1. 引言
烟草原产于南美洲，我国各省区广泛种植。同时烟草也是全球种植面积最广的非粮食经济作物之一。而在烟草产业化生产过程中烟草育苗至关重要，并且影响烟株后期的长势及产品的产量和质量的关键也在于能否培育壮苗[1]。
叶部是植物光合作用的主要部位，并且进行着复杂的代谢过程，故而其生长状况不仅直接控制着植物水分散失和养分合成，也揭示了植物面对环境胁迫时的响应特征和适应策略[2]。吲哚丁酸是生长素类似物的一种，由于生长素类似物相较于植物生长素其性状更加稳定，从而被广泛应用于植物生长发育调节[3]。烟草生产过程中，烟叶的品质是第一位，而影响烟叶品质的因素多且复杂。本试验通过研究不同浓度吲哚丁酸下烟草幼苗叶部发育状况，测定叶部相关指标，以确定烟草幼苗发育过程中的吲哚丁酸最佳浓度，并为烟草培育壮苗提供理论和技术支撑。
周启贵等[4]在研究IBA处理对春剑水培苗生根影响过程中发现，以20 mg/L IBA处理后，对于水培苗的叶绿素合成所起到的促进作用最明显，但是10 mg/L IBA处理条件下，能够明显增强水培苗的过氧化物酶活性。孙丽等[5]在探究不同浓度IBA对吊竹梅的影响中发现，能够达到理想效果的是10 mg/L IBA处理的实验组。王全贞等[6]在研究不同浓度IBA对于烟苗的影响中发现，0.01 g/L IBA处理的实验条件下，处理的烟苗生长状况最佳，符合培育具有高抗性且无病虫害的壮苗要求。而王的实验也在烤烟育苗和IBA在烟草育苗系统应用提供了理论依据和技术支撑。国外的多项研究也表明IBA能够对植物幼苗发育具有显著影响，包括对植物体内的重要生命物质核酸、蛋白质和糖类等合成与代谢具有重要意义[7]，并对影响机理已做出进一步的探究和阐述[8]。Ludwig-Müller以玉米幼苗为原料，通过外源施用吲哚丁酸，发现一定浓度的吲哚丁酸可诱导形成不定根[9]。
以上研究表明，目前在植物叶片发育调控方面，吲哚丁酸已得到较为广泛的应用，但在烟草幼苗叶部发育上的应用还不够系统和全面。本试验为确定烟草漂浮育苗过程中在霍格兰营养液中添加吲哚丁酸的最佳浓度，在烟草漂浮育苗使用的营养液中添加相应浓度的IBA，以探究不同浓度的IBA对烟草幼苗叶部SOD、POD、CAT活性以及MDA含量影响。
2. 材料与方法
2.1. 供试材料
试验时间为2018年03月~09月，地点为山东农业大学泮河校区温室以及烟草综合实验室内进行。本试验选用的烤烟品种为NC102，此品种具有高抗病性、具有良好的适应性、耐肥且易烤等优点。使用山东农业大学烟草育苗基质进行栽培管理并且按照当地相关优质生产技术规范。要求烟苗无病虫侵害、健壮，且长势基本一致。依据专门适用于烟草生长的Hoagland营养液培育烟草幼苗。
2.2. 处理设计
本试验设置0 mg/L (对照)、0.1 mg/L、0.2 mg/L、0.4 mg/L、0.8 mg/L、1.6 mg/L 6个不同浓度吲哚丁酸处理。
利用漂浮育苗技术培育足量的烟草幼苗后，待烟草幼苗生长到一定时期，将挑选好的符合条件的烟草幼苗移栽至塑料盒中。移植的烟草幼苗需选取无病虫害且长势一致的健壮烟苗，将烟苗根部基质用清水冲洗干净，剪去病残根后使用自来水洗净后备用。使用黑色胶带将漂浮育苗的塑料盒四周密封以减少其他微生物和青苔的生长，以保证烟草幼苗的正常健壮生长。进行漂浮育苗操作方法为：预先准备好规格相同均为5 L的塑料盆用以培育烟苗，将预先选取的符合标准的无病虫害且健壮的烟草幼苗按照相关操作移栽至预先准备好的塑料盆内。移栽时应注意要尽量使烟草幼苗的根系与营养液密切接触并且保证根系的均匀分布。每4株烟草幼苗为一盆，重复三次，随机排列，每7 d更换一次营养液。
