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        NaCl脅迫時(shí)間對(duì)櫻桃番茄幼苗保護(hù)酶系的影響

        2012-04-29 07:18:24孟長(zhǎng)軍
        湖北農(nóng)業(yè)科學(xué) 2012年20期
        關(guān)鍵詞:耐鹽性活性氧櫻桃

        摘要:鹽害是櫻桃番茄(Lycopersicon esculentun var. cerasiforme A lef.)設(shè)施栽培中面臨的主要問(wèn)題之一。為給櫻桃番茄抗鹽育種提供參考,以耐鹽性差異顯著的兩個(gè)品種京丹5號(hào)和小圓棗為試材,研究不同的NaCl脅迫時(shí)間對(duì)櫻桃番茄幼苗保護(hù)酶系的影響。結(jié)果表明,204 mmol/L的NaCl脅迫15 d時(shí),CAT(過(guò)氧化氫酶)酶活和POD(過(guò)氧化物酶)酶活差異最大,可作為櫻桃番茄耐鹽品種的篩選指標(biāo)。

        關(guān)鍵詞:NaCl脅迫時(shí)間;櫻桃番茄(Lycopersicon esculentun var. cerasiforme A lef.)幼苗;保護(hù)酶系

        中圖分類號(hào):S641.2;Q945.78文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):0439-8114(2012)20-4536-02

        櫻桃番茄(Lycopersicon esculentun var. cerasiforme A lef.)為茄科(Solanacea)番茄屬(Lycopersicon esculentum Mill.)半栽培亞種的一個(gè)變種。據(jù)研究,番茄在3年以上的保護(hù)地內(nèi)栽培,每年產(chǎn)量會(huì)降低10%~20%,且病害逐年加重[1]。積鹽嚴(yán)重時(shí)番茄葉片呈灰綠色,落花及僵果率明顯增加。因此,櫻桃番茄產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將不可避免地遭遇到土壤鹽漬化的制約。鹽脅迫下,植物體內(nèi)活性氧產(chǎn)生和猝滅的動(dòng)態(tài)平衡被打破,若保護(hù)系統(tǒng)不能及時(shí)猝滅過(guò)量的活性氧,就可導(dǎo)致生物膜受損等一系列傷害。酶促保護(hù)系統(tǒng)包括SOD(超氧化物歧化酶)、POD(過(guò)氧化物酶)、CAT(過(guò)氧化氫酶)等酶系統(tǒng),它們?cè)谀婢持邢嗷f(xié)調(diào),能有效地清除活性氧,使之保持較低水平,從而減少其對(duì)膜結(jié)構(gòu)和功能的傷害[2]。酶促保護(hù)系統(tǒng)對(duì)植株抗鹽生理有十分重要的作用,為此,試驗(yàn)以耐鹽性差異顯著的兩個(gè)櫻桃番茄品種京丹5號(hào)和小圓棗為試材,研究鹽脅迫下櫻桃番茄苗期保護(hù)酶系的變化規(guī)律,為櫻桃番茄耐鹽種質(zhì)資源的篩選和耐鹽品種的選育提供理論依據(jù)。

        1材料與方法

        1.1試驗(yàn)材料

        櫻桃番茄品種為京丹5號(hào)和小圓棗。京丹5號(hào)耐鹽性較強(qiáng)[3],由北京蔬菜研究中心提供;小圓棗耐鹽性較弱[3],由哈爾濱市興農(nóng)種子有限公司提供。所用NaCl為分析純。

        1.2試驗(yàn)處理

        將供試櫻桃番茄種子用10%的Na3PO4浸泡20 min,撈出洗凈;再用30 ℃清水浸泡6 h,然后置于墊有雙層濾紙的培養(yǎng)皿中(濾紙保持濕潤(rùn)),25 ℃恒溫催芽,60%的種子露白后即可播種。用營(yíng)養(yǎng)缽(直徑和高均為10 cm)育苗,所用基質(zhì)為洗凈河沙。真葉破心后, 將營(yíng)養(yǎng)缽轉(zhuǎn)置于盛有1/2山崎營(yíng)養(yǎng)液的周轉(zhuǎn)槽中, 通過(guò)營(yíng)養(yǎng)缽底部的孔吸收營(yíng)養(yǎng)液,培養(yǎng)至4葉1心期開始進(jìn)行鹽脅迫。選取長(zhǎng)勢(shì)一致的幼苗,置于含204 mmol/L NaCl的1/2山崎營(yíng)養(yǎng)液的周轉(zhuǎn)槽中培養(yǎng)。每處理20株幼苗,3次重復(fù)。試驗(yàn)過(guò)程中每2 d更換一次營(yíng)養(yǎng)液,在相同環(huán)境條件下進(jìn)行管理。在脅迫的第5、10和15天分別測(cè)定相關(guān)指標(biāo)。以僅用1/2山崎營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)而未進(jìn)行鹽脅迫的小圓棗和京丹5號(hào)的幼苗為對(duì)照。

