對羥基苯甲酸對菘藍幼苗生長的影響

高波 金新萍 陳葉

摘要：研究了對羥基苯甲酸對菘藍幼苗生長和生理指標的影響。結果表明，菘藍幼苗的株高、莖葉鮮重、莖葉干重、根質量隨對羥基苯甲酸處理濃度的增大呈先升高后降低的趨勢;幼苗電解質外滲率、過氧化物酶（POD）、丙二醛（MDA）隨著處理濃度的增大逐漸升高，過氧化物歧化酶（SOD）隨處理濃度的增大呈先升后降的趨勢。表明對羥基苯甲酸是菘藍發生連作障礙并導致產量降低的重要因素之一。

關鍵詞：對羥基苯甲酸;菘藍;幼苗;生理指標;連作障礙

中圖分類號：S567.2 ? ? ? 文獻標志碼：A ? ? ? 文章編號：1001-1463（2020）06-0057-05

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2020.06.015

Effect of P-hydroxybenzoic Acid on Seedling Growth of

Isatis indigotica

GAO Bo 1， 2， JIN Xinping 1， CHEN Ye 1

（1. College of Agriculture and Ecological Engineering， Hexi University， Zhangye Gansu 734000， China;2. ?Xiaoman Town People's Government of Ganzhou District， Zhangye Gansu 734000， China）

Abstract：The effects of p-hydroxybenzoic acid on the growth and physiological indexes of Isatis indigotica seedlings were studied. The results showed that the plant height， leaf fresh weight， stem and leaf dry weight and root mass of Isatis indigotica seedlings increased first and then decreased with the increase of treatment concentration. The electrolyte extravasation rate， POD and malondialdehyde （MDA） in the seedlings gradually increased with the increase of the treatment concentration， and SOD increased first and then decreased with the increase of the concentration. The results showed that p-hydroxybenzoic acid was one of the important factor in continuous cropping of Isatis indigotica.

Key words：P-hydroxybenzoic acid;Isatis indigotica;Seedling;Physiological indexes;Successive cropping obstacl

菘藍（Isatis indigotica Fortune）是十字花科植物，又叫板藍根。其根具有清熱解毒、涼血利咽之功效。菘藍在西北地區廣泛栽培，其中張掖市民樂縣菘藍生產基地面積就有6 666.67 hm2[1 - 3 ]。但受耕地面積的影響，菘藍的連作障礙十分普遍[4 ]。植物通過向環境中釋放化感物質對植物種子萌發和生長起抑制作用稱為自毒現象，自毒物質能夠使藥用植物產生連作障礙[4 ]，這些自毒物質通過影響酶活性、離子交換、細胞膜透性等多種途徑影響作物的生長[5 ]。自毒物質主要是酚類物質，如苯甲酸、對羥基苯甲酸等最為常見[6 ]。目前，關于化感物質對羥基苯甲酸的研究主要集中在黃瓜、小麥等作物上[7 - 8 ]，對菘藍影響的研究較少。我們通過對羥基苯甲酸對菘藍幼苗生理的影響，以進一步了解菘藍的連作障礙問題，為藥材的安全生產提供參考。

1 ? 材料與方法

1.1 ? 材料

供試菘藍種子由民樂縣藥材生產基地提供。

1.2 ? 幼苗培養

菘藍種子經消毒處理后播種于盛有蛭石的育苗穴盤 （54 cm×28 cm） 中。每個穴內點種1粒，共點播穴盤15個，并依次編號1～15，置于日光溫室大棚中。每天補水，幼苗長到4葉1心時備用。

1.3 ? 對羥基苯甲酸對幼苗的處理

當幼苗生長到4葉1心時，分別向穴盤中澆灌0、0.5、1.0、1.5、2.0 mmol/L對羥基苯甲酸溶液，每盤加入50 mL，蒸餾水對照0（CK），每處理150株，3次重復。之后每天加去離子水補充水分，10 d后每處理取10株幼苗，測定株高、莖葉鮮重、莖葉干重、根鮮重、根干重和各生理指標。

1.4 ? 測定方法

過氧化物酶（POD）活性的測定采用愈創木酚比色法[9 ]，丙二醛（MDA）含量采用硫代巴比妥酸顯色法測定[9 ]，超氧化物歧化酶（SOD）活性測定采用氮藍四唑光化還原法[10 ]。

電解質外滲率=（浸泡液電導率值/煮沸后電導率值）×100

細胞膜傷害率=[（處理電導率-對照電導率）/（處理煮沸后電導率-對照電導率）]×100

1.5 ? 數據處理與統計分析

采用SPSS 17.0軟件進行差異顯著性分析，圖表制作采用Excel 2013。

2 ? 結果與分析

2.1 ? 對菘藍幼苗植株生長的影響

不同濃度對羥基苯甲酸對菘藍幼苗的生長呈現出不同程度的影響。由表1可知，隨著對羥基苯甲酸濃度的升高，幼苗的株高、莖葉鮮重、莖葉干重、根重均呈現先增加后下降的趨勢。0.5、1.0、1.5、2.0 mmol/L處理的苗高增加了3.75%、-4.98%、-5.36%、-6.67%。經統計分析，處理濃度大于0.5 mmol/L時，對幼苗的株高有極顯著的抑制作用。處理濃度為0.5 mmol/L時，莖葉鮮重、莖葉干重分別增加了6.86%、8.06%;當處理濃度為1.0、1.5、2.0 mmol/L時，莖葉鮮重分別下降了0.48%、14.23%、17.28%，莖葉干重的降幅分別為0.16%、1.71%、13.80%。處理濃度為0.5 mmol/L時，對幼苗的莖葉鮮重有極顯著的促進作用，處理濃度為1.0 mmol/L時對幼苗的莖葉干重有顯著的抑制作用。處理濃度為0.5 mmol/L時，根鮮重、根干重分別增加了22.60%、17.64%，與對照的差異達極顯著水平。當處理濃度為1.0、1.5、2.0 mmol/L時，根鮮重分別下降7.10%、27.92%、50.81%，根干重分別降低52.94%、64.71%、70.59%，與對照相比，3個濃度處理對根鮮重和根干重均有極顯著的抑制作用。表明低濃度的對羥基苯甲酸促進幼苗的生長，高濃度的對羥基苯甲酸抑制幼苗的生長。

