1、毛白杨（Populus tomentosa）树形美观，对城市环境适应强，深受人们的喜爱，是我国北方优良的城市园林景观树种，目前在山西省广泛栽植1。近些年来，由于汽车尾气、生活垃圾以及工业废弃物等的污染，城市土壤盐碱化日益严重；很多苗圃不恰当的施肥方式也引起了土壤次生盐渍化，这些都影响了毛白杨的正常生长发育2。因此，研究使用外源物质提高毛白杨耐盐能力具有十分重要的现实意义。-氨基丁酸（GABA）是一种普遍存在于原核和真核生物体内的四碳非蛋白氨基酸3，盐胁迫下植物体内GABA的积累有利于缓解盐胁迫对植物的危害，促进植物生长发育4。喷施外源 GABA 能显著降低番茄（Solanum lycopers
2、icum）根系和叶片内的 Na+积累量，同时诱导SlGAD1-3基因的转录表达，提高植物氮代谢能力，从而降低盐胁迫的危害，促进植物生长5。氮是植物生长发育过程中必不可少的营养元素，植物根系吸收的硝态氮需经过一系列的氮代谢过程才能转化为氨基酸被植物利用。因此，植物氮代谢能力的强弱会直接影响植物的生长发育6。AL-Quraan等7研究认为GABA是植物氮代谢能力变化的一种信号分子，盐胁迫下外源GABA可以促进植物对土壤中氮元素的吸收，同时提高植株氮代谢能力，促进植物幼苗生长；Yu等8研究认为，外源喷施GABA提高了盐胁迫下植物氮代谢酶活性，促进有机酸类合成，有效缓解盐胁迫对植物的危害，促进植物生长
3、；Ji等9在对盐胁迫下杨树（Populus przewalskii）喷施GABA后，-氨基丁酸对盐胁迫下毛白杨生长及氮代谢的影响刘晓杰（山西省桑干河杨树丰产林实验局科技服务中心，山西 怀仁 038399）摘要：以1年生扦插盆栽毛白杨苗为试验材料，开展盐胁迫下不同浓度的外源-氨基丁酸对毛白杨生长及氮代谢的影响试验。结果表明：30 mmolL-1的-氨基丁酸可提高盐胁迫下毛白杨的株高和生物量，可显著提高硝酸还原酶、谷氨酸脱氢酶、谷氨酸脱羧酶的活性，并显著提高总氨基酸含量。研究结果可为毛白杨育苗中科学应用-氨基丁酸缓解盐胁迫提供理论依据。关键词：毛白杨；盐胁迫；-氨基丁酸；氮代谢中图分类号：S723
4、.9文献标识码：A文章编号：2095-9818(2023)04-0016-05DOI编码：10.16259/ki.36-1342/s.2023.04.004Effects of-aminobutyric acid on growth and nitrogen metabolism ofPopulus tomentosa under salt stressLiu Xiaojie(Science and Technology Service Center of Shanxi Sangganhe Poplar High-yield Forest Experiment Bureau,Huairen S
5、hanxi 038399,China)Abstract:Using 1-year-old potted cuttage seedlings of Populus tomentosa as experimental materials,effects of differentconcentrations under salt stress were carried out on the effect of exogenous-Aminobutyric acid on the growth and nitrogenmetabolism of P.tomentosa.The results show
6、ed that:the concentration of 30 mmolL-1-Aminobutyric acid could increasethe plant height and biomass of P.tomentosa under salt stress,and the activities of nitrate reductase,glutamate dehydrogenaseand glutamate decarboxylase was significantly increased,and the total amino acid content was significan
7、tly increased.Theresults provided a theoretical basis for scientific application of-aminobutyric acid to alleviate salt stress in P.tomentosaseedlings.Key words:Populus tomentosa;salt stress;-Aminobutyric acid;nitrogen metabolism收稿日期：2023-03-17；2023-05-04修回基金项目：山西省科技厅专项项目（项目编号：201804D131041）作者简介：刘晓杰
8、，男，助理工程师，学士，研究方向：森林培育。E-mail:南方林业科学南方林业科学South China Forestry Science第51卷第4期2023年8月Vol.51，No.4Aug.,2023第4期谷氨酸脱羧酶被激活，植株氮代谢能力增强，提高了植物光合能力，促进了氨基酸、可溶性糖、TCA循环中间产物琥珀酸盐的合成，有利于缓解盐胁迫对植物的危害。GABA对盐胁迫下毛白杨生长及氮代谢的影响目前仍不清楚。本文通过研究不同浓度外源GABA对毛白杨氮代谢的影响规律，以期为毛白杨育苗和园林绿化中科学使用GABA缓解盐胁迫的危害，促进苗木生长提供理论依据。1材料与方法1.1 试验材料试验于20
