李穎，趙繼浩，李金融，錢(qián)必長(zhǎng)，劉兆新，高芳，楊東清，李向東

（山東農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院/作物生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東泰安 271018）

0 引言

【研究意義】黃淮海地區(qū)是我國(guó)重要的花生生產(chǎn)區(qū)，該區(qū)域?qū)贉貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候，夏季降水量多且集中，易導(dǎo)致農(nóng)田土壤積水[1-2]，對(duì)花生生產(chǎn)造成很大的影響。因此，研究不同生育時(shí)期淹水對(duì)花生生長(zhǎng)發(fā)育的影響和栽培調(diào)控的作用機(jī)制，對(duì)花生品種選育、栽培管理等具有重要理論參考意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】根系是植物吸收養(yǎng)分的主要器官，也是植物激素等物質(zhì)合成的器官[3]，其生長(zhǎng)分布與功能對(duì)地上部植株發(fā)育和產(chǎn)量形成有重要調(diào)節(jié)作用[4-5]。淹水條件下，根系缺氧，其細(xì)胞呼吸代謝方式發(fā)生轉(zhuǎn)變，表現(xiàn)為有氧呼吸銳降，無(wú)氧呼吸增強(qiáng)[6-7]。前人研究發(fā)現(xiàn)植物淹水后根系乳酸脫氫酶（LDH）、乙醇脫氫酶（ADH）活性增加，蘋(píng)果酸脫氫酶（MDH）活性降低[8-9]。植物內(nèi)源激素脫落酸、細(xì)胞分裂素等作為植物體內(nèi)的痕量信號(hào)分子，對(duì)于調(diào)節(jié)植物的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程和環(huán)境的應(yīng)答具有十分重要的意義[10]。淹水環(huán)境下葉片 ABA含量會(huì)明顯升高，致使氣孔開(kāi)度減小或關(guān)閉[11]，影響作物的光合作用，進(jìn)而影響干物質(zhì)積累，最終降低產(chǎn)量[12]。玉米素核苷（ZR）在逆境中起到從地下到地上的信息介質(zhì)作用[13]。通過(guò)對(duì)河竹的研究發(fā)現(xiàn)，淹水顯著降低了根系ZR含量，提高了ABA含量[14]。6-芐基腺嘌呤（6-BA）是一種人工合成的細(xì)胞分裂素。REN等[15]研究發(fā)現(xiàn)外源 6-BA增加了淹水脅迫下的夏玉米葉片葉綠素含量，提高了光合性能，延緩了葉片衰老，有效地緩解了澇漬對(duì)夏玉米的不利影響。【本研究切入點(diǎn)】淹水脅迫對(duì)作物發(fā)育影響的研究已有報(bào)道，但淹水對(duì)不同生育期花生根系生長(zhǎng)及 6-BA對(duì)淹水的緩解作用尚缺乏深入研究。【擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題】本研究選用山花108為材料，研究外源細(xì)胞分裂素對(duì)不同生育時(shí)期淹水脅迫下花生根系干重、根長(zhǎng)密度、根系呼吸酶活性及根系內(nèi)源激素的影響，探討淹水逆境下外源 6-BA對(duì)不同生育時(shí)期根系生長(zhǎng)的調(diào)控作用，深入認(rèn)識(shí)激素在淹水逆境下調(diào)控根系發(fā)育及產(chǎn)量形成的作用機(jī)制，為花生生長(zhǎng)的化學(xué)調(diào)控提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于 2018—2019年在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)試驗(yàn)農(nóng)場(chǎng)和作物生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。試驗(yàn)采用土柱栽培，供試土壤基本養(yǎng)分狀況見(jiàn)表1。

