遮阴及外源水杨酸对珠芽魔芋生长及生理的影响

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珠芽魔芋(Amorphophallus muelleri)是一种可用于提取葡甘聚糖的魔芋属植物,现已逐步被引种栽培和推广。但是珠芽魔芋为阴生植物,与大多数魔芋属植物一样难以适应夏季大田高温强光的生态环境。当前对珠芽魔芋的研究和驯化工作不多,我们对其在大田中对夏季强光逆境的胁迫响应仍了解较少。同时,水杨酸作为一类与植物抗逆有关的激素,在许多研究中被广泛验证了其对植物的逆境响应具有促进作用,但其对于珠芽魔芋的作用仍不明确。本文以珠芽魔芋的珠芽和球茎萌发的幼苗为实验材料,通过对其进行覆盖遮阳网和喷施外源水杨酸处理后,研究其叶片光合生理、抗逆生理、形态等方面的变化,初步探究了遮阳网和外源水杨酸在夏季对珠芽魔芋生长及生理状态的作用,结果如下:1.珠芽魔芋的光饱和点为500μmol·m-2s-1,表观量子产率为0.054μmol·m-2s-1。其形态及生理上较花魔芋而言具有更适应强光环境的特征,但与大多数魔芋属植物一样,仍是一种高度适应半阴环境的植物。在全日照环境下,表现出较严重的日灼病状,两种材料的发病率平均为86.93%和85.65%,病情指数平均为1.88和1.86,并能够观察到叶片含水量显著下降。2.珠芽魔芋两种繁殖材料在形态上差异较大:球茎更重,萌发能够形成更多的根状茎;叶片更大,面积为珠芽萌发幼苗的2.7倍左右;小叶裂片更多,数量是珠芽萌发幼苗的2.6倍等。同时球茎在生理层面上体现为适应性更好,生理反应更旺盛,但二者在生理层面上对遮荫处理的响应仍较为类似。3.一层遮阳网(遮光率62.4%)及两层遮阳网(遮光率84.5%)对比全日照环境,均对珠芽魔芋的生长及生理产生了显著的促进作用。如形态上,遮阴处理下珠芽魔芋生长更加旺盛,随着遮阴水平提升,两种材料的叶柄长度增长量显著提升等。遮荫处理的珠芽魔芋叶片的栅海比范围在0.62至0.806间,远小于全日照的平均值0.9。而在生理层面,两种遮阴水平分别较全日照时对珠芽材料提升了20.05%和52.86%的叶绿素a含量和3.45%和39.22%的叶绿素b含量,对于球茎材料提升了35.89%和89.25%的叶绿素a含量及41.06%和99.03%的叶绿素b含量。并随遮阴水平的提升,观察到了Fv/Fm、NPQ、ETR的显著提升和MDA含量、q L的显著下降,该效果在两层遮阳网时最好,即两层遮阳网对珠芽魔芋的生理及生长状态提升最大。但是与全日照相比,两种遮阴梯度对珠芽魔芋的球茎产量的提升效果均为一倍左右,之间没有显著差异。4.水杨酸对珠芽魔芋的生长及生理状态影响较为复杂,在不同的遮光水平下有不同的作用。综合多方面指标发现浓度为0.5 mmol·L-1的外源水杨酸处理能够对珠芽魔芋球茎材料的SOD酶活性、Fv/Fm值产生促进作用,并对珠芽材料的NPQ值等起到促进作用,为最佳浓度。并可能为珠芽魔芋的抗逆生理带来相对长效的促进效果,但是对最终产量没有促进效果。
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