K326烟草苗期生长对不同磷浓度的生理响应

李子真  冯 海  郑依宾 　柯玉琴

   为了探究营养液不同磷（Ｐ）浓度处理对K326烟苗的影响，从而更好地培育高质量的烟苗。本试验利用溶液培养与实验分析相结合的方法，检测不同P浓度对K326烟苗形态、叶绿体色素、叶绿素荧光参数、硝酸还原酶（NR）活性和根系活力的影响。结果表明：以3/4 P浓度培养的烟苗叶色浓绿、叶绿体色素含量高，Fo(初始荧光产量)降低，Fm(最大荧光产量)、Fv/Fm(PSⅡ的最大量子产量)和Fv/Fo(PSⅡ潜在光化学活性)提高。而其余P浓度处理对烟苗的生长都产生了一定程度的抑制作用。

烟草是我国重要的经济作物，其年实现税利达2400亿元人民币，产销量占全球1/3。然而土壤元素含量不当问题的严重化为烟草的栽培带来了不利的影响。据预测，相对于20世纪末，到2040年(或2060年)将只剩下一半磷贮备量。且由于长时间对土地进行利用，磷元素缺乏的问题已经普遍存在。 本试验以不同P浓度处理烟苗并检测若干生理指标，探究烟苗对不同P浓度的生理响应，确定烟苗生长的最佳P浓度，为更好培育优质烟苗提供理论依据。

  一、材料与方法

（一）烟草苗培养及处理  试验所用K326烟草苗由福建省烟草所提供；试验选取生长一致的烟苗移栽于培养罐，用Hoagland营养液培养，培养期间每周更换一次营养液，烟苗培养3周后进行不同P浓度处理，试验共设6个不同P浓度:0、1/4 P、2/4 P、3/4 P、完全营养液Ｐ水平和完全液2倍Ｐ水平，每处理浓度设置5个重复，处理期间每周更换一次营养液，培养3周烟苗出现明显的缺Ｐ症状后开始检测以下各项生理指标。

（二）生理指标测定方法 　烟苗形态症状观察根据Arnon和Stout提出的植物必需元素的3个标准来衡量; 叶绿素荧光参数采用连续激发式植物荧光效率仪Handy PEA（英国Hansatech公司生产的）检测; 叶绿体色素含量测定参照李合生2000年的方法，采用丙酮浸提法；NR活性采用活体法测定，参照邹琦方法。 数据分析采用Microsoft Excel 2003软件对数据进行处理,用DPS 7.05统计软件对数据进行显著性比较分析。

  二、结果与分析

（一）Ｐ浓度对烟苗生长的影响   不同磷浓度处理前，烟苗长势相近，叶片均为鲜绿，茎杆笔直，烟苗生长状况正常。烟苗转入不同磷浓度培养液培养3周后，烟苗的长势大致随着磷浓度的降低而转差。缺磷表现为烟苗矮小、茎短而细、叶子枯黄、叶片暗沉而无光泽、植株深绿。与此同时，3/4Ｐ浓度处理的K326烟株的叶片较完全培养液及2倍Ｐ浓度处理的烟草苗的叶片有光泽，鲜绿。

（二）Ｐ浓度对烟苗光合色素的影响   从图1可看出，经6种不同磷浓度处理的烟苗检测的各种叶绿体色素含量除了3/4Ｐ浓度处理的有提高外，其余浓度均略有下降。低浓度0、1/4 P、2/4 P营养液培养的烟苗各种叶绿体色素含量变化不大，差异不显著，而经3/4　P营养液培养的烟苗Chla、 Chlb、 Chlxc和 Chl总量分别比缺P烟苗增加8.86%、9.95%、2.27%和9.15%；与完全营养液P水平比，分别增加15.348%、21.96%、7.77%和17.04%；与完全营养液的2倍P浓度水平比，分别增加20.91%、23.09%、22.05%和21.48%。

（三）Ｐ浓度对烟苗叶绿素荧光参数的影响  由表1可以看出，3/4 P浓度处理的烟草苗初始荧光Fo较小，而其Fm、Fv、Fv/Fm、Fv/Fo均大于其余P浓度处理组。经SPSS数据处理分析，得不同P浓度处理下的烟草的Fv/ Fm的显著性差异为0.016<0.05，即不同处理组别间存在显著性差异。说明3/4 P浓度处理下的烟苗的PSII反应中心处于完全关闭状态下的荧光产量大、光化学反应的能力强、PSII原始光能转化效率高、PSII的潜在活性高。除3/4 P浓度处理外， 与完全营养液处理比较，其余P浓度处理的Fv、Fv/Fm、Fv/Fo均较小，表明光系统受到了不同程度的抑制。

表1　Ｐ浓度对K326烟苗叶绿素荧光参数的影响P浓度　　　　　　　（占完全营养液比例）　FoFmFvFv/Fm      Fv/Fo0311.00 2003.33 1692.33 0.85 5.45 1/4 P343.67 2082.67 1637.67 0.82 4.69 2/4 P339.33 1950.33 1611.00 0.82 4.78 3/4 P303.33 2151.67 1850.00 0.88 6.10 完全液P水平291.33 1983.67 1692.33 0.85 5.81 完全液2倍P294.67 1942.67 1648.00 0.85 5.61

                                                                           

（四）P 浓度对烟草苗期根系活力的影响   从图２可以看出，烟草苗在缺Ｐ（0）营养液培养下根系活力很低，随着营养液P浓度的提高根系活力不断提高，当P浓度提高至3/4P浓度时，与缺Ｐ浓度比根系活力提高44.82%，与完全营养液P水平比根系活力提高32.11%,与完全液2倍P比活性提高101.96%。说明P能促进根系生长，但并不是P浓度越高越好，过高的P浓度会抑制根系活力，不利于烟苗的生长。

  三、讨 论

实验结果表明，3/4 P浓度处理的烟苗根系活力强，有利于根系对矿质营养的吸收，有利于叶绿素合成，烟苗叶色鲜绿、叶绿体色素含量高、Fm、Fv、Fv/Fm、Fv/Fo等荧光参数均高于其余P浓度处理。众所周知，叶绿素含量的高低可直接反映植物光合作用的强弱，是植物进行光合作用时吸收和传递光能的重要功能物质，且其含量在一定范围内与光合速率成正相关，可以直接地反映植物叶

片的光合能力的大小。一般认为，Fo是天线中的激发能尚未被反应中心捕获之前，由天线叶绿素发出的，当反应中心失活或者遭到破坏时，Fo上升，Fv是参与PS Ⅱ光化学反应的光能辐射部分,反映了PS Ⅱ原初电子受体QA 的还原情况，Fm反映通过PS Ⅱ的电子传递情况。Fv/Fm可以反应了植物的潜在最大光合能力，Fv/Fo代表PSⅡ潜在光化学活性，与有活性的反应中心的数量成正比关系。本试验结果3/4 P浓度处理下烟苗的Fv/Fm、Fv/Fo均高于0浓度、完全液P水平和2倍P浓度， 这说明了缺P或P浓度过高会造成光抑制，导致其PSII潜在活性中心受到损伤， 其反应中心的光化学效率受到明显影响，光合结构遭到破坏，不利于激发能由捕光色素蛋白复合体（LHC）向PSII进行传递。 这与李绍长等研究结果基本一致。（作者单位：福建农林大学生命科学学院。资助项目：福建省精品课程建设经费(111zj0527)、福建农林大学教改项目（111409036））

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