李冬，王艷芳，申洪濤，馬宜林，王麗君，趙世民，劉領(lǐng)*

1 河南科技大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，河南洛陽開元大道263號 471023；2 河南中煙工業(yè)有限責任公司技術(shù)中心，鄭州市經(jīng)開區(qū)第3大街9號 450000；3 河南省煙草公司洛陽市公司技術(shù)中心，河南省洛陽市開元大道246號 471023

干旱作為植物生長發(fā)育進程中遭受的主要逆境形式之一，對農(nóng)作物造成的損失約占所有非生物脅迫造成的損失的一半，僅次于生物脅迫中病蟲害所造成的損失[1]。尤其是21世紀以來，干旱的頻率和強度增加已成為制約現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高效發(fā)展的全球性問題[2-3]。干旱脅迫是影響植物生長和代謝的主要逆境因子之一，會抑制細胞分裂，致使細胞膜出現(xiàn)龜裂空隙且透性增大，使細胞內(nèi)產(chǎn)生過量自由基，打破活性氧的代謝平衡系統(tǒng)，加劇膜脂過氧化程度，造成細胞內(nèi)蛋白質(zhì)與酶等生物大分子失活，而損壞細胞膜的結(jié)構(gòu)與功能[4]。此外，干旱脅迫會阻礙大氣中的CO2進入葉片，導(dǎo)致植物的光合作用受到抑制，降低葉綠體對光能的吸收和轉(zhuǎn)化效率，吸收的光能超出光合機構(gòu)的利用范圍，過剩的光能使光合機構(gòu)受到破壞，最終導(dǎo)致植物生長受到限制乃至死亡[5-6]?？緹熓俏覈匾慕?jīng)濟作物之一，起源于雨量充沛的熱帶、亞熱帶地區(qū)，整個生育期內(nèi)對干旱脅迫頗為敏感，而我國大部分煙區(qū)受地理位置和氣候環(huán)境限制，處于水資源短缺狀態(tài)，尤其幼苗移栽期處于干旱頻發(fā)時段，煙苗常因遭受水分脅迫而無法正常生長，嚴重制約了烤煙的產(chǎn)量和品質(zhì)[7-8]。因此，研究如何提高烤煙幼苗抵御干旱脅迫的能力，已成為烤煙生產(chǎn)中亟需解決的問題[9]。

應(yīng)用外源物質(zhì)調(diào)控植物抗逆性是目前最為高效易行的方法之一。近年來，植物生長調(diào)節(jié)劑如褪黑素、油菜素內(nèi)酯等在改善作物品質(zhì)、提高作物抗逆性等方面的研究日益受到人們的關(guān)注。油菜素內(nèi)酯（brassinolide, BR）最初是從油菜花粉中分離出來的一種具有極強生理活性的物質(zhì)，屬于甾醇類植物激素，已被公認是第六大植物激素，具有增強植物抗性的生理功能[10]。BR能夠調(diào)節(jié)植物根、葉細胞的分裂和伸長，維持較高的葉綠素含量，解除光對生長的抑制作用，提高光合性能，促進作物體內(nèi)蛋白質(zhì)及核酸的合成，延緩植物的衰老以及提高植物的抗逆性[11-13]。王雨婷等[14]研究表明，2, 4-表油菜素內(nèi)酯能夠通過提高葡萄幼苗抗氧化酶的活性，減少脂質(zhì)過氧化作用，進而增強植株的抗旱能力。褪黑素（melatonin, MT）是一種吲哚類色胺，化學(xué)名稱為N-乙酰-5-甲氧基色胺，分子式為C13H16N2O2，是一種類激素物質(zhì)，普遍存在于動植物和微生物體內(nèi)，已被證實是目前已知抗氧化能力最強的內(nèi)源性自由基清除劑[15-16]。褪黑素具有較高的親脂性和親水性，能夠很容易地穿過細胞質(zhì)進入細胞核發(fā)揮抗氧化作用，與羥基自由基和過氧自由基發(fā)生反應(yīng)，從而清除植物體內(nèi)的活性氧，維持細胞膜功能的穩(wěn)定，促進光合作用，緩解不同逆境脅迫對植物體的損傷，增加其對干旱環(huán)境的適應(yīng)性[17-19]。

