多效唑对高羊茅弱光下生长及其碳氮代谢的调控作用

doi:10.11733/j.issn.1007-0435.2023.01.012

草地学报 ›› 2023, Vol. 31 ›› Issue (1): 105-111.DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2023.01.012

多效唑对高羊茅弱光下生长及其碳氮代谢的调控作用

刘柯宁, 张力允, 刘博文, 许均强, 罗恩泽, 许岳飞

西北农林科技大学草业与草原学院, 陕西杨凌 712100

收稿日期:2022-06-28 修回日期:2022-08-29 出版日期:2023-01-15 发布日期:2023-02-07
通讯作者: 许岳飞, E-mail:xuyuefei@nwsuaf.edu.cn
作者简介:刘柯宁(2000-)，男，汉族，山东东营人，本科生，主要从事牧草、草坪草逆境生物学研究，E-mail：1421377251@qq.com
基金资助:
国家自然科学基金项目(32071888)；陕西省重点研发计划一般项目(2021NY-003)；陕西省重点研发计划-重点产业创新链(2021ZDLNY02-04；2020ZDLNY02-05)资助

Regulatory Effect of Paclobutrazol on Growth and Carbon/Nitrogen Metabolism of Tall Fescue under Low Light

LIU Ke-ning, ZHANG Li-yun, LIU Bo-wen, XU Jun-qiang, LUO En-ze, XU Yue-fei

College of Grassland Agriculture, Northwest A&F University, Yangling, Shaanxi Province 712100, China

Received:2022-06-28 Revised:2022-08-29 Online:2023-01-15 Published:2023-02-07

摘要/Abstract

摘要： 本研究为揭示多效唑对高羊茅(Festuca arundinacea)生长和碳氮代谢的影响，设置了自然光照(光通量密度为200 μmol·m^-2·s^-1)和弱光(光通量密度为40 μmol·m^-2·s^-1)，喷施200 mg·L^-1多效唑与不喷施的双因素试验，并测定了高羊茅形态、碳氮代谢相关指标。结果表明：高羊茅在弱光下，其株高、叶宽、分蘖数和生物量显著下降(P<0.05)，淀粉、还原糖、铵态氮、游离氨基酸含量以及碳氮比均降低。此外，多效唑处理能增强碳氮代谢水平，使弱光下碳氮比、谷氨酰胺合成酶和硝酸还原酶的活性分别提高了13.98%，17.38%和69.09%，最终使株高降低、分蘖增加。综上，多效唑处理能增强高羊茅耐弱光的能力，平衡其碳氮代谢，从而使其维持在一个良好的生长状态。

关键词: 弱光胁迫, 高羊茅, 多效唑, 碳代谢, 氮代谢

Abstract: In order to reveal the effects of paclobutrazol (PBZ) on the growth and metabolism of carbon and nitrogen in turfgrass tall fescue (Festuca arundinacea),a two-factor experiment was conducted under two light levels of natural light (200 μmol·m^-2·s^-1 PPFD) and low light (40 μmol·m^-2·s^-1 PPFD),and two treatments of 200 mg·L^-1 and 0 mg·L^-1 PBZ,to discover the changes of morphologyical and physiological parameters. The results indicated that under low light,the plant height,leaf width,and tiller numbers were decreased significantly (P< 0.05) in tall fescue,and the contents of starch,reducing sugar,soluble sugar,ammonium nitrate,free amino acid,and C/N ratio were all decreased. Moreover,the PBZ application enhanced the carbon and nitrogen metabolism of tall fescue under low light,and increased C/N ratio,and activities of glutamine synthase and nitrate reductase by 13.98%,17.38% and 69.09% respectively,which finally resulted into the decrease of plant height and the increase of tiller numbers. In conclusion,PBZ can balance carbon and nitrogen metabolism,and promote its growth in terms of an enhancement of low light tolerance,in tall fescue.