花生品種選用山花 108，種植于直徑 32 cm，高100 cm的PVC管中。每土柱施6.04 g復(fù)合肥（N、P2O5、K2O含量均為15%）。播種前進(jìn)行灌水沉實(shí)，使土柱與大田狀況盡可能一致。2年試驗(yàn)均于4月27日播種，每柱播3粒種子，出苗后留生長(zhǎng)一致的花生2株，9月8日收獲。其他如除草、除蟲(chóng)等田間管理同一般高產(chǎn)大田。在花生V3、R3、R5、R7[16]4個(gè)時(shí)期進(jìn)行淹水處理（水面高于土面3 cm），淹水持續(xù)10 d。淹水結(jié)束后，每天18：00后葉片噴施15 mg·L-16-BA，用量為250 mL·m-2，連續(xù)噴5 d。為使激素能更好地附著于葉片，激素溶液中加入 0.5% Tween-20。試驗(yàn)設(shè) 9個(gè)處理組合，分別為正常水分管理（生育期內(nèi)保持田間持水量60%—70%）（CK）、苗期淹水處理（V3-W）、苗期淹水后噴施6-BA處理（V3-S）、花針期淹水處理（R3-W）、花針期淹水后噴施6-BA處理（R3-S）、結(jié)莢期淹水處理（R5-W）、結(jié)莢期淹水后噴施6-BA處理（R5-S）、飽果期淹水處理（R7-W）、飽果期淹水后噴施6-BA處理（R7-S），每次取樣3次重復(fù)。

1.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.2.1 取樣方法 分別在V3時(shí)期淹水處理后0、5、10、15、20、60、80、100 d；R3時(shí)期淹水處理后0、5、10、15、20、40、60、80 d；R5時(shí)期淹水處理后0、5、10、15、20、40 d；R7時(shí)期淹水處理后0、5、10、15 d取樣，每次取6柱，分為兩部分，一部分用于測(cè)定植株干物質(zhì)積累和根系形態(tài)分析；另一部分用去離子水沖洗，吸水紙吸干后保存于-80℃冰箱中，用于測(cè)定根系呼吸酶活性和內(nèi)源激素含量。

1.2.2 根系形態(tài)測(cè)定分析和干物質(zhì)積累測(cè)定 采用掃描系統(tǒng)（Epson Perfection V800 Photo）對(duì)根系進(jìn)行掃描。掃描時(shí)將根系放入特制的透明托盤(pán)內(nèi)，加入3—5 ml水以避免根系分支的互相纏繞。掃描后采用分析程序（Win Rhizo Pro Vision 5.0 a）對(duì)圖像進(jìn)行分析，得到根系長(zhǎng)度，計(jì)算根長(zhǎng)密度。掃描后的根系在105℃中殺青0.5 h， 65℃烘箱中烘干48 h至恒重后測(cè)定植株根系干物質(zhì)量。

1.2.3 根系無(wú)氧呼吸酶活性的測(cè)定 選取長(zhǎng) 3—5 cm、直徑1.5 mm左右的生長(zhǎng)根，稱取0.5 g左右，放入預(yù)冷研缽中，加入2 mL pH 6.8的50 mmol·L-1Tris-HCl提取液（含 5 mmol·L-1MgCl2、5 mmol·L-1 β-巰基乙醇、體積分?jǐn)?shù)為15%甘油、l mmol·L-1EDTA、1 mmol·L-1EGTA 和 0.1 mmol·L-1苯甲基磺酰氟），冰浴研磨，于4℃12 000×g離心20 min，上清液即為酶液。

參考WATER等[17]方法測(cè)定乙醇脫氫酶（ADH）活性。取 2.85 mL pH 8.0 的 150 mmol·L-1Tris-HCl反應(yīng)液（含0.3 mmol·L-1NADH）和50 μL酶液混勻，然后加入30 μL 95%乙醇啟動(dòng)反應(yīng)，于340 nm處測(cè)定吸光度值的變化。

依據(jù) BERGMEGER[18]方法測(cè)定乳酸脫氫酶（LDH）活性。取3 mL pH 7.0的0.1 mol·L-1磷酸緩沖液（含 4 μmol·L-1NADH、0.2 mol·L-1丙酮酸），用0.15 mL酶提取液?jiǎn)?dòng)反應(yīng)，于340 nm處測(cè)定吸光度值的變化。