外源物質(zhì)褪黑素與油菜素內(nèi)酯均為新型的植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)，雖然在提高作物抗逆性方面的研究已有大量報道，但是兩者在緩解作物干旱脅迫方面是否具有協(xié)同效應(yīng)的研究尚未見報道。鑒于此，本研究以烤煙幼苗為材料，在營養(yǎng)液水培中，通過噴施適宜濃度的MT與EBR，探究兩者互作對干旱脅迫下烤煙幼苗生長、生理生化及光合熒光特性的影響，以期揭示MT與EBR協(xié)同作用對植物抗旱性的調(diào)節(jié)機制，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中施用外源物質(zhì)提高作物抗旱性提供理論依據(jù)和新思路。

1 材料與方法

1.1 材料和試劑

供試烤煙品種為‘豫煙6號’，煙草種子由洛陽市煙草公司提供。2, 4-表油菜素內(nèi)酯（2, 4-epibrassinolide, EBR）購于上海源葉生物科技有限公司，褪黑素（MT）購于美國Sigma公司，試驗用模擬干旱脅迫的聚乙二醇-6000（PEG-6000）購于上海國藥集團化學(xué)試劑有限公司。

1.2 試驗設(shè)計

本試驗在河南科技大學(xué)農(nóng)學(xué)院旱作與節(jié)水生理生態(tài)重點實驗室進行。試驗種子用10% H2O2表面消毒10 min，蒸餾水沖洗后浸種8 h，然后在育苗盤中發(fā)芽，放入人工氣候培養(yǎng)箱中，設(shè)置光照強度為4000 Lx，晝/夜溫度（28/20±2）℃，光照周期為14 h/10 h，當煙苗生長至四葉期時，選取形態(tài)長勢基本一致的煙草幼苗，用蒸餾水洗凈根部后移入盛有Hoagland營養(yǎng)液（pH5.7±0.2）的不透明水培箱中（規(guī)格：41 cm×31 cm×14.5 cm），每盆定苗20株，待烤煙幼苗培養(yǎng)至五葉一心期進行處理。

試驗共設(shè)5個處理：(1) CK：（Hoagland營養(yǎng)液+噴施蒸餾水）；(2) T1：干旱處理（Hoagland營養(yǎng)液+15% PEG-6000+噴施蒸餾水）；(3) T2：（Hoagland營養(yǎng)液 +15% PEG-6000+ 噴施 0.2 mmol?L-1MT）；(4) T3：（Hoagland營 養(yǎng) 液 +15% PEG-6000+噴 施0.2 mg?L-1EBR）；(5) T4：（Hoagland營養(yǎng)液+15%PEG-6000+ 噴 施 0.2 mmol?L-1MT+ 噴 施 0.2 mg?L-1EBR）。每處理20株，重復(fù)3次。Hoagland營養(yǎng)液中加入含15%（W? V-1）的PEG-6000以模擬中度干旱脅迫（滲透勢約為-0.3 MPa），每2 d更換一次處理液。外源MT和EBR濃度均為前期預(yù)備試驗篩選確定出的最適濃度。外源MT、EBR溶液或蒸餾水于干旱處理當天均勻噴施在葉片正反兩面，至葉面完全濕潤且無溶液下滴為宜，EBR溶液噴施時間為上午8:00，為防止強光降解MT，MT溶液噴施時間定于20:00，每天噴施1次。于處理6 d后，取烤煙幼苗自上而下第2～3片真葉進行光合熒光參數(shù)及各項生理生化指標的測定，每個指標測定重復(fù)3次，取平均值。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 生物量及根系形態(tài)指標測定