Key words: Low light stress, Tall fescue, Paclobutrazol, Carbon metabolism, Nitrogen metabolism

中图分类号:

S812

刘柯宁, 张力允, 刘博文, 许均强, 罗恩泽, 许岳飞. 多效唑对高羊茅弱光下生长及其碳氮代谢的调控作用[J]. 草地学报, 2023, 31(1): 105-111.

LIU Ke-ning, ZHANG Li-yun, LIU Bo-wen, XU Jun-qiang, LUO En-ze, XU Yue-fei. Regulatory Effect of Paclobutrazol on Growth and Carbon/Nitrogen Metabolism of Tall Fescue under Low Light[J]. Acta Agrestia Sinica, 2023, 31(1): 105-111.

0
/ / 推荐

导出引用管理器 EndNote|Ris|BibTeX

链接本文: https://manu40.magtech.com.cn/Jweb_cdxb/CN/10.11733/j.issn.1007-0435.2023.01.012

https://manu40.magtech.com.cn/Jweb_cdxb/CN/Y2023/V31/I1/105

参考文献

[1] 单华佳,李梦璐,孙彦,等. 近10年中国草坪业发展现状[J]. 草地学报,2013,21(2):222-229
[2] 张旭虎. 硫化氢调控高羊茅耐荫性的生理机制[D]. 杨凌:西北农林科技大学,2020:1-2
[3] 许岳飞,周禾,陈浩,等. 草坪植物耐弱光机理研究进展[J]. 草地学报,2011,19(6):1064-1069
[4] WEN S Y,LIU B W,LONG S,et al. Low nitrogen level improves low-light tolerance in tall fescue by regulating carbon and nitrogen metabolism[J]. Environmental and Experimental Botany,2022(194):104749
[5] 王竞红,多多. 多效唑对6种草坪草苗期抗旱性影响的研究[J]. 草业学报,2014,23(6):253-258
[6] SRIVASTAV M,KISHOR A,DAHUJA A,et al. Effect of paclobutrazol and salinity on ion leakage,proline content and activities of antioxidant enzymes in mango (Mangifera indica L.)[J]. Scientia Horticulturae,2010,125(4):785-788
[7] NAGAR S,SINGH V P,ARORA A,et al. Understanding the role of gibberellic acid and paclobutrazol in terminal heat stress tolerance in wheat[J]. Frontiers in Plant Science,2021(12):692252
[8] 李合生,孙群,赵世杰. 植物生理生化实验原理和技术[M]. 北京:高等教育出版社,2000:186-191
[9] 吕伟仙,葛滢,吴建之,等. 植物中硝态氮、氨态氮、总氮测定方法的比较研究[J]. 光谱学与光谱分析,2004(2):204-206
[10] 杨慧杰,原向阳,郭平毅,等. 油菜素内酯对阔世玛胁迫下谷子叶片光合荧光特性及糖代谢的影响[J]. 中国农业科学,2017,50(13):2508-2518
[11] 何梦迪,钟宣伯,周启政,等. 氮肥缓解苗期干旱对小麦根系形态建成及生理特性的影响[J]. 核农学报,2019,33(11):2246-2253
[12] BRADFORD M M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding[J]. Analytical Biochemistry,1976,72(1-2):248-254
[13] 王贺正,李艳,马均,等. 水稻苗期抗旱性指标的筛选[J]. 作物学报,2007(9):1523-1529
[14] 王小纯,熊淑萍,马新明,等. 不同形态氮素对专用型小麦花后氮代谢关键酶活性及籽粒蛋白质含量的影响[J]. 生态学报,2005(4):802-807