1.2.4 根系有氧呼吸酶活性的測(cè)定 選取長(zhǎng) 3—5 cm、直徑1.5 mm左右的生長(zhǎng)根，稱取0.5 g左右，放入預(yù)冷研缽中，加入 2 mL pH 8.0的 50 mmol·L-1Tris-HCl提取液（含 5 mmol·L-1MgCl2、25 mmol·L-1β-巰基乙醇、5 mmol·L-1EDTA），冰浴研磨后，于4℃12 000×g離心20 min，上清液即為酶液。

參照薛應(yīng)龍[19]的方法測(cè)定蘋(píng)果酸脫氫酶（MDH）活性。取 880 μL pH 8.0 的 25 mmol·L-1Tris-HCl（含1 mmol·L-1EDTA、0.2 mmol·L-1NADH、20 μL 酶液），用 100 μL的 0.5 mmol·L-1草酰乙酸啟動(dòng)反應(yīng)，于340 nm處測(cè)定吸光度的變化。

1.2.5 根系內(nèi)源激素含量測(cè)定 采用酶聯(lián)免疫法測(cè)定根系內(nèi)源ZR和ABA的含量[20]。液氮研磨樣品成粉末狀，稱取0.2 g，加2 mL樣品提取液（80%甲醇，內(nèi)含1 mmol·L-1二叔丁基對(duì)甲苯酚），并在4℃下保存過(guò)夜，10 000×g離心20 min，取上清液。沉淀繼續(xù)用1 mL提取液，提取2次，合并上清液。上清液過(guò)Sep-Pak C-18固相萃取柱（Waters，USA）。具體步驟是：100%甲醇活化→純水洗柱→上樣→純水沖洗→80%甲醇洗脫。將洗脫液轉(zhuǎn)入5 mL離心管，氮?dú)獯蹈?，?1 mL PBS（0.01 mol·L-1，pH7.4）復(fù)溶，然后用ZR和ABA酶聯(lián)免疫試劑盒（南京草本源提供）測(cè)定ZR和ABA含量。

表1 試驗(yàn)土壤基本養(yǎng)分狀況Table 1 Soil basic properties in the experimental site

1.2.6 凈光合速率測(cè)定 采用Li-6400便攜式光合儀（Li-Cor Inc，USA）測(cè)定主莖倒三葉的凈光合速率（Pn，μmol CO2·m-2·s-1），各處理選取 5 株長(zhǎng)勢(shì)一致的植株。

1.2.7 SPAD值測(cè)定 采用 MultiSpeQ多功能植物測(cè)量?jī)x（Photosynp，USA）測(cè)定主莖倒三葉SPAD值，測(cè)定時(shí)每處理選取10個(gè)有代表性的葉片。

1.2.8 花生產(chǎn)量測(cè)定 收獲時(shí)測(cè)定單株產(chǎn)量。每處理取10株考察單株結(jié)果數(shù)，待花生莢果曬干至恒重后測(cè)定單株產(chǎn)量。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用Microsoft Excel 2007與SigmaPlot 12.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與作圖，用DPS10.0統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，差異顯著性檢驗(yàn)采用LSD法。由于2年趨勢(shì)相近，文中數(shù)據(jù)為2018與2019年數(shù)據(jù)平均值。

2 結(jié)果

2.1 外源6-BA對(duì)淹水脅迫下根系生長(zhǎng)發(fā)育的影響

2.1.1 外源6-BA對(duì)淹水脅迫下不同土層根長(zhǎng)密度的影響 圖1是不同生育時(shí)期淹水結(jié)束后5 d的根長(zhǎng)密度?？梢钥闯?，與CK相比，各生育時(shí)期淹水均降低了根長(zhǎng)密度，V3時(shí)期淹水對(duì)根系生長(zhǎng)影響最大，表現(xiàn)為20—40 cm土層無(wú)根系。與淹水處理相比，淹水后噴施6-BA顯著增加了V3、R3和R5時(shí)期的根長(zhǎng)密度。2018與2019生長(zhǎng)季，V3-S處理0—20 cm土層平均增加了21.75%；R3-S處理20—40 cm土層平均增加了11.35%；R5-S處理40—60 cm土層增加了22.56%。但飽果期淹水后噴施6-BA對(duì)根長(zhǎng)密度無(wú)顯著影響。