每處理隨機選取5株煙苗，整株從盆中取出，用吸水紙將葉片和根系水分吸干，從根莖結(jié)合處剪斷，分別稱量地上部鮮重和地下部鮮重。采用EPSON 1680型掃描儀（Seiko Epson, Japan）及WinRHIZ0 2008根系分析軟件（Regent, Canada）對根系總長度、根系表面積、根系平均直徑和根尖數(shù)進行分析。

1.3.2 葉綠素相對含量的測定

采用SPAD-502葉綠素儀（Konica Minolta,Japan）測定葉綠素相對含量（SPAD值）。

1.3.3 光合參數(shù)的測定

采用LI-6400型光合作用儀（LI-COR, USA）于上午09:00-11:00進行測量。測定時選擇Li-6400-02B紅藍光光源葉室，溫度為25℃，使用開放式氣路，空氣相對濕度為50%～70%，設(shè)定有效光合輻射（PAR）為 800 μmol? m-2? s-1，CO2濃度為 400 μmol? mol-1。凈光合速率（net photosynthetic rate,Pn）、氣孔導(dǎo)度（stomatal conductance,Gs）、蒸騰速率（transpiration,Tr）和胞間CO2濃度（intercellular CO2concentration,Ci）由光合儀直接測定；并計算瞬間水分利用率（water use efficiency, WUE）即Pn/Tr，氣孔限制值（stomatal limitation index,Ls）即1-Ci/Co（Co為設(shè)定的CO2濃度）。

表1 外源MT和EBR對干旱脅迫下烤煙幼苗生長的影響Tab.1 Effects of exogenous MT and EBR on growth of flue-cured tobacco seedlings under drought stress

1.3.4 葉綠素熒光參數(shù)的測定

采用PAM—2100便攜式調(diào)制熒光儀（Walz,Germany）進行測定。先測定光下最大熒光（Fm'）、穩(wěn)態(tài)熒光（Fs）和最小熒光（Fo'）；然后將同部位烤煙幼苗葉片暗適應(yīng)20 min，測定初始熒光（Fo）、最大熒光（Fm）。通過以上測定的葉綠素熒光參數(shù)計算出光系統(tǒng)Ⅱ（PSⅡ）最大光化學(xué)效率（Fv/Fm）=（Fm－Fo）/Fm、PSⅡ?qū)嶋H光化學(xué)效率（ΦPSⅡ）=（Fm'－Fs）/Fm'、光化學(xué)猝滅系數(shù)（qP）=（Fm'－Fs）/（Fm'－Fo'）和非光化學(xué)猝滅系數(shù)（NPQ）=（FM－Fm'）/Fm'。測定日期同光合參數(shù)。

1.3.5 生理生化指標的測定

根系活力采用氯化三苯基四氮唑（TTC）法測定，超氧化物歧化酶（superoxide dismutase, SOD）活性采用氮藍四唑光化還原法測定，過氧化物酶（peroxidase, POD）活性采用愈創(chuàng)木酚法測定，過氧化氫酶（catalase, CAT）活性采用紫外吸收法測定，丙二醛（malondialdehyde, MDA）含量采用硫代巴比妥酸比色法測定[20]，超氧陰離子產(chǎn)生速率參照王愛國等的方法[21]。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用Microsoft Excel 2016進行數(shù)據(jù)處理和分析，采用IBM SPSS 22.0軟件進行方差分析，并運用Duncan's 法進行差異顯著性檢驗（α=0.05），以平均值±標準誤（Means±SE）表示，用Origin 9.0軟件進行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 外源MT和EBR及其互作對干旱脅迫下烤煙幼苗生物量及根系形態(tài)的影響

由表1可以看出，與CK相比，各處理烤煙幼苗的地上部鮮重、地下部鮮重、總根長、總根表面積、根平均直徑和根尖數(shù)均顯著降低，說明干旱脅迫抑制了烤煙幼苗的生長。與T1相比，T2、T3和T4地上部鮮重分別提高了13.34%、22.14%和30.93%；地下部鮮重分別提高了18.97%、24.14%和29.31%；總根長分別提高了25.19%、31.97%和37.50%；總根表面積分別提高了23.41%、35.87%和53.67%；根平均直徑分別提高了50.00%、63.64%和86.36%；根尖數(shù)分別提高了43.40%、44.11%和53.14%。說明，MT、EBR單獨和復(fù)配均能顯著緩解干旱脅迫對烤煙幼苗生長的抑制作用，促進根系的生長發(fā)育，且以MT與EBR復(fù)配處理效果最為顯著，具有協(xié)同效應(yīng)，其中EBR對植株生長的促進效應(yīng)強于MT。