[15] KOH K J,BELL G E,MARTIN D L,et al. Shade and airflow restriction effects on creeping bentgrass golf greens[J]. Crop Science,2003,43(6):2182-2188
[16] 秦衍雷,武菊英,徐迎春,等. 遮荫对观赏草丽色画眉生长、光合以及生物量的影响[J]. 草地学报,2013,21(5):921-927
[17] 付娟娟,张瀚文,陈浩,等. 不同遮荫方式对高羊茅形态和生理变化的影响[J]. 北方园艺,2012(7):46-48
[18] 曾旭,张怀琼,罗培高,任正隆. 多效唑对小麦叶片衰老及产量的影响[J]. 华北农学报,2007(2):136-140
[19] DESTA B,AMARE G. Paclobutrazol as a plant growth regulator[J]. Chemical and Biological Technologies in Agriculture,2021,8(1):1-15
[20] 刘嘉艺,廖杨子杰,李萱,等. 不同氮处理和弱光下高羊茅生长及其碳氮代谢特征[J]. 草业科学,2022,39(1):96-103
[21] 杨志民,陈煜,韩烈保,等. 不同光照强度对高羊茅形态和生理指标的影响[J]. 草业学报,2007(6):23-29
[22] 白小明,相斐,罗仁峰,等. 多效唑对高羊茅扩展性和根系特性的调控效应[J]. 草业科学,2009,26(10):171-176
[23] 张远海,汤日圣,高宁,等. 多效唑调节水稻植株生长的作用机理[J]. 植物生理学报,1988(4):338-343
[24] 杨利云,王丽特,徐照丽,等. 4种化学调控剂对烟草幼苗耐弱光性及光合特性的影响[J]. 西北植物学报,2018,38(1):121-130
[25] 陈晓娜,高永,赵纳祺,等. 干旱胁迫下多效唑对羊柴生长特性调控效应研究[J]. 西南林业大学学报(自然科学),2017,37(5):28-34
[26] 薛利红,杨林章,范小晖. 基于碳氮代谢的水稻氮含量及碳氮比光谱估测[J]. 作物学报,2006(3):430-435
[27] 许雪贇,秦燕燕,曹建军. 青藏高原东北部二裂委陵菜叶片生态化学计量随海拔变化的特征[J]. 生态学报,2019,39(24):9044-9051
[28] 李培庆,陈善坤. 多效唑对大豆生长发育中碳氮代谢动态变化的影响及其与产量形成关系的研究[J]. 江西农业大学学报,1992(4):366-371
[29] 陈炫,李勤奋,吴志祥,等. 多效唑和乙烯利对妃子笑荔枝成花及碳氮营养的影响[J]. 中国热带农业,2009(1):44-47
[30] 杨丽芝. 多效唑对干旱胁迫下毛竹实生苗生理生态学特性的影响[D]. 杭州:浙江农林大学,2018:42-45
[31] 陈雪峰,唐章林,王丹丹,等. 多效唑(PP₃₃₃)对甘蓝型油菜幼苗抗旱性的影响[J]. 西南大学学报(自然科学版),2013,35(1):23-28
[32] 孙业民. 多效唑和氯化钾影响干旱胁迫下马铃薯幼苗抗性生理的机制[D]. 兰州:甘肃农业大学,2013:33
[33] 谭佳缘. 碱蓬内生菌对铅胁迫下水稻幼苗碳氮代谢及叶绿素荧光的影响[D]. 沈阳:沈阳师范大学,2020:13-14,32
[34] 王新磊,吕新芳. 氮代谢参与植物逆境抵抗的作用机理研究进展[J]. 广西植物,2020,40(4):583-591
[35] 宋艳霞,杨文钰,李卓玺,等. 套作遮荫对大豆不同品种苗期氮代谢的影响[J]. 中国油料作物学报,2010,32(3):390-394
[36] 周万海,师尚礼,寇江涛. 盐胁迫下外源NO对苜蓿幼苗生长及氮代谢的影响[J]. 应用生态学报,2012,23(11):3003-3008
[37] SURABHI G K,REDDY A M,KUMARI G J,et al. Modulations in key enzymes of nitrogen metabolism in two high yielding genotypes of mulberry (Morus alba L.) with differential sensitivity to salt stress[J]. Environmental and Experimental Botany,2008(64):171-179
[38] 潘庆民,于振文,王月福. 追氮时期对小麦光合作用、¹⁴C同化物运转分配和硝酸还原酶活性的影响[J]. 西北植物学报,2001(4):631-636
[39] 曹翠玲,胡潇,宋红星,等. B9与多效唑提高早熟禾抗旱性生理机制的研究[J]. 草业科学,2004(10):78-82

