镁对杉木幼苗新叶光合特性与抗氧化活性的影响

doi:10.16178/j.issn.0528-9017.20240659

摘要/Abstract

摘要：

为研究镁对杉木生长的影响,本研究以一年生杉木幼苗为试材,设计Mg0(0 mmol·L^-1)、Mg1(1 mmol·L^-1)、Mg3(3 mmol·L^-1)3种镁浓度营养液,分析杉木在发育过程中不同浓度镁对新生叶片光合色素含量、叶绿素荧光参数、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、过氧化物酶(POD)活性的动态影响。结果表明,生长60和90 d时Mg1和Mg3处理下杉木幼苗新叶光合色素含量显著(p<0.05)高于Mg0处理。生长60和120 d时Mg1或Mg3处理下叶绿素荧光参数显著高于Mg0处理。生长120 d时Mg1和Mg3处理下POD和CAT活性显著高于Mg0处理,MDA含量显著低于Mg0处理。因此,1 mmol·L^-1可能是镁促进杉木新叶有效生长的临界点。

关键词: 杉木, 镁浓度, 光合色素, 叶绿素荧光, 抗氧化酶活性

Abstract:

To investigate the effects of magnesium on the growth of Cunninghamia lanceolata, this study used one-year Cunninghamia lanceolata as test materials and designed three magnesium concentration nutrient solutions, Mg0 (0 mmol·L^-1), Mg1 (1 mmol·L^-1), and Mg3 (3 mmol·L^-1). The dynamic effects of different concentrations of magnesium on the photosynthetic pigment content, chlorophyll fluorescence parameters, malondialdehyde (MDA) content, superoxide dismutase (SOD) activity, catalase (CAT) activity, and peroxidase (POD) activity in newly formed leaves of Cunninghamia lanceolata were analyzed. The results showed that the content of photosynthetic pigments in new leaves of Cunninghamia lanceolata seedlings under Mg1 and Mg3 treatment was significantly (p<0.05) higher than that under Mg0 treatment on 60 and 90 days of growth. The chlorophyll fluorescence parameters under Mg1 or Mg3 treatment were significantly higher than those under Mg0 treatment on 60 and 120 days of growth. On 120 days of growth, POD and CAT activities were significantly higher under Mg1 and Mg3 treatment than that under Mg0 treatment, and MDA content was significantly lower than that under Mg0 treatment. Therefore, 1 mmol·L^-1 may be the critical point for magnesium to promote effective growth of new leaves of Cunninghamia lanceolata.

Key words: Cunninghamia lanceolata, magnesium concentration, photosynthetic pigment, chlorophyll fluorescence, antioxidant enzyme activity

中图分类号:

S791.27

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图/表 3

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生长时间/ d	处理	叶绿素a(chla)含量/ (mg·g^-1)	叶绿素b(chlb)含量/ (mg·g^-1)	总叶绿素(chl)含量/ (mg·g^-1)	类胡萝卜素含量/ (mg·g^-1)
30	Mg0	0.93±0.16 a	0.37±0.05 a	1.30±0.21 a	2.85±0.48 a
	Mg1	0.70±0.13 b	0.29±0.04 b	0.99±0.17 b	2.12±0.41 a
	Mg3	0.82±0.13 a	0.33±0.04 a	1.15±0.17 a	2.56±0.41 a
60	Mg0	1.50±0.01 b	1.40±0.02 b	2.87±0.02 b	5.60±0.06 b
	Mg1	1.71±0.04 a	1.51±0.07 a	3.22±0.02 a	6.51±0.12 a
	Mg3	1.67±0.03 a	1.50±0.01 a	3.16±0.03 a	6.34±0.09 a
90	Mg0	1.40±0.08 b	1.37±0.04 b	2.78±0.11 b	5.22±0.30 b
	Mg1	1.62±0.04 a	1.51±0.02 a	3.14±0.10 a	5.86±0.23 a
	Mg3	1.68±0.03 a	1.54±0.04 a	3.22±0.04 a	5.82±0.32 a
120	Mg0	1.28±0.05 a	0.61±0.02 a	1.89±0.07 a	4.64±0.19 a
	Mg1	1.23±0.01 a	0.57±0.01 a	1.80±0.01 a	4.20±0.03 b
	Mg3	1.10±0.06 b	0.51±0.04 b	1.62±0.10 b	3.77±0.24 b

