加時(shí),生菜根系和葉片的IAA含量反而下降。郭紅祥等通過水培試驗(yàn),探討不同氮素形態(tài)對(duì)烤煙苗期根系激素水平的影響發(fā)現(xiàn),不同氮素形態(tài)對(duì)根系激素的影響不同,用100%硝態(tài)氮營養(yǎng)液處理的烤煙苗期根系IAA含量大于用50%銨態(tài)氮+50%硝態(tài)氮營養(yǎng)液處理的烤煙苗期根系IAA含量。用0%銨態(tài)氮營養(yǎng)液處理的煙葉IAA含量大于用50%銨態(tài)氮+50%硝態(tài)氮營養(yǎng)液處理的煙葉IAA含量。Zhang等也發(fā)現(xiàn)NO3--N培養(yǎng)的植株地上部生長素的濃度要高于NH4+-N培養(yǎng)的植株。3.2銨態(tài)氮比例對(duì)植物生長和氣孔排水效果的影響ABA是一種倍半萜羧酸。長期以來,ABA被看成是一種生長抑制型植物激素,可以促進(jìn)根系和葉片衰老。早期認(rèn)為,植物的葉片特別是老葉是ABA合成的主要部位,后來證明離體的根系,特別是根尖在緩慢脫水情況下能合成大量的ABA,其他器官如花、果實(shí)和種子也能合成ABA。研究發(fā)現(xiàn),不同銨態(tài)氮比例的營養(yǎng)液對(duì)生菜根系和葉片的ABA含量有顯著影響,隨著營養(yǎng)液中銨態(tài)氮比例從0%逐漸增加到25%時(shí),生菜根系和葉片的ABA含量也隨著減少,并在營養(yǎng)液中銨態(tài)氮比例為25%時(shí),根系和葉片的ABA含量最低,當(dāng)營養(yǎng)液中銨態(tài)氮比例進(jìn)一步增加時(shí),生菜根系和葉片的ABA含量開始增加,說明適宜的銨硝配比能夠降低植株體內(nèi)的ABA含量,但如果營養(yǎng)液中銨態(tài)氮比例過大,會(huì)導(dǎo)致植株體內(nèi)ABA含量增大。Peuke等用蓖麻作材料,葉面噴施NH4+-N后發(fā)現(xiàn)植株木質(zhì)部中的ABA含量比噴施NO3--N增加了3倍。這是由于以NH4+-N為氮源時(shí),ABA在根中的分配加強(qiáng),從而導(dǎo)致木質(zhì)部中ABA含量增加所致,并認(rèn)為ABA的增加可能與植物生長的抑制有關(guān)。王國英等研究發(fā)現(xiàn),用NH4+-N處理植株后,植株的水分蒸騰量與處理前相比甚至有所降低,說明部分植株氣孔關(guān)閉,這與用ABA噴施葉面導(dǎo)致氣孔關(guān)閉一致。并認(rèn)為ABA的增加可能與植物生長抑制有關(guān)。王波等在研究中發(fā)現(xiàn),當(dāng)營養(yǎng)液中銨態(tài)氮的比例從25%增加到50%時(shí),生菜的氣孔導(dǎo)度會(huì)顯著下降,說明當(dāng)營養(yǎng)液中銨態(tài)氮含量超過一定程度時(shí),植株的氣孔會(huì)部分關(guān)閉,ABA含量的增加可能是氣孔關(guān)閉的原因之一。3.3銨硝配比對(duì)植物細(xì)