圖1 外源6-BA對(duì)不同生育時(shí)期淹水脅迫下花生根長(zhǎng)密度的影響Fig. 1 Effects of exogenous 6-BA on root length density in peanut under water-logging stress at different growth stages

圖2 外源6-BA對(duì)不同生育時(shí)期淹水脅迫下花生根系干重的影響Fig. 2 Effects of exogenous 6-BA on dry root weight in peanut under water-logging stress at different growth stages

2.1.2 外源6-BA對(duì)淹水脅迫下不同土層根系干重的影響 圖2是不同生育時(shí)期淹水結(jié)束后5 d的根系干重。可以看出，各生育時(shí)期淹水均抑制了根系的生長(zhǎng)，降低了根系的干重。2018與2019生長(zhǎng)季，V3-W處理 20—40 cm土層根系干重為零；而 R3-W 處理40—60 cm土層的根系干重平均降低了39.33%；R5-W處理40—60 cm土層的根系干重平均降低了15.93%。淹水后噴施6-BA后增加了V3-S、R3-S、R5-S處理的根系干重，其中V3-S處理0—20 cm土層根系干重較V3-W處理增加了4.72%，R3-S處理20—40 cm土層根系干重較R3-W處理增加了8.42%。飽果期淹水及噴施6-BA對(duì)根系干重?zé)o顯著影響。

2.2 外源6-BA對(duì)淹水脅迫下根系呼吸酶活性的影響

2.2.1 外源 6-BA對(duì)淹水脅迫下根系乙醇脫氫酶（ADH）活性變化的影響 由圖3可以看出，不同生育時(shí)期淹水均提高了根系A(chǔ)DH活性。淹水結(jié)束后0 d，V3-W、R3-W、R5-W與R7-W 2年較CK平均增加了12.50倍、8.41倍、6.74倍與6.16倍。其中V3-W于淹水結(jié)束后0—20 d內(nèi)逐漸恢復(fù)到CK水平；R3-W處理于淹水結(jié)束后20—40 d恢復(fù)到CK水平；而R5-W處理于淹水結(jié)束后40 d逐漸恢復(fù)到與CK差異較小。淹水后噴施6-BA增加了根系A(chǔ)DH活性，且以花針期噴施效果最為明顯。

2.2.2 外源 6-BA對(duì)淹水脅迫下根系乳酸脫氫酶（LDH）活性變化的影響 由圖4可知，不同生育時(shí)期淹水顯著增加了根系 LDH活性。且隨著淹水時(shí)期的延后，增加幅度逐漸降低。淹水結(jié)束后，V3-W處理2年較CK平均增加了18.99倍，而R7-W處理增加了6.66倍。且V3-W處理于淹水結(jié)束后0—20 d內(nèi)逐漸恢復(fù)到CK水平；R5-W處理淹水結(jié)束后20—40 d恢復(fù)到與CK差異較小。淹水后噴施6-BA緩解了LDH活性的升高，尤其降低了R3-S處理LDH的活性，噴施10 d后，LDH活性比R3-W處理下降了7.40%。

圖3 外源6-BA對(duì)不同生育時(shí)期淹水脅迫下花生根系乙醇脫氫酶活性變化的影響Fig. 3 Effects of exogenous 6-BA on ADH activity changes in peanut root under water-logging stress at different growth stages

圖4 外源6-BA對(duì)不同生育時(shí)期淹水脅迫下花生根系乳酸脫氫酶活性變化的影響Fig. 4 Effects of exogenous 6-BA on LDH activity changes in peanut root under water-logging stress at different growth stages