2.2 ? 對幼苗生理指標的影響

2.2.1 ? ?對電解質外滲率的影響 ? ?從圖1可以看出，隨著對羥基苯甲酸濃度的增加，幼苗葉片的相對電導率越大，說明葉片的電解質外滲率增大。與對照相比，0.5、1.0、1.5、2.0 mmol/L處理電解質外滲率的漲幅分別為22.5%、50.58%、68.33%、114.68%。不同處理的相對電導率與對照均有顯著差異，表明相對電導率的大小代表葉片電解質外滲率，幼苗細胞膜受損從而使膜透性增大，電解質不斷地向外滲出，細胞膜損害嚴重。

2.2.2 ? ?對超氧化物歧化酶（SOD）含量的影響

氧化物歧化酶是生物體內重要的保護酶之一。由圖2可知，隨著對羥基苯甲酸濃度的增加，幼苗葉片中SOD含量表現出先上升后下降的趨勢。當對羥基苯甲酸濃度為0.5 mmol/L時，SOD活性達到最大值，與對照相比其含量增加了20.08%。當處理濃度 > 0.5 mmol/L時，SOD的含量減少，1.0、1.5、2.0 mmol/L處理SOD活性較對照依次降低了4.60%、22.02%、37.71%，且不同處理均有顯著性差異。表明低濃度的對羥基苯甲酸促進SOD保護酶活性升高，而高濃度的對羥基苯甲酸脅迫下，使SOD活性降低，保護能力減弱。

2.2.3 ? 對過氧化物酶（POD）含量的影響 ? 過氧化物酶具有還原過氧化氫的作用，從而達到保護植物的目的。由圖3可知，隨著對羥基苯甲酸濃度的增加，幼苗葉片中POD的含量逐漸增大，與對照相比，0.5、1.0、1.5、2.0 mmol/L處理分別增加18.12%、39.35%、54.99%、82.05%，且不同處理的POD均有顯著差異?？梢?，對羥基苯甲酸具有刺激POD活性升高，增強清除細胞內過氧化氫的能力。

2.2.4 ? 對丙二醛（MDA）含量的影響 ? ?從圖4可以看出，隨著對羥基苯甲酸濃度的增加，幼苗葉片中的MDA含量逐漸增加。與對照相比，0.5、1.0、1.5、2.0 mmol/L處理MDA含量分別增加39.07%、63.80%、179.62%、204.89%，且不同處理均有顯著性差異。表明對羥基苯甲酸濃度使膜脂過氧化程度加劇，膜系統受損嚴重。

3 ? 結論與討論

自毒物質的分泌影響著植株的生長。試驗表明，對羥基苯甲酸濃度為0.50 mmol/L時促進幼苗株高的生長和莖葉鮮重、莖葉干重、根鮮重、根干重的積累，濃度大于0.50 mmol/L時則抑制其生長。不同濃度的對羥基苯甲酸處理使葉片含水量呈下降趨勢。這與Turk等[11 ]在化感物質對野燕麥的研究和乜蘭春等[12 ]在西瓜上的研究結果相似。但陳龍池等[13 ]研究表明，對羥基苯甲酸濃度在 > 1.0 mmol/L時對杉木的生長才有顯著的抑制作用，原因可能是不同植物料對自毒物質的耐受能力不同。

電解質外滲率是細胞膜透性的直接體現。試驗結果表明，隨著對羥基苯甲酸濃度的增加，幼苗葉片的相對電導率越大，電解質外滲率增大，葉片的細胞膜透性也增大。這與曾秀存等[14 ]在對羥基苯甲酸對黃瓜的研究結果一致。說明不同濃度的對羥基苯甲酸可破壞幼苗葉片的細胞膜，使細胞膜透性增大引起離子外滲，最終導致細胞內外電解質的交換平衡失調。

試驗結果表明，對羥基苯甲酸濃度的增加使幼苗葉片POD含量增加，活性也增大。這與吳鳳芝等[15 ]在酚酸物質對黃瓜幼苗影響的研究中結果一致。也有一些學者的研究結果不同，如胡元森等[16 ]研究結果顯示，對羥基苯甲酸使黃瓜體內POD活性在短期內增大，經過一段時間后降低。原因可能是在一定的范圍內，試驗植物的自我保護能力較強，超出這個范圍，機體的自我保護能力受到化感物質的毒害作用加強。

試驗結果還表明，對羥基苯甲酸濃度的增加能誘導幼苗葉片SOD的含量呈現出先上升后下降的趨勢。這與李翠香等[8 ]在對羥基苯甲酸對小麥的研究得到的結果相似。吳宗偉等[17 ]在酚酸物質對地黃的研究中發現不同濃度的自毒物質均使體內SOD含量下降，原因可能是由于試驗植物的不同對抗化感物質干擾的能力不同。

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（本文責編：鄭丹丹）