对羟基苯甲酸对菘蓝幼苗生长的影响

2023.03.14

高波金新萍陈叶

摘要：研究了对羟基苯甲酸对菘蓝幼苗生长和生理指标的影响。结果表明，菘蓝幼苗的株高、茎叶鲜重、茎叶干重、根质量随对羟基苯甲酸处理浓度的增大呈先升高后降低的趋势;幼苗电解质外渗率、过氧化物酶（POD）、丙二醛（MDA）随着处理浓度的增大逐渐升高，过氧化物歧化酶（SOD）随处理浓度的增大呈先升后降的趋势。表明对羟基苯甲酸是菘蓝发生连作障碍并导致产量降低的重要因素之一。

关键词：对羟基苯甲酸;菘蓝;幼苗;生理指标;连作障碍

中图分类号：S567.2 ? ? ? 文献标志码：A ? ? ? 文章编号：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

菘蓝（Isatis indigotica Fortune）是十字花科植物，又叫板蓝根。其根具有清热解毒、凉血利咽之功效。菘蓝在西北地区广泛栽培，其中张掖市民乐县菘蓝生产基地面积就有6 666.67 hm2[1 - 3 ]。但受耕地面积的影响，菘蓝的连作障碍十分普遍[4 ]。植物通过向环境中释放化感物质对植物种子萌发和生长起抑制作用称为自毒现象，自毒物质能够使药用植物产生连作障碍[4 ]，这些自毒物质通过影响酶活性、离子交换、细胞膜透性等多种途径影响作物的生长[5 ]。自毒物质主要是酚类物质，如苯甲酸、对羟基苯甲酸等最为常见[6 ]。目前，关于化感物质对羟基苯甲酸的研究主要集中在黄瓜、小麦等作物上[7 - 8 ]，对菘蓝影响的研究较少。我们通过对羟基苯甲酸对菘蓝幼苗生理的影响，以进一步了解菘蓝的连作障碍问题，为药材的安全生产提供参考。

1 ? 材料与方法

1.1 ? 材料

供试菘蓝种子由民乐县药材生产基地提供。

1.2 ? 幼苗培养

菘蓝种子经消毒处理后播种于盛有蛭石的育苗穴盘（54 cm×28 cm）中。每个穴内点种1粒，共点播穴盘15个，并依次编号1～15，置于日光温室大棚中。每天补水，幼苗长到4叶1心时备用。

1.3 ? 對羟基苯甲酸对幼苗的处理

当幼苗生长到4叶1心时，分别向穴盘中浇灌0、0.5、1.0、1.5、2.0 mmol/L对羟基苯甲酸溶液，每盘加入50 mL，蒸馏水对照0（CK），每处理150株，3次重复。之后每天加去离子水补充水分，10 d后每处理取10株幼苗，测定株高、茎叶鲜重、茎叶干重、根鲜重、根干重和各生理指标。

1.4 ? 测定方法

过氧化物酶（POD）活性的测定采用愈创木酚比色法[9 ]，丙二醛（MDA）含量采用硫代巴比妥酸显色法测定[9 ]，超氧化物歧化酶（SOD）活性测定采用氮蓝四唑光化还原法[10 ]。

电解质外渗率=（浸泡液电导率值/煮沸后电导率值）×100

细胞膜伤害率=[（处理电导率-对照电导率）/（处理煮沸后电导率-对照电导率）]×100

1.5 ? 数据处理与统计分析

采用SPSS 17.0软件进行差异显著性分析，图表制作采用Excel 2013。

2 ? 结果与分析

2.1 ? 对菘蓝幼苗植株生长的影响

不同浓度对羟基苯甲酸对菘蓝幼苗的生长呈现出不同程度的影响。由表1可知，随着对羟基苯甲酸浓度的升高，幼苗的株高、茎叶鲜重、茎叶干重、根重均呈现先增加后下降的趋势。0.5、1.0、1.5、2.0 mmol/L处理的苗高增加了3.75%、-4.98%、-5.36%、-6.67%。经统计分析，处理浓度大于0.5 mmol/L时，对幼苗的株高有极显著的抑制作用。处理浓度为0.5 mmol/L时，茎叶鲜重、茎叶干重分别增加了6.86%、8.06%;当处理浓度为1.0、1.5、2.0 mmol/L时，茎叶鲜重分别下降了0.48%、14.23%、17.28%，茎叶干重的降幅分别为0.16%、1.71%、13.80%。处理浓度为0.5 mmol/L时，对幼苗的茎叶鲜重有极显著的促进作用，处理浓度为1.0 mmol/L时对幼苗的茎叶干重有显著的抑制作用。处理浓度为0.5 mmol/L时，根鲜重、根干重分别增加了22.60%、17.64%，与对照的差异达极显著水平。当处理浓度为1.0、1.5、2.0 mmol/L时，根鲜重分别下降7.10%、27.92%、50.81%，根干重分别降低52.94%、64.71%、70.59%，与对照相比，3个浓度处理对根鲜重和根干重均有极显著的抑制作用。表明低浓度的对羟基苯甲酸促进幼苗的生长，高浓度的对羟基苯甲酸抑制幼苗的生长。