圖5 外源6-BA對(duì)不同生育時(shí)期淹水脅迫下花生根系蘋(píng)果酸脫氫酶活性變化的影響Fig. 5 Effects of exogenous 6-BA on MDH activity changes in peanut root under water-logging stress at different growth stages

2.2.3 外源 6-BA對(duì)淹水脅迫下根系蘋(píng)果酸脫氫酶（MDH）活性變化的影響 由圖5可知，不同生育時(shí)期淹水均降低了根系蘋(píng)果酸脫氫酶（MDH）的活性。淹水結(jié)束后0 d，V3-W、R3-W、R5-W與R7-W處理2年較CK降低了65.16%、57.15%、49.25%、44.16%。且V3-W于淹水結(jié)束后0—20 d內(nèi)逐漸恢復(fù)到CK水平；R3-W在淹水結(jié)束后15—20 d恢復(fù)到CK水平。淹水后噴施6-BA緩解了MDH活性的下降，在噴施激素10 d后，V3-S處理較 V3-W 處理 2年平均增加了8.94%；R3-S處理增加了8.97%。飽果期淹水后噴施6-BA對(duì)MDH活性無(wú)顯著影響。

2.3 外源6-BA對(duì)淹水脅迫下根源激素變化的影響

2.3.1 外源 6-BA對(duì)淹水脅迫下根源 ZR變化的影響隨著生育時(shí)期的推進(jìn)，根系中ZR含量表現(xiàn)為先升后降，在結(jié)莢期達(dá)到最大（圖6）。淹水結(jié)束后，V3-W、R3-W、R5-W與R7-W處理2年平均降低了16.84%、15.61%、15.35%、6.58%。脅迫解除后，V3-W與R3-W處理ZR含量增加并逐漸恢復(fù)到CK水平。淹水后噴施6-BA增加了根系ZR含量，增加幅度表現(xiàn)為R3-S＞V3-S＞R5-S＞R7-S，分別較各淹水處理增加了5.47%、4.51%、4.31%、1.78%。

2.3.2 外源6-BA對(duì)淹水脅迫下根源ABA變化的影響2018與2019年，根系A(chǔ)BA含量呈現(xiàn)先降后升的趨勢(shì)，并于結(jié)莢期達(dá)到最低值（圖 7）。與CK相比，不同生育時(shí)期淹水均增加了根系A(chǔ)BA含量，V3-W處理2年平均增加了 30.84%；R3-W 處理增加了 21.35%；R5-W處理增加了17.21%；R7-W處理增加了11.91%。且V3-W與R3-W處理分別于淹水結(jié)束后20—60 d與40—60 d內(nèi)逐漸恢復(fù)到CK水平。淹水后噴施6-BA降低了ABA含量，以R3-S處理噴施效果明顯，2個(gè)生長(zhǎng)季平均比R3-W處理降低了5.66%。

2.4 花生根系內(nèi)源激素與根系呼吸酶的關(guān)系

由表2相關(guān)分析結(jié)果表明，根系脫落酸（ABA）含量與乳酸脫氫酶（LDH）活性呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，與乙醇脫氫酶（ADH）、蘋(píng)果酸脫氫酶（MDH）活性相關(guān)性不顯著。根系玉米素核苷（ZR）含量與蘋(píng)果酸脫氫酶（MDH）活性呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，與乙醇脫氫酶（ADH）、乳酸脫氫酶（LDH）活性無(wú)顯著性相關(guān)關(guān)系。

圖6 外源6-BA對(duì)不同生育時(shí)期淹水脅迫下花生根系ZR含量變化的影響Fig. 6 Effects of exogenous 6-BA on ZR content changes in peanut root under water-logging stress at different growth stages

圖7 外源6-BA對(duì)不同生育時(shí)期淹水脅迫下花生根系A(chǔ)BA含量變化的影響Fig. 7 Effects of exogenous 6-BA on ABA content changes in peanut root under water-logging stress at different growth stages

表2 花生根系內(nèi)源激素與根系呼吸酶的相關(guān)性Table 2 Relationship between photosynthetic parameters and respiratory enzyme in peanut root