9、22年3月至9月在山西省桑干河杨树丰产林实验局附属苗圃内进行，试验所选毛白杨为1年生扦插苗，2022年2月修剪掉抽条和枯枝后平均苗高为52.57 cm。2022年3月5日选取生长一致的苗木移栽至塑料栽植盆中，然后浇透水一次，搬迁至盆栽试验场地缓苗。试验场地位于怀仁市金沙滩镇东北2 km处（3926 N，11252 E），海拔1 000 m，属温带大陆季风气候，年均温 6.27.5，10的年积温2 5472 737.5d，平均无霜期120130 d，年均降水量414 mm，年均日照时数2 800 h。栽植盆规格为23cm28 cm40 cm（长宽高），每盆干土 20 kg，栽植毛白杨一株。盆栽土
10、取自苗圃020 cm土层。试验期间每隔4 d土壤补水一次，防止出现干旱胁迫。4月15日移栽至塑料防雨棚中，然后采用称重法保持土壤含水量在田间持水量的55%80%之间，后续进行盐胁迫和GABA处理。1.2 试验设计试验共设置 5 个处理，参考戴松香等10研究结果，将盐（NaCl）浓度设置为 300 mmolL-1，G1处理设置 300 mmolL-1NaCl+0 mmolL-1GABA（盐胁迫下不加-氨基丁酸的对照）；G2为300 mmolL-1NaCl+15 mmolL-1GABA；G3为300mmolL-1NaCl+30mmolL-1GABA；G4为300 mmolL-1NaCl+45 mm
11、olL-1GABA。CK为空白对照（自来水，不加盐和-氨基丁酸）。5月1日，按照试验设计配置好盐溶液，G1、G2、G3和G4处理分别浇入1 500 mL的NaCl溶液，CK处理浇入等量的自来水，以后根据土壤湿度变化情况及时补充水分，避免发生干旱胁迫，直到试验结束；同时栽植盆底部放有盆托，将浇水后盆底渗漏液收集后倒入栽植盆内。5月15日和16日，根据G2、G3、G4处理确定的GABA浓度配置相应溶液，然后在18:00喷施到毛白杨叶片上，每株喷施50 mL，CK和G1喷施等量的清水。每盆栽种1株毛白杨，每个处理3次重复，试验共栽培60盆，完全随机排列。1.3 测定项目和方法分别在GABA处理后的第
12、20、40、60、80天取样，取样时每个处理选择3株苗木，摘取自新生枝条顶部向下第3、4片叶，两片叶各取一半用于硝态氮、硝酸还原酶（NR）活性和氨基酸含量的测定，剩余部分标记好放入液氮中冷冻保存，用于测定谷氨酸脱羧酶（GAD）、谷氨酸脱氢酶（GDH）两项指标。在取样结束时，各处理随机选择6株苗木测定地径和株高，取平均值作为最终结果；测定结束后，每个处理挖取3株苗木，清洗干净后80烘干称重，取平均值作为毛白杨生物量。叶片硝态氮含量测定采用硝基水杨酸比色法11，硝酸还原酶活性测定采用对氨基苯磺酸比色法11；谷氨酸脱羧酶、谷氨酸脱氢酶使用上海江莱生物科技有限公司生产的ELISA试剂盒测定；氨基酸含量
13、测定采用水合茚三酮比色法11。每项生理指标测定6次，取平均值作为最终结果。1.4 数据处理数据分析及图表制作使用Excel 2010软件，方差分析使用DPS 7.05软件。2结果与分析2.1-氨基丁酸对盐胁迫下毛白杨株高、地径和生物量的影响由表1可知，盐胁迫降低了毛白杨株高、地径、生物量，其中G1与CK相比分别降低了27.33%、28.38%和22.19%，差异显著；叶面喷施GABA促进了毛白杨生长，其中G3与G1相比分别提高了20.73%、16.10%、17.01%，差异显著，表明30 mmolL-1的GABA能够显表1 GABA对盐胁迫下毛白杨株高、地径和生物量的影响Tab.1 Effec
14、ts of GABA on plant height,ground diameter,and biomass of P.tomentosa under salt stress处理CKG1G2G3G4株高/cm179.4810.95a130.435.04c142.577.17c157.479.13b162.428.12b地径/mm16.741.05a11.990.90c12.801.15bc13.921.40b14.341.23b生物量/g 株-1235.639.98a183.353.15c195.557.15c214.547.95b218.0510.69b注：表内数值为平均值标准差，不同小写字
15、母表示差异显著（P0.05）。下同。Note:the values in the table were meant standard deviation,and different lowercase letters indicate significant difference at0.05 level.The same as below.刘晓杰：-氨基丁酸对盐胁迫下毛白杨生长及氮代谢的影响17南 方 林 业 科 学第51卷南 方 林 业 科 学著促进盐胁迫下毛白杨生长。G3处理的株高、生物量分别高于G2处理10.45%、8.75%和9.71%，差异显著，表明GABA浓度从15 mmolL-
16、1提高至30 mmolL-1会显著提高盐胁迫下毛白杨株高和生物量。G4处理的株高、地径、生物量与G3之间无显著差异，表明GABA浓度从30 mmolL-1提高至45 mmolL-1并不能显著促进盐胁迫下毛白杨生长。G2、G3、G4处理的地径之间无显著差异，表明不同浓度的GABA不会对毛白杨地径产生显著影响。2.2-氨基丁酸对盐胁迫下毛白杨叶片硝态氮含量的影响盐胁迫在整个试验期间降低了毛白杨叶片内硝态氮含量（表2），第20至80天，G1与CK相比硝态氮含量分别降低了34.77%、31.82%、37.14%和32.48%，差异显著；第20天，G3显著高于G1，第40至80天，G3硝 态 氮 含 量 分 别 较 G2提 高 了 12.36%、16.61%和14.68%，差异显著，表明GABA浓度从15 mmolL-1提高至30 mmolL-1在处理第40至80天后会显著提高盐胁迫下毛白杨叶片内硝态氮含量。整个试验期间，G2与 G1之间无显著差异，G3与 G4之间无显著差异，表明 GABA 浓度为 15 mmolL-1时不会对盐胁迫下毛白杨叶片硝态氮含量产生显著影响，并且GABA浓度从30 m
