氯吡苯脲对蚕豆离体叶片衰老的影响

2016-10-20郭春霞徐皓

现代农业科技 2016年5期

郭春霞　徐皓

摘要细胞分裂素是一类重要的植物激素，它可在一定程度上延缓植物的衰老。以0.5、1.0、3.0、5.0、7.0 mg/L的氯吡苯脲（CPPU）溶液处理蚕豆离体叶片，研究细胞分裂素对蚕豆离体叶片衰老的影响。结果表明，不同浓度的CPPU处理均能显著延缓叶绿素a和叶绿素b的降解，抑制过氧化物酶的活性升高，其中以0.5 mg/L的CPPU处理效果最佳。因此，CPPU具有延缓蚕豆离体叶片衰老的作用。

关键词氯吡苯脲；蚕豆；离体叶片；衰老；影响

中图分类号 S643.6；Q945.174 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）05-0158-02

Abstract Cytokinin is a kind of important plant hormone，it can delay plant senescence at a certain extent. The effect of CPPU（0.5，1.0， 3.0，5.0，7.0 mg/L）on senescence of detached horsebean leaves was studied. The results showed that in the process of senescence，different concentration of CPPU could delay chlorophyll a and chlorophyll b degradation significantly，at the same time，it could inhibit the activity of peroxidase（POD），among them 0.5 mg/L CPPU had the best retardation effect. Therefore，CPPU can delay senescence of detached horsebean leaves.

Key words CPPU；horsebean；detached leaves；senescence；effect

細胞分裂素（Cytokinins）是一类很重要的植物激素，主要包括嘌呤类和取代脲类，它可在一定程度上延缓植物的衰老[1]。自从1957年Richmond和Lang发现激动素（KT）可延缓苍耳离体叶片衰老之后，人们已陆续发现凡具有细胞分裂素活性的物质均可作为叶片衰老延缓剂[2]。

氯吡苯脲（CPPU）又称吡效隆，是目前人工合成的活性最高的细胞分裂素。主要生理作用：促进器官形成、蛋白质合成；加速有丝分裂，增加细胞数量和分化；提高花粉可孕性，使之容易授粉；叶色加深，保绿效果好，改善品质；诱导单性结实，阻止果实和花的脱落；延缓作物后期叶片的衰老、增加产量；提高光合作用，果实膨大。

近年来，关于CPPU在果树、蔬菜上的应用已有许多报道，如CPPU可促进猕猴桃、梨、西瓜、番茄、辣椒等果蔬的果实膨大，提高柿子、葡萄、甜瓜等果蔬的结实坐果，诱导葡萄、猕猴桃、甜瓜等果实的单性结实[3-4]。关于CPPU在经济作物上的应用很少，梅传生等[5]发现，CPPU 对水稻叶片有保绿作用；梁颖[6]在CPPU对离体水稻叶片衰老进程的影响研究中发现，CPPU延缓叶片衰老的作用明显好于6-BA；吴晓冉等[7]采用CPPU探讨对野生毛桃叶片植株再生和愈伤组织诱导的影响，发现采用CPPU的再生效果优于6-BA或TDZ。本课题以蚕豆为材料，用CPPU处理离体叶片，然后测定与叶片衰老相关的指标，如叶绿素a、叶绿素b的含量和过氧化物酶活性，从而确定CPPU具有延缓作物叶片衰老的作用，并为其应用于农业生产奠定理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

蚕豆叶片取自陕西理工生物科学与工程学院植物生理学实验室培养的蚕豆苗，氯吡苯脲（CPPU）为上海生工生物科技研究所生产。

1.2 试验方法

1.2.1 材料培养及处理。蚕豆种子经温水浸泡，置于25 ℃恒温箱中培养。48 h后，选取萌发状况好的种子播于室外有阳光照射的土壤中，每天补充适量水分。分别在培养4、6周时，取长势相当、叶色一致的蚕豆叶片，用去离子水洗净表面然后吸干水分，从蚕豆主叶脉处剪开，再移至盛有去离子水（对照，CK）和CPPU浓度分别为0.5、1.0、3.0、5.0、7.0 mg/L溶液的培养皿中，放入25 ℃恒温箱中遮光处理。处理12、24、36 h后，分别取出培养皿中的蚕豆叶片进行叶绿素含量和过氧化物酶活性定。设3次重复，求平均值。