2.2 外源MT和EBR及其互作對干旱脅迫下烤煙幼苗葉綠素相對含量的影響

圖1 外源MT和EBR對干旱脅迫下烤煙幼苗SPAD的影響Fig.1 Effects of exogenous MT and EBR on SPAD of flue-cured tobacco seedlings under drought stress

由圖1可知，與CK相比，T1的葉綠素含量降低了44.81%，說明干旱脅迫顯著降低了烤煙幼苗的葉綠素相對含量。與T1相比，T2、T3和T4的葉綠素含量分別提高了28.30%、37.50%和59.62%。說明外源MT、EBR單獨和復(fù)配處理均能顯著緩解干旱脅迫對烤煙幼苗的葉綠體結(jié)構(gòu)的破壞作用，提高葉片光合色素含量，促進植株對光能的吸收及利用，且以MT和EBR復(fù)配處理的效果最佳。

2.3 外源MT和EBR及其互作對干旱脅迫下烤煙幼苗光合參數(shù)的影響

由圖2可知，干旱脅迫抑制了烤煙幼苗的光合作用能力。與CK相比，T1的Pn、Tr、Gs、Ls和WUE分別降低了79.88%、52.26%、77.32%、53.82%和64.32%，Ci提高了52.12%。與T1相比，T2、T3和T4的Pn分別提高了210.87%、183.27%和293.09%；Tr分別提高了67.78%、52.68%和78.11%；Gs分別提高了229.29%、285.11%和284.74%；Ls分別提高了79.60%、73.88%和94.18%；WUE分別提高了77.31%、70.70%和122.80%；Ci分別降低了21.72%、23.40%和27.69%。說明，外源MT、EBR單獨和復(fù)配處理均能有效提高干旱脅迫下烤煙幼苗的光合能力，且以MT和EBR復(fù)配處理的效果最佳。

圖2 外源MT和EBR對干旱脅迫下烤煙幼苗光合特性的影響Fig.2 Effects of exogenous MT and EBR on photosynthetic characteristics of flue-cured tobacco seedlings under drought stress

圖3 外源MT和EBR對干旱脅迫下烤煙幼苗葉綠素熒光參數(shù)的影響Fig.3 Effects of exogenous MT and EBR on chlorophyll fluorescence parameters of flue-cured tobacco seedlings under drought stress

2.4 外源MT和EBR及其互作對干旱脅迫下烤煙幼苗葉綠素熒光參數(shù)的影響

由圖3可知，與CK相比，T1的PSⅡ最大光化學(xué)效率（Fv/Fm）、PSⅡ?qū)嶋H光化學(xué)效率（ΦPSⅡ）和光化學(xué)猝滅系數(shù)（qP）分別降低了10.71%、31.70%和15.54%，非光化學(xué)猝滅系數(shù)NPQ提高了54.88%，說明干旱脅迫對烤煙葉片的光合機構(gòu)造成了一定程度的損傷。與T1相比，T2、T3和T4的PSⅡ最大光化學(xué)效率（Fv/Fm）別提高了6.59%、6.12%和9.22%；PSⅡ?qū)嶋H光化學(xué)效率（ΦPSⅡ）分別提高了24.04%、24.01%和32.02%；光化學(xué)猝滅系數(shù)（qP）分別提高了9.62%、9.60%和12.11%；非光化學(xué)猝滅系數(shù)NPQ分別降低了19.72%、16.64%和22.53%。說明，外源MT、EBR單獨和復(fù)配處理均能有效減緩干旱脅迫對烤煙幼苗的光抑制效應(yīng)，提高光能的吸收利用效率和光合電子傳遞速率，且以MT和EBR復(fù)配處理的效果最佳。