根据试验方案向培育烟草幼苗的塑料盒中加入IBA，处理21 d，试验期间观察记录烟草幼苗的生长发育状况，并测定烟草幼苗叶部保护性酶(SOD、POD以及CAT)的活性，丙二醛(MDA)含量以及可溶性蛋白活性等。
2.3. 测定方法
2.3.1. 叶部保护性酶活性的测定
SOD活性采用文献[10]氮蓝四唑法测定，POD活性采用文献[10]愈创木酚法测定。CAT活性采用文献[11]紫外吸收法测定。
2.3.2. 叶部MDA含量的测定
采用文献[12]硫代巴比妥酸法测定MDA含量。
2.3.3. 叶部可溶性蛋白质活性的测定
采用文献[13]考马斯亮蓝G-250法测定可溶性蛋白质活性。
2.4. 数据处理
本试验的数据处理均采用SPSS 19.0和Excel 2010。SOD活性计算公式如下：
(1)
其中ACK为对照烧杯(照光)的光吸收值，AE为样品的光吸收值，V为样液总体积，V1为测定时样品用量，W为样重。
以材料鲜重表示丙二醛含量为MDA μmol/g FW，MDA浓度公式计算如下：
(2)
方差分析在0.05水平上用ANOVA法，差异显著性分析在0.05水平上用LSD法。
3. 结果与分析
3.1. 对烟草幼苗叶部SOD、POD和CAT活性的影响
Figure 1. Effects of different concentrations of IBA on activities of SOD, POD and CAT in leaves of tobacco seedlings
图1. 不同浓度IBA对烟草幼苗叶部SOD、POD和CAT活性的影响
图1为IBA对烟草幼苗叶部SOD、POD和CAT的影响。当IBA浓度发生改变时，烟草幼苗叶部保护性酶活性也会发生相应的改变。综合来看，当IBA浓度为0.4 mg/L及以下时，烟苗叶部保护性酶活性与IBA浓度呈正相关；当IBA浓度为0.4 mg/L以上时，烟苗叶部保护性酶活性与IBA浓度呈负相关。
3.1.1. 对烟草幼苗叶部SOD活性的影响
当营养液中的IBA浓度升高时，烟苗叶部SOD活性的趋势为先增强后减弱。当IBA的浓度为0.4 mg/L时，SOD的活性达到最强，相较于对照处理增幅达27.36%，对于SOD活性提升的效果最明显。当IBA的浓度增加至0.8 mg/L时，SOD的活性减弱，与对照组相比减弱了10.57%。而当IBA浓度增加至1.6 mg/L时，SOD的活性达到最低，较对照显著减弱了19.02%。
3.1.2. 对烟草幼苗叶部POD活性的影响
当营养液中的IBA浓度升高时，POD活性的趋势为先增强后减弱。当IBA的浓度为0.4 mg/L时，POD活性达到最强，相较于对照处理增幅达32.71%，对于POD的活性提升效果最明显。当IBA的浓度增加至0.8 mg/L时，POD活性减弱，与对照组相比减弱了13.98%。而当IBA的浓度增加至1.6 mg/L时，POD的活性达到最弱，较对照显著减弱了23.96%。
3.1.3. 对烟草幼苗叶部CAT活性的影响
当营养液中的IBA浓度升高时，CAT活性的趋势为先增强后减弱，当IBA的浓度为0.4 mg/L时，CAT活性达到最强，相较于对照处理增幅达35.44%，对于POD的活性提升效果最明显。当IBA的浓度增加至0.8 mg/L时，CAT活性减弱，相较于对照组减弱了7.78%。而当IBA的浓度增加至1.6 mg/L时，CAT活性最低，较对照显著减弱了36.78%。
3.2. 对烟草幼苗叶部丙二醛含量的影响
Figure 2. Effects of different concentrations of IBA on MDA content in leaves of tobacco seedlings