2.5 外源6-BA對(duì)淹水脅迫下葉片光合特性的影響

2.5.1 外源6-BA對(duì)淹水脅迫下葉片凈光合速率（Pn）變化的影響 由圖8可以看出，葉片凈光合速率在花生生育期內(nèi)呈單峰變化，在結(jié)莢期達(dá)到最大值。不同生育時(shí)期淹水后花生凈光合速率下降。V3-W、R3-W、R5-W 與 R7-W 處理Pn 2年平均降低了 17.98%、19.74%、25.57%與 14.32%。淹水結(jié)束后，V3-W 與R3-W 處理凈光合速率逐漸恢復(fù)到 CK水平。噴施6-BA后提高了主莖倒三葉的Pn，其中以R3-S處理增加效果顯著，比R3-W處理增加了7.92%。飽果期淹水后噴施6-BA對(duì)Pn無(wú)顯著影響。

圖8 外源6-BA對(duì)不同生育時(shí)期淹水脅迫下花生葉片Pn變化的影響Fig. 8 Effects of exogenous 6-BA on Pn changes in peanut leaves under water-logging stress at different growth stages

圖9 外源6-BA對(duì)不同生育時(shí)期淹水脅迫下花生葉片SPAD值變化的影響Fig. 9 Effects of exogenous 6-BA on the SPAD value of peanut leaves under water-logging stress at different growth stages

2.5.2 外源6-BA對(duì)淹水脅迫下葉片SPAD值變化的影響 由圖9可以看出，淹水使花生主莖倒三葉的SPAD值降低。降低幅度表現(xiàn)為 R5-W＞R3-W＞V3-W＞R7-W。噴施6-BA后，SPAD值提高，增加幅度表現(xiàn)為R3-S＞R5-S＞V3-S＞R7-S。淹水結(jié)束后0 d，2018與2019生長(zhǎng)季R5-W處理SPAD值較CK平均降低了37.05%。噴施6-BA后5 d，R3-S處理較R3-W平均增加了 7.98%。R3-W 與 R3-S處理于脅迫解除后60—80 d逐漸恢復(fù)。R5-W與R5-S處理在淹水解除后一直低于CK。而R7-W與R7-S處理SPAD值于淹水結(jié)束后15 d內(nèi)逐漸降低。

2.6 外源6-BA對(duì)淹水脅迫下莢果產(chǎn)量的影響

由表3可知，不同生育時(shí)期淹水顯著降低了花生的單株結(jié)果數(shù)、單株產(chǎn)量、出仁率。與CK相比，R5時(shí)期淹水減產(chǎn)幅度最大，R5-W處理的單株產(chǎn)量2年度分別降低 30.43%（2018）與 25.75%（2019）。噴施6-BA后，不同生育時(shí)期噴施外源6-BA提高了花生單株產(chǎn)量，但增加幅度不同，以花針期噴施增產(chǎn)幅度最大。與R3-W處理相比，R3-S處理的單株產(chǎn)量2年分別提高了 5.68%（2018）與 8.10%（2019），這是由于外源 6-BA顯著提高了單株結(jié)果數(shù)與雙仁果率。與R7-W處理相比，飽果期噴施6-BA對(duì)單株結(jié)果數(shù)及百果重?zé)o顯著影響。