2.5 外源MT和EBR及其互作對干旱脅迫下烤煙幼苗根系活力的影響

由圖4可知，干旱脅迫顯著降低了烤煙幼苗的根系活力，與CK相比，T1的根系活力降低了73.69%。與T1相比，T2、T3和T4的根系活力分別提高了72.59%、109.34%和139.25%。說明，外源MT、EBR單獨和復(fù)配處理均能顯著提高烤煙幼苗的根系活力，促進根系對水分、養(yǎng)分的吸收，以維持植株正常生長發(fā)育的能力，且以MT和EBR復(fù)配處理的效果最佳，其中EBR對根系活力的提升效果比MT顯著。

圖4 外源MT和EBR對干旱脅迫下烤煙幼苗根系活力的影響Fig.4 Effects of exogenous MT and EBR on root activity of fluecured tobacco seedlings under drought stress

2.6 外源MT和EBR及其互作對干旱脅迫下烤煙幼苗丙二醛含量和超氧陰離子產(chǎn)生速率的影響

圖5 外源MT和EBR對干旱脅迫下烤煙幼苗MDA含量和產(chǎn)生速率的影響Fig.5 Effects of exogenous MT and EBR on MDA content and production rate of flue-cured tobacco seedlings under drought stress

2.7 外源MT和EBR及其互作對干旱脅迫下烤煙幼苗抗氧化酶活性的影響

由圖6可知，與CK相比，T1的POD和SOD活性分別提高了41.63%和12.96%，CAT活性無明顯變化，說明干旱脅迫下烤煙幼苗體內(nèi)的抗氧化酶系統(tǒng)有所增強。與T1相比，T2、T3和T4的POD活性分別提高了162.12%、138.48%和193.64%；CAT活性分別提高了54.66%、33.30%和89.70%；SOD活性分別提高了44.04%、28.97%和67.05%；說明，外源MT、EBR單獨和復(fù)配處理均能有效提高干旱脅迫下烤煙幼苗的抗氧化酶活性，緩解氧化脅迫，其中以MT對抗氧化酶活性的提升效果大于EBR，MT和EBR復(fù)配處理的效果最佳。

圖6 外源MT和EBR對干旱脅迫下烤煙幼苗SOD、POD和CAT活性的影響Fig.6 Effects of exogenous MT and EBR on SOD, POD and CAT activities of flue-cured tobacco seedlings under drought stress

3 討論

干旱環(huán)境下植株為維持體內(nèi)的水分，保持存活，通常會改變分子、細胞和生理代謝等方面來調(diào)節(jié)生長，在這一系列改變中植株的形態(tài)變化表現(xiàn)最為直觀[22-23]。根系是植物吸收礦質(zhì)營養(yǎng)和最先感應(yīng)養(yǎng)分含量變化的器官，同時也是植物在干旱脅迫中最直接的受害部位[24]。根系活力是體現(xiàn)植物根系吸收功能、合成能力、氧化還原能力以及生長發(fā)育情況的綜合指標[25]。李杰等[26]研究發(fā)現(xiàn)外源EBR能顯著提高辣椒幼苗的地上部干鮮重和根系活力，增加根系總長、根表面積和分根數(shù)。葉君等[27]研究表明，外源MT能改善植株水分狀況，顯著增加小麥幼苗的生物量，促進干旱脅迫下小麥幼苗的生長發(fā)育。本試驗結(jié)果表明，干旱脅迫下烤煙幼苗的生長受到顯著抑制，外源MT和EBR單獨及復(fù)配均能顯著增強干旱脅迫下烤煙幼苗的根系活力，促進根系伸長，提高地上部與地下部的生物量，其中EBR的處理效果強于MT，且MT與EBR的復(fù)配效果最佳，表明MT與EBR之間存在顯著的協(xié)同效應(yīng)，對干旱脅迫起雙重緩解的作用。推測其原因可能在于BR是調(diào)控植物根系生長發(fā)育和共生等的重要激素[28]，而MT具有和生長素相同的前體物質(zhì)及相似的生理功能[29]，會通過誘導(dǎo)生長素的合成來促進植株體內(nèi)源BR的生成，以此來增強對植物體內(nèi)生理代謝活動的調(diào)節(jié)作用，保護根系結(jié)構(gòu)免遭破壞，促進根系對水分和養(yǎng)分的吸收利用，抵御干旱脅迫對植株造成的損傷。