2.2 ? 对幼苗生理指标的影响

2.2.1 ? ?对电解质外渗率的影响 ? ?从图1可以看出，随着对羟基苯甲酸浓度的增加，幼苗叶片的相对电导率越大，说明叶片的电解质外渗率增大。与对照相比，0.5、1.0、1.5、2.0 mmol/L处理电解质外渗率的涨幅分别为22.5%、50.58%、68.33%、114.68%。不同处理的相对电导率与对照均有显著差异，表明相对电导率的大小代表叶片电解质外渗率，幼苗细胞膜受损从而使膜透性增大，电解质不断地向外渗出，细胞膜损害严重。

2.2.2 ? ?对超氧化物歧化酶（SOD）含量的影响

氧化物歧化酶是生物体内重要的保护酶之一。由图2可知，随着对羟基苯甲酸浓度的增加，幼苗叶片中SOD含量表现出先上升后下降的趋势。当对羟基苯甲酸浓度为0.5 mmol/L时，SOD活性达到最大值，与对照相比其含量增加了20.08%。当处理浓度 > 0.5 mmol/L时，SOD的含量减少，1.0、1.5、2.0 mmol/L处理SOD活性较对照依次降低了4.60%、22.02%、37.71%，且不同处理均有显著性差异。表明低浓度的对羟基苯甲酸促进SOD保护酶活性升高，而高浓度的对羟基苯甲酸胁迫下，使SOD活性降低，保护能力减弱。

2.2.3 ? 对过氧化物酶（POD）含量的影响 ? 过氧化物酶具有还原过氧化氢的作用，从而达到保护植物的目的。由图3可知，随着对羟基苯甲酸浓度的增加，幼苗叶片中POD的含量逐渐增大，与对照相比，0.5、1.0、1.5、2.0 mmol/L处理分别增加18.12%、39.35%、54.99%、82.05%，且不同处理的POD均有显著差异。可见，对羟基苯甲酸具有刺激POD活性升高，增强清除细胞内过氧化氢的能力。

2.2.4 ? 对丙二醛（MDA）含量的影响 ? ?从图4可以看出，随着对羟基苯甲酸浓度的增加，幼苗叶片中的MDA含量逐渐增加。与对照相比，0.5、1.0、1.5、2.0 mmol/L处理MDA含量分别增加39.07%、63.80%、179.62%、204.89%，且不同处理均有显著性差异。表明对羟基苯甲酸浓度使膜脂过氧化程度加剧，膜系统受损严重。

3 ? 結论与讨论

自毒物质的分泌影响着植株的生长。试验表明，对羟基苯甲酸浓度为0.50 mmol/L时促进幼苗株高的生长和茎叶鲜重、茎叶干重、根鲜重、根干重的积累，浓度大于0.50 mmol/L时则抑制其生长。不同浓度的对羟基苯甲酸处理使叶片含水量呈下降趋势。这与Turk等[11 ]在化感物质对野燕麦的研究和乜兰春等[12 ]在西瓜上的研究结果相似。但陈龙池等[13 ]研究表明，对羟基苯甲酸浓度在 > 1.0 mmol/L时对杉木的生长才有显著的抑制作用，原因可能是不同植物料对自毒物质的耐受能力不同。

电解质外渗率是细胞膜透性的直接体现。试验结果表明，随着对羟基苯甲酸浓度的增加，幼苗叶片的相对电导率越大，电解质外渗率增大，叶片的细胞膜透性也增大。这与曾秀存等[14 ]在对羟基苯甲酸对黄瓜的研究结果一致。说明不同浓度的对羟基苯甲酸可破坏幼苗叶片的细胞膜，使细胞膜透性增大引起离子外渗，最终导致细胞内外电解质的交换平衡失调。

试验结果表明，对羟基苯甲酸浓度的增加使幼苗叶片POD含量增加，活性也增大。这与吴凤芝等[15 ]在酚酸物质对黄瓜幼苗影响的研究中结果一致。也有一些学者的研究结果不同，如胡元森等[16 ]研究结果显示，对羟基苯甲酸使黄瓜体内POD活性在短期内增大，经过一段时间后降低。原因可能是在一定的范围内，试验植物的自我保护能力较强，超出这个范围，机体的自我保护能力受到化感物质的毒害作用加强。

试验结果还表明，对羟基苯甲酸浓度的增加能诱导幼苗叶片SOD的含量呈现出先上升后下降的趋势。这与李翠香等[8 ]在对羟基苯甲酸对小麦的研究得到的结果相似。吴宗伟等[17 ]在酚酸物质对地黄的研究中发现不同浓度的自毒物质均使体内SOD含量下降，原因可能是由于试验植物的不同对抗化感物质干扰的能力不同。

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（本文责编：郑丹丹）