多效唑对高羊茅弱光下生长及其碳氮代谢的调控作用

Regulatory Effect of Paclobutrazol on Growth and Carbon/Nitrogen Metabolism of Tall Fescue under Low Light

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	朱天奇, 鲁泽宇, 胡桑源, 李光裕, 李尤月, 游翔凯, 高双红, 刘铁芫, 许岳飞. 盐胁迫对两个高羊茅品种幼苗生长及生理特性的影响[J]. 草地学报, 2022, 30(8): 2082-2088.
[2]	马志强, 史毅, 种培芳. 外源茉莉酸甲酯对镉胁迫下高羊茅生长及生理指标的影响[J]. 草地学报, 2022, 30(4): 974-982.
[3]	杨迎月, 毛桂莲, 麻冬梅, 张峰举, 许兴. 四种牧草种子在不同浓度NaCl或NaHCO₃胁迫下的萌发特性[J]. 草地学报, 2022, 30(3): 637-645.
[4]	卢轩, 高凯, 孙忠林, 孟根其木格, 华桂兰, 董艳伟. 多效唑对少花蒺藜草生物学特性的影响[J]. 草地学报, 2022, 30(2): 412-417.
[5]	王夏, 石薇, 马泽, 贾倩民, 常生华, 侯扶江. 施氮与刈割对陇东地区高羊茅产量、品质及氮肥利用的影响[J]. 草地学报, 2022, 30(11): 2986-2995.
[6]	张莉, 徐彦红, 张淑炜, 刘宇宇, 席溢. 两种草坪草单种与混种对铅-锌-镉复合污染的生理响应[J]. 草地学报, 2022, 30(10): 2635-2644.
[7]	李萱, 刘博文, 高双红, 游翔凯, 龙思, 李尤月, 刘茜, 张士军, 许岳飞. 外源硫化氢对不同弱光下高羊茅形态和生理指标的影响[J]. 草地学报, 2021, 29(11): 2435-2441.
[8]	高双红, 李媛英, 刘博文, 龙思, 刘铁芫, 许岳飞. H₂S对弱光胁迫下高羊茅幼苗生理特性和内源激素的影响[J]. 草地学报, 2021, 29(10): 2233-2239.
[9]	汪雪, 刘晓静, 赵雅姣, 王静. 紫花苜蓿/燕麦间作对燕麦碳、氮代谢及其物质积累的影响研究[J]. 草地学报, 2021, 29(10): 2258-2264.
[10]	陈懂懂, 李奇, 陈昕, 贺福全, 赵新全, 徐世晓, 赵亮. 三江源农牧交错区土壤微生物碳、氮以及群落碳代谢特征对一年生禾豆混播的响应[J]. 草地学报, 2018, 26(5): 1064-1070.
[11]	刘春阳, 李占台, 刘东霞, 王激清, 刘贵河. 速效氮肥和缓释肥配施对高羊茅草坪质量及土壤硝态氮动态的影响[J]. 草地学报, 2018, 26(5): 1248-1254.
[12]	李昱彤, 齐实, 周金星, 郝文乾, 靳孟理, 胡译水. 城市废弃物堆肥的混配基质对高羊茅营养生长期的影响[J]. 草地学报, 2017, 25(5): 1069-1078.
[13]	马艳芳, 张旭虎, 孟雯雯, 柴睿, 祁彦文, 许岳飞. 外源一氧化氮及不同修剪高度对高羊茅根形态特征的影响[J]. 草地学报, 2017, 25(4): 777-781.
[14]	雷雄, 闫利军, 吴婍, 白史且, 游明鸿, 季晓菲. 多效唑(PP333)对阿坝垂穗披碱草种子产量与质量的影响[J]. 草地学报, 2017, 25(3): 633-638.
[15]	王宝媛, 濮阳雪华, 宋桂龙, 周述琼, 赵克奇, 蒋凯. 20个高羊茅品种镉耐性评价及富集特征[J]. 草地学报, 2017, 25(1): 107-114.