3 討論

3.1 外源6-BA對(duì)不同生育時(shí)期淹水脅迫下花生根系呼吸特性的影響

淹水導(dǎo)致可用的O2含量降低，根系從有氧呼吸轉(zhuǎn)化無(wú)氧呼吸，表現(xiàn)為無(wú)氧呼吸酶ADH與LDH活性增強(qiáng)[21]，有氧呼吸酶MDH活性降低[22]，從而可以促進(jìn)乙醇發(fā)酵與乳酸發(fā)酵，提高NADH的再氧化過(guò)程，并維持適當(dāng)?shù)?ATP水平[23]。僧珊珊等[24]研究發(fā)現(xiàn)淹水條件下，與耐澇品種相比，不耐澇玉米品種根系的ADH與LDH活性顯著增加。另外，張鳳等[25]的研究發(fā)現(xiàn)，不同生育時(shí)期淹水，花生根系的 ADH活性差異顯著。本研究結(jié)果表明不同生育時(shí)期淹水均抑制了花生根系MDH活性，同時(shí)誘導(dǎo)了ADH、LDH活性的上升；不同生育時(shí)期相比，苗期酶活性增加幅度最大，表明淹水對(duì)根系生育前期的呼吸代謝影響較大。淹水脅迫解除后，ADH、LDH活性逐漸恢復(fù)到對(duì)照水平。淹水后噴施外源6-BA顯著提高了根系MDH與ADH活性，降低了 LDH活性，且淹水脅迫解除后縮短了恢復(fù)期；各生育時(shí)期噴施6-BA相比，花針期噴施6-BA處理的ADH與MDH活性變化幅度最大，這表明淹水后施用外源6-BA可改善根系的呼吸作用；而ADH活性的提高可以促進(jìn)乙醛轉(zhuǎn)化為乙醇，降低其對(duì)根系細(xì)胞的毒性，緩解其對(duì)植株的傷害[26]。前人研究表明，LDH作為催化乳酸發(fā)酵的關(guān)鍵酶，其催化產(chǎn)生的乳酸引起胞質(zhì)酸化是引起植株死亡的主要原因之一[27]。外源 6-BA的施用減緩了其活性的升高，抑制了胞質(zhì)的酸化程度，降低了根尖細(xì)胞的損傷，從而提高了花生的抗?jié)承浴?/p>

表3 外源6-BA對(duì)不同生育時(shí)期淹水脅迫下花生產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響Table 3 Effects of exogenous 6-BA on yield and yield components of peanut under water-logging stress at different growth stages

3.2 外源6-BA對(duì)不同生育時(shí)期淹水脅迫下花生根系內(nèi)源激素的影響

ABA和CTK是兩種重要的激素信號(hào)物質(zhì)，在逆境脅迫中具有重要的作用[28]。前人研究發(fā)現(xiàn)，在澇漬脅迫下，內(nèi)源性 ABA含量迅速增加，通過(guò)合成第二信使（Ca2+、ROS、NO）來(lái)調(diào)節(jié)氣孔開(kāi)閉[29]。WANG等[30]發(fā)現(xiàn)葉片氣孔關(guān)閉不僅僅受 ABA的影響，而是ABA含量增加和 ZR含量下降共同作用的結(jié)果。ZR在根中催化合成，通過(guò)木質(zhì)部轉(zhuǎn)運(yùn)到枝條中以協(xié)調(diào)氣孔開(kāi)閉[31]。本研究發(fā)現(xiàn)各生育時(shí)期淹水均增加了花生根系中ABA的含量，降低了ZR的含量。這是由于淹水促進(jìn)了細(xì)胞分裂素氧化酶基因的表達(dá)，提高了氧化酶活性，不利于ZR積累[32]。前人研究發(fā)現(xiàn)，ABA通過(guò)延緩細(xì)胞伸長(zhǎng)來(lái)抑制根系的生長(zhǎng)，而此過(guò)程的實(shí)現(xiàn)需要抑制 CTK信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo)[33]。本研究發(fā)現(xiàn)，不同生育時(shí)期淹水抑制了根系生長(zhǎng)，降低了根系長(zhǎng)度。ABA抑制根的生長(zhǎng)與NADPH氧化酶的活化和ROS的積累有關(guān)[34]。脅迫后噴施外源細(xì)胞分裂素可以提高內(nèi)源CTK的含量[35]。劉敬然等認(rèn)為外源6-BA可以顯著提高棉花CTK含量，降低ABA含量[36]。本研究發(fā)現(xiàn)，淹水后噴施6-BA降低了根系A(chǔ)BA含量，提高了ZR含量。與淹水處理相比，淹水后噴施 6-BA增加了根系長(zhǎng)度，提高了根系干重，表明外源 6-BA一方面降低了內(nèi)源 ABA對(duì)根細(xì)胞伸長(zhǎng)的抑制作用，促進(jìn)根系的生長(zhǎng)；另一方面提高了葉片的光合速率，促進(jìn)了光合產(chǎn)物向根系的轉(zhuǎn)運(yùn)，進(jìn)而提高根系生物量。研究發(fā)現(xiàn)，缺氧條件下低能量信號(hào)傳導(dǎo)與植物激素信號(hào)傳導(dǎo)途徑密切相關(guān)[37]。而淹水缺氧條件下，根系產(chǎn)生ATP的主要機(jī)制為糖酵解與發(fā)酵。本試驗(yàn)相關(guān)性分析表明，ABA含量與LDH活性呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，ZR含量與 MDH活性呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，這表明內(nèi)源 ZR和 ABA含量變化在根系呼吸中起重要作用。噴施外源細(xì)胞分裂素通過(guò)調(diào)節(jié)內(nèi)源ZR、ABA含量，進(jìn)而調(diào)控LDH和MDH活性。