1.2.2 叶绿素含量的测定。色素提取液的制备：取上述培养皿中的叶片，用滤纸吸干叶片表面的水分，每份称取0.5 g，放于研钵中加少许碳酸钙和石英砂及纯丙酮5 mL研磨，再加80%丙酮5 mL，将匀浆转于离心管，并用适量80%丙酮洗涤研钵，离心后弃沉淀，上清液用80%丙酮定容至20 mL。

用分光光度法[8]测定叶绿素的含量。

1.2.3 过氧化物酶活性的测定。酶液制备：取不同培养皿中的蚕豆叶片，用滤纸吸干表面的水分，每份称取0.5 g，置于研钵中，加20 mmol/L KH2PO4缓冲液5 mL，研磨成匀浆，以4 000 r/min离心15 min，倾出上清液，必要时残渣再用5 mL缓冲液提取1次，合并2次上清液，稀释10倍，保存于冰箱（或冷处）备用。

过氧化物酶活性的测定用愈创木酚法[8]。

2 结果与分析

2.1 CPPU对蚕豆离体叶片叶绿素含量的影响

CPPU保绿的效果随着浓度的升高而降低，浓度太高就会严重降低其保绿效果。从数据可以看出：0.5 mg/L浓度的CPPU，分别处理12、24、36 h时叶绿素的含量分别比CK高出118%、78%、74%，而且以处理12 h的效果较好。结果表明，0.5～7.0 mg/L的CPPU处理能使蚕豆叶片在衰老过程中叶绿素含量保持较高水平，其中0.5 mg/L处理效果较好（图1）。

2.2 CPPU对蚕豆离体叶片过氧化物酶活性的影响

结果表明，0.5～7.0 mg/L的CPPU能显著减缓离体叶片衰老进程中过氧化酶活性（POD）的升高。不同浓度CPPU处理叶片的过氧化酶活性均低于CK。0.5 mg/L的CPPU对过氧化酶活性的抑制效果比其他浓度的较好。在0.5 mg/L的浓度下，分别在12、24、36 h时，其过氧化酶活性分别是CK的37.5%、45.7%、48.7%，由此可以看出，在处理12 h时效果较好（图2）。

3 结论与讨论

试验结果表明，随着蚕豆离体叶片的衰老，叶绿素的含量不断降低，但氯吡苯脲（CPPU）处理明显抑制了这个参数的降低。高等植物的叶绿素是绿色植物进行光合作用的主要色素，它直接影响植物光合作用的光能利用率。叶绿素逐渐丧失是叶片衰老的特征，可作为衰老的重要参数。

大多数研究结果表明，过氧化物酶活性随着离体或整体植物叶片衰老进程而呈增加的趋势[9-11]。在蚕豆离体叶片衰老过程中，过氧化物酶应是参与叶绿素的降解和活性氧的产生，从而引起叶片衰老，而CPPU抑制了过氧化物酶活性的升高，这就说明CPPU具有延缓蚕豆离体叶片衰老的作用。

4 参考文献

[1] NESMITH D S.Bell pepper responses to root restriction[J].J Plant Nutr，2005，15（12）：2763-2776.

[2] 李琼.莴苣离体叶片衰老过程中植物激素与活性氧代谢关系的初步研究[D].武汉：华中农业大学，2008.

[3] 蔡金术，王中炎.低浓度CPPU对猕猴桃果实重量及品质的影响[J].湖南农业科学，2009（9）：146-148.

[4] 程云，汪良驹，聂贇.添加佐剂CPPU处理的翠冠梨果实生长与品质的影响[J].果树学报，2007，24（3）：365-368.

[5] 梅传生，张金渝，汤日圣，等.4PU-30对水稻叶片的保绿效应[J].植物生理学通讯，1989（1）：17-19.

[6] 梁颖.CPPU对离体水稻叶片衰老进程的影响[J].西南农业学报，2002，15（3）：53-56.

[7] 吳晓冉，王秀，白芝兰，等.氯吡苯脲（CPPU）对野生毛桃叶片植株再生和愈伤组织诱导的影响[J].园艺与种苗，2013（10）：24-28.

[8] 张志良，瞿伟菁，李小方.植物生理学实验指导（第四版）[M].北京：高等教育出版社，2009.