干旱脅迫能夠通過滲透脅迫的方式對植物造成損害，導(dǎo)致植物體內(nèi)超氧陰離子等活性氧（ROS）在細胞內(nèi)過量積累，當積累量超過植物忍耐范圍時，便會引起膜脂質(zhì)的過氧化，丙二醛（MDA）作為質(zhì)膜過氧化的最終產(chǎn)物，會破壞核酸、蛋白質(zhì)和細胞膜等結(jié)構(gòu)功能，從而對植物造成傷害甚至死亡[30-31]。逆境脅迫使植物體內(nèi)活性氧產(chǎn)生增加，同時會刺激植物體內(nèi)SOD、POD和CAT等抗氧化酶活性增加，以清除體內(nèi)過多的自由基。本研究表明，干旱脅迫下，烤煙幼苗的MDA含量和產(chǎn)生速率均顯著增加，POD和SOD活性顯著提高，CAT活性無明顯變化，說明干旱脅迫下，烤煙幼苗盡管能通過自身調(diào)節(jié)機制，提高抗氧化系統(tǒng)相關(guān)酶活性，卻依舊無法清除體內(nèi)過量的活性氧，而使其不可避免地遭受到氧化脅迫損傷。外源EBR能在一定程度上降低產(chǎn)生速率和MDA含量，提高POD、CAT和SOD活性，減輕膜脂過氧化程度，說明外源EBR能顯著提高抗氧化酶活性，緩解干旱脅迫對烤煙幼苗造成的氧化傷害作用，提高細胞的滲透調(diào)節(jié)能力，保護細胞膜的完整性，與吳雪霞等[32]在高溫脅迫下茄子幼苗上的研究結(jié)果相似，這可能是由于EBR能通過增強植物抗性相關(guān)基因的表達，提高植株抗氧化能力，減少自由基的含量，維持細胞膜結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性[33-34]。葉片噴施外源MT后能顯著提高葉片POD、CAT和SOD活性，降低超氧陰離子產(chǎn)生速率和MDA含量，這與前人對甜瓜幼苗[35]的研究結(jié)果相一致，且緩解效果較EBR處理更為顯著，其原因可能是MT能夠通過誘導(dǎo)抗氧化酶相關(guān)基因的表達，減少生物大分子的降解來提高抗氧化酶活性，從而增強其對活性氧的清除能力[36]。此外，本研究發(fā)現(xiàn)，外源MT和EBR復(fù)配處理具有明顯的互作關(guān)系，能顯著提高烤煙幼苗的抗氧化酶活性，清除活性氧的產(chǎn)生，緩解干旱脅迫對烤煙幼苗細胞膜的損傷，減輕膜脂過氧化水平，從而增強植物抵抗逆境的能力，具體內(nèi)在機制目前尚不清楚，可能是MT與EBR通過彼此共同作用來增強植物體內(nèi)信號網(wǎng)絡(luò)的傳導(dǎo)或參與其它內(nèi)源激素的合成，誘導(dǎo)抗逆基因的表達，從而抵御逆境脅迫對植物的生長抑制。