生长时间/ d	处理	叶绿素a(chla)含量/ (mg·g^-1)	叶绿素b(chlb)含量/ (mg·g^-1)	总叶绿素(chl)含量/ (mg·g^-1)	类胡萝卜素含量/ (mg·g^-1)
30	Mg0	0.93±0.16 a	0.37±0.05 a	1.30±0.21 a	2.85±0.48 a
	Mg1	0.70±0.13 b	0.29±0.04 b	0.99±0.17 b	2.12±0.41 a
	Mg3	0.82±0.13 a	0.33±0.04 a	1.15±0.17 a	2.56±0.41 a
60	Mg0	1.50±0.01 b	1.40±0.02 b	2.87±0.02 b	5.60±0.06 b
	Mg1	1.71±0.04 a	1.51±0.07 a	3.22±0.02 a	6.51±0.12 a
	Mg3	1.67±0.03 a	1.50±0.01 a	3.16±0.03 a	6.34±0.09 a
90	Mg0	1.40±0.08 b	1.37±0.04 b	2.78±0.11 b	5.22±0.30 b
	Mg1	1.62±0.04 a	1.51±0.02 a	3.14±0.10 a	5.86±0.23 a
	Mg3	1.68±0.03 a	1.54±0.04 a	3.22±0.04 a	5.82±0.32 a
120	Mg0	1.28±0.05 a	0.61±0.02 a	1.89±0.07 a	4.64±0.19 a
	Mg1	1.23±0.01 a	0.57±0.01 a	1.80±0.01 a	4.20±0.03 b
	Mg3	1.10±0.06 b	0.51±0.04 b	1.62±0.10 b	3.77±0.24 b

生长时间/d	处理	初始荧光 F_o	可变荧光 F_v	最大荧光 F_m	PSⅡ潜在活性 F_v/ F_o	最大光化学效率 F_v/ F_m
30	Mg0	57.60±3.77 a	318.14±14.33 a	512.82±35.55 a	5.54±0.11 a	0.62±0.02 a
	Mg1	63.09±15.28 a	361.60±29.10 a	480.00±56.55 a	5.79±0.31 a	0.77±0.15 a
	Mg3	55.52±1.54 a	331.40±4.66 a	482.68±3.46 a	5.97±0.08 a	0.69±0.01 a
60	Mg0	119.98±2.56 b	527.69±10.20 b	647.66±12.76 b	4.40±0.01 b	0.81±0.01 b
	Mg1	128.32±4.54 a	491.86±0.71 b	708.44±38.16 a	3.11±0.06 c	0.81±0.01 b
	Mg3	125.83±4.29 a	582.61±33.88 a	650.18±3.83 b	4.63±0.11 a	0.90±0.05 a
90	Mg0	131.08±8.34 a	381.73±27.21 a	512.82±35.55 a	2.91±0.02 b	0.74±0.01 a
	Mg1	114.28±1.52 a	368.40±11.94 a	480.00±56.55 a	3.23±0.03 a	0.78±0.10 a
	Mg3	114.95±11.41 a	365.05±45.14 a	482.68±3.46 a	3.17±0.08 a	0.76±0.10 a
120	Mg0	95.79±7.32 b	394.86±10.90 b	503.15±14.82 b	4.12±0.13 b	0.78±0.01 b
	Mg1	93.08±1.22 c	385.10±8.28 b	518.60±9.64 a	4.14±0.06 b	0.74±0.01 c
	Mg3	97.82±2.26 a	420.77±7.38 a	478.67±9.28 b	4.30±0.02 a	0.88±0.01 a

生长时间/d	处理	初始荧光 F_o	可变荧光 F_v	最大荧光 F_m	PSⅡ潜在活性 F_v/ F_o	最大光化学效率 F_v/ F_m
30	Mg0	57.60±3.77 a	318.14±14.33 a	512.82±35.55 a	5.54±0.11 a	0.62±0.02 a
	Mg1	63.09±15.28 a	361.60±29.10 a	480.00±56.55 a	5.79±0.31 a	0.77±0.15 a
	Mg3	55.52±1.54 a	331.40±4.66 a	482.68±3.46 a	5.97±0.08 a	0.69±0.01 a
60	Mg0	119.98±2.56 b	527.69±10.20 b	647.66±12.76 b	4.40±0.01 b	0.81±0.01 b
	Mg1	128.32±4.54 a	491.86±0.71 b	708.44±38.16 a	3.11±0.06 c	0.81±0.01 b
	Mg3	125.83±4.29 a	582.61±33.88 a	650.18±3.83 b	4.63±0.11 a	0.90±0.05 a
90	Mg0	131.08±8.34 a	381.73±27.21 a	512.82±35.55 a	2.91±0.02 b	0.74±0.01 a
	Mg1	114.28±1.52 a	368.40±11.94 a	480.00±56.55 a	3.23±0.03 a	0.78±0.10 a
	Mg3	114.95±11.41 a	365.05±45.14 a	482.68±3.46 a	3.17±0.08 a	0.76±0.10 a
120	Mg0	95.79±7.32 b	394.86±10.90 b	503.15±14.82 b	4.12±0.13 b	0.78±0.01 b
	Mg1	93.08±1.22 c	385.10±8.28 b	518.60±9.64 a	4.14±0.06 b	0.74±0.01 c
	Mg3	97.82±2.26 a	420.77±7.38 a	478.67±9.28 b	4.30±0.02 a	0.88±0.01 a