图2. 不同浓度IBA对烟草幼苗叶部MAD含量的影响
图2为不同浓度IBA对烟草幼苗叶部MDA含量的影响。当IBA浓度发生改变时，烟草幼苗叶部MDA含量也会发生相应的改变。综合来看，当IBA浓度为0.4 mg/L及以下时，烟苗叶部MDA含量与IBA浓度呈负相关；当IBA浓度为0.4 mg/L以上时，烟苗叶部MDA含量与IBA浓度呈正相关。当营养液中IBA浓度为0.4 mg/L时，MDA的含量达到最低值，相较于对照减少了48.74%，对MDA含量减少效果最为明显。当IBA浓度升高至0.8 mg/L时，MDA含量增加，相较于对照组上升了10.81%。当IBA浓度升高至1.6 mg/L时，MDA含量达到最高，相较于对照组明显上升了20.95%。
3.3. 对烟草幼苗叶部可溶性蛋白的影响
Figure 3. Effects of different concentrations of IBA on the activity of soluble protein in leaves of tobacco seedlings
图3. 不同浓度IBA对烟草幼苗叶部溶性蛋白活性的影响
图3为不同浓度IBA对烟草幼苗叶部可溶性蛋白活性的影响。当IBA浓度发生改变时，烟草幼苗叶部可溶性蛋白活性也会发生相应的改变。综合来看，当IBA浓度为0.4 mg/L及以下时，烟苗叶部可溶性蛋白活性与IBA浓度呈正相关；当IBA浓度为0.4 mg/L以上时，烟苗叶部可溶性蛋白活性与IBA浓度呈负相关。当营养液中IBA浓度为0.4 mg/L时，可溶性蛋白活性最强，相较于对照组明显增强15.15%。当IBA浓度升高至0.8 mg/L时，可溶性蛋白活性减弱，相较于对照组减弱了7.35%。当IBA浓度升高至1.6 mg/L时，可溶性蛋白活性最弱，相较于对照组减弱了11.87%。
4. 结论和讨论
4.1. 结论
当营养液中IBA浓度为0.4 mg/L时，烟苗叶部的SOD、POD、CAT活性最强，分别较对照组显著增强了27.36%、32.71%、35.44%，而丙二醛含量达到最低，较对照显著减少48.74%，可溶性蛋白的活性达到最高，较对照组显著升高15.15%。在适宜浓度的吲哚丁酸条件下，烟草幼苗叶部的保护性酶(SOD、POD、CAT)活性显著增强，这也导致了烟苗叶部自由基清除能力增强，烟苗叶部自由基含量下降，从而降低了烟苗叶部的丙二醛含量。
4.2. 讨论
植物叶部对外部环境的变化极为敏感，是植物功能性状的重要研究对象，叶部相关指标能够反应植物环境变化而选择的生存策略[14]。生长素类植物生长调节剂是一类能够影响植物生长发育的物质，在烤烟生产上，植物生长调节剂常用来调节烟株发育和烟叶内含物质的含量[15]。植物叶片中的保护性酶能够消除多余的自由基在植物生长发育以及逆境适应等具有重要意义[16]。通过对本次试验结果进行分析与处理可发现不同浓度的吲哚丁酸对烟草幼苗叶部的保护性酶活性、丙二醛含量以及可溶性蛋白活性有着不同的影响。
综上所述，本试验通过设置烟苗营养液相应浓度的IBA，探究其对烟苗叶部中保护性酶、可溶性蛋白活性和MDA含量等的影响，为烟草育苗和IBA在烟草生长发育调节作用进一步提供理论和技术支撑。实验设置六组含不同浓度的IBA的营养液，测定相关指标后，得出IBA在有效浓度范围内不同浓度配比对烟草幼苗叶部保护性酶活性、丙二醛含量以及可溶性蛋白活性具有显著影响。在本试验条件下，营养液中添加0.4 mg/LIBA时，有利于增强烟草幼苗叶部保护性酶活性并且降低丙二醛含量，促进烟苗叶片发育效果最为显著。
NOTES
*通讯作者。