光合作用是植物生長發(fā)育的基礎(chǔ)，也是植物合成有機物質(zhì)和獲得能量的根本來源[37]。葉綠素是植物進行光合作用的重要物質(zhì)，在光合作用中起著吸收和轉(zhuǎn)換光能的作用。葉綠素含量的高低在很大程度上反映了葉片光合作用的強弱，對植物生長發(fā)育具有重要作用[38]。干旱脅迫下光合作用受抑制是由多種因素共同作用的結(jié)果，原因可分為氣孔限制和非氣孔限制，判定依據(jù)主要是Ci、Gs和Pn的變化方向，當Pn與Ci同時下降時，氣孔限制通常會導(dǎo)致Ci下降；非氣孔因素會引起Ci升高[39-40]。本試驗研究發(fā)現(xiàn)，干旱脅迫下烤煙幼苗的SPAD值、Tr、Gs、Ls和WUE均顯著降低，Ci顯著升高，表明干旱脅迫下非氣孔限制因素起主導(dǎo)作用，導(dǎo)致CO2的固定和轉(zhuǎn)化受到抑制，烤煙幼苗的葉綠體內(nèi)的類囊體膜結(jié)構(gòu)受到破壞，葉綠素含量降低，葉片光合器官受損，葉肉細胞光合活性下降。外源MT和EBR能顯著提高干旱脅迫下烤煙幼苗的 SPAD 值、Tr、Gs、Ls和 WUE，降低Ci，且以MT和EBR復(fù)配處理最佳，存在顯著的協(xié)同效應(yīng)，說明外源MT和EBR能通過抑制葉綠素降解相關(guān)基因的表達，促進葉綠素的合成，參與氣孔的調(diào)節(jié)，使與CO2固定相關(guān)的酶基因轉(zhuǎn)錄上調(diào)，增強植物對光能的吸收能力，提高光合性能，從而增強植物對干旱脅迫的適應(yīng)性[41]。

在自然條件下，葉綠體吸收的光能主要通過光合電子傳遞、葉綠素熒光和熱耗散3種途徑來消耗，葉綠素熒光和光合作用在植物各反應(yīng)中有著十分密切的關(guān)系，葉綠素熒光變化能夠準確地檢測出完整植株在逆境條件下的光合作用真實行為[42-43]。本試驗結(jié)果表明，干旱脅迫下，烤煙幼苗的Fv/Fm、ΦPSⅡ和qP顯著降低，NPQ顯著提高，說明烤煙幼苗的PSⅡ反應(yīng)中心受到損害，電子傳遞途徑受到損傷，傳遞速率下降，吸收的光能用于光化學(xué)反應(yīng)的比例降低，多余的光能則以熒光和葉黃素循環(huán)等形式耗散掉，這與金薇薇等[9]的研究結(jié)果基本一致。外源MT、EBR單獨或復(fù)配均明顯提高了干旱脅迫下烤煙幼苗的Fv/Fm、ΦPSⅡ和qP，降低了NPQ，且以MT和EBR復(fù)配效果最佳。說明對MT和EBR干旱脅迫下烤煙幼苗的PSⅡ反應(yīng)中心有一定的保護作用，提高了電子傳遞速率，并通過增強光合電子傳遞過程中的熱耗散能力來減少過剩激發(fā)能的產(chǎn)生，有效減輕PSⅡ反應(yīng)中心因吸收過多的光能而引起的光抑制和光氧化作用，更好地保護光系統(tǒng)Ⅱ反應(yīng)中心，提高植物的光合作用，緩解干旱脅迫對其造成的傷害。

4 結(jié)論

綜上所述，在干旱脅迫下，烤煙幼苗的生長受到嚴重抑制。噴施MT和EBR均能顯著提高烤煙幼苗抗氧化酶活性，降低體內(nèi)活性氧積累，促進葉綠素的合成，減輕光抑制程度，保護光合機構(gòu)免受損傷，改善光合性能，增強根系的吸收能力，緩解干旱脅迫對烤煙幼苗生長的抑制作用。與噴施單一外源物質(zhì)相比，外源MT和EBR復(fù)配處理能顯著減輕干旱脅迫對烤煙幼苗的損傷，且具有一定的交互作用。MT與EBR互作緩解干旱脅迫是一個復(fù)雜的調(diào)控機制，還有待進一步在分子、細胞水平上進行深入研究。