        1.3指標(biāo)測(cè)定方法

        統(tǒng)一選取第3片真葉,SOD活性測(cè)定采用氮藍(lán)四唑(NBT)光化學(xué)反應(yīng)法[4],POD活性測(cè)定采用愈創(chuàng)木酚法[4],CAT活性測(cè)定采用紫外分光光度法[4]。

        2結(jié)果與分析

        2.1不同NaCl脅迫時(shí)間對(duì)櫻桃番茄幼苗葉片SOD活性的影響

        從圖1可以看出,在204 mmol/L的NaCl脅迫下,處理的第5 天和第10天,與各自的對(duì)照相比,耐鹽性較強(qiáng)的京丹5號(hào)SOD活性分別增加了9.67%和34.59%,耐鹽性較弱的小圓棗SOD活性則分別增加了6.51%和20. 81%。處理10~15 d時(shí),京丹5號(hào)和小圓棗幼苗葉片中SOD活性均呈下降趨勢(shì),但京丹5號(hào)SOD的活性下降較為緩慢,仍保持著較高的酶活性,與其對(duì)照相比,第15天時(shí)SOD活性依然增加了28.31%;小圓棗的SOD活性則大幅下降,與其對(duì)照相比,第15天時(shí)反而降低了7.89%。

        2.2不同NaCl脅迫時(shí)間對(duì)櫻桃番茄幼苗葉片POD活性的影響

        從圖2可以看出,在204 mmol/L的NaCl脅迫下,隨著脅迫時(shí)間的延長(zhǎng),京丹5號(hào)和小圓棗幼苗葉片中POD活性均呈上升趨勢(shì)。處理時(shí)間為5、10和15 d時(shí),與各自的對(duì)照相比,耐鹽性較強(qiáng)的京丹5號(hào)POD活性分別增加了30.33%、87.51%和119.45%,耐鹽性較弱的小圓棗POD活性分別增加了34.71%、45.15%和66.69%。由此可知,處理第15天時(shí)品種間POD 活性差異更為明顯,能明顯區(qū)分櫻桃番茄品種間的耐鹽性。

        2.3不同NaCl脅迫時(shí)間對(duì)櫻桃番茄幼苗葉片CAT活性的影響

        從圖3可以看出,在204 mmol/L的NaCl脅迫下,隨著脅迫時(shí)間的延長(zhǎng),京丹5號(hào)和小圓棗幼苗葉片中CAT活性均有不同程度的提高。處理時(shí)間為5、10和15 d時(shí),與各自的對(duì)照相比,耐鹽性較強(qiáng)的京丹5號(hào)CAT活性分別提高了41.97%、78.58%和86.65%,耐鹽性較弱的小圓棗CAT活性分別提高了22.27%、66.56%和4.74%。在脅迫的第10~15天時(shí),京丹5號(hào)幼苗葉片中CAT活性依然呈上升趨勢(shì),而小圓棗的CAT活性則迅速降低。處理第15天時(shí)品種間CAT活性差異達(dá)到最大,能明顯區(qū)分櫻桃番茄品種間的耐鹽性。

        3小結(jié)

        SOD、POD和CAT作為植物內(nèi)源的活性氧清除劑,屬于保護(hù)酶系統(tǒng)[5]。三者協(xié)調(diào)一致,在逆境中維持較高的酶活才能使生物體內(nèi)自由基、活性氧維持在較低水平[6,7],防止膜脂過(guò)氧化[8],以減輕鹽脅迫對(duì)植物細(xì)胞的傷害[9]。張美云等[10]通過(guò)聚類分析發(fā)現(xiàn),在眾多的生理指標(biāo)中,苗期在逆境條件下以酶活力因子抗逆作用最大。因此,保護(hù)酶活性的高低在一定程度上能夠反映植物抗鹽性的強(qiáng)弱。

        此次試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),耐鹽性不同的櫻桃番茄品種的保護(hù)酶系統(tǒng)對(duì)鹽脅迫的反應(yīng)存在著差異。耐鹽性較強(qiáng)的品種京丹5號(hào)在NaCl脅迫下仍可維持較高的保護(hù)酶活。204 mmol/L NaCl處理第15 天時(shí)品種間POD活性差異較大,能明顯區(qū)分櫻桃番茄品種間的耐鹽性;NaCl脅迫第15天品種間CAT活性差異也較明顯,亦能明顯區(qū)分櫻桃番茄品種間的耐鹽性。但需要注意的是,植物對(duì)鹽脅迫的適應(yīng)性反應(yīng)是一個(gè)非常復(fù)雜的生理生態(tài)學(xué)問(wèn)題,在眾多的生理指標(biāo)中,某個(gè)材料在某個(gè)時(shí)期可能某個(gè)指標(biāo)占了主導(dǎo)地位,很難用單一的指標(biāo)來(lái)衡量抗性。因此,櫻桃番茄抗性篩選指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化還有待進(jìn)一步研究[11]。

        參考文獻(xiàn):

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