3.3 外源6-BA對(duì)不同生育時(shí)期淹水脅迫下花生產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

淹水影響葉片的光合作用，光合同化生產(chǎn)能力減弱，進(jìn)而導(dǎo)致干物質(zhì)積累量減少，影響籽粒充實(shí)，最終導(dǎo)致產(chǎn)量下降[38-39]。前人研究表明，淹水后小麥旗葉的葉綠素含量顯著下降[40]。葉綠素是植物葉片光合作用的物質(zhì)基礎(chǔ)，其含量高低能反映植物的生長(zhǎng)狀況和葉片的光合能力。本研究表明，不同生育時(shí)期淹水后主莖倒三葉的 SPAD值顯著降低（圖9），分析原因?yàn)檠退{迫影響了花生的呼吸代謝，細(xì)胞內(nèi)積累較多的有害物質(zhì)（氧自由基、乙醛、乳酸等），破壞了葉綠體的結(jié)構(gòu)，加速了葉綠體的分解，最終導(dǎo)致葉綠素含量下降[41-42]。花生淹水后地上部葉片光合速率顯著降低（圖8），進(jìn)而影響花生的干物質(zhì)積累與分配，降低了花生的單株結(jié)果數(shù)與百果重，最終降低花生產(chǎn)量。本研究結(jié)果表明，R5時(shí)期淹水顯著降低了花生的單株結(jié)果數(shù)，單株產(chǎn)量2年平均降低29.58%。研究發(fā)現(xiàn)澇后噴施6-BA能夠提高作物的葉面積指數(shù)[15]，增加葉綠素含量[43]，從而提高作物光合生產(chǎn)能力，最終提高產(chǎn)量。本研究表明，淹水后噴施6-BA可顯著提高花生單株產(chǎn)量，且以R3時(shí)期處理效果顯著，產(chǎn)量比淹水處理平均提高6.89%，這表明6-BA對(duì)花生花針期淹水的調(diào)控效應(yīng)最明顯。

4 結(jié)論

淹水通過(guò)增加根系內(nèi)源ABA含量，降低ZR含量，一方面降低了根系MDH活性，提高了根系A(chǔ)DH與LDH活性；另一方面降低了葉片的葉綠素含量與光合速率，減少了光合產(chǎn)物的積累，產(chǎn)量降低。淹水后噴施外源6-BA降低了根系內(nèi)源ABA含量，提高了ZR含量，一方面提高了根系A(chǔ)DH、MDH活性，降低了LDH活性，改善根系的呼吸性能，促進(jìn)根系生長(zhǎng)；另一方面提高了葉片葉綠素含量和光合速率，促進(jìn)干物質(zhì)的積累與分配，提高了單株結(jié)果數(shù)與單株產(chǎn)量，且不同生育時(shí)期相比，花針期噴施單株產(chǎn)量增加效果明顯。