趙敏+王俊英+祁耀正+辛華昌+朱東奇+王建書
摘要:在黃瓜3葉1心時(shí)期,葉片噴施1.0、2.0、3.0、4.0 mmol/L水楊酸(SA)溶液,進(jìn)行10 ℃/6 ℃低溫處理,研究外源水楊酸對(duì)黃瓜幼苗抗冷性的影響。結(jié)果表明:低溫脅迫導(dǎo)致黃瓜幼苗丙二醛含量逐漸增加,但適宜濃度SA處理能顯著降低膜脂過氧化程度,維持膜的穩(wěn)定性,提高黃瓜幼苗的抗冷性,其中以2.0 mmol/L SA處理效果最佳;在低溫脅迫下,對(duì)照幼苗葉綠素含量降解較快,受低溫影響嚴(yán)重,滲透調(diào)節(jié)能力降低,可溶性糖含量增幅較小也影響其滲透調(diào)節(jié)能力。噴施2.0 mmol/L SA溶液可緩解低溫脅迫對(duì)幼苗的傷害,提高黃瓜幼苗的抗冷能力,延緩葉綠素降解。
關(guān)鍵詞:水楊酸;黃瓜;抗冷性
中圖分類號(hào): S642.201 文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A
文章編號(hào):1002-1302(2015)04-0189-02
收稿日期:2014-05-22
基金項(xiàng)目:河北省科技計(jì)劃(編號(hào):11230911D-13-04);河北省邯鄲市科學(xué)技術(shù)研究與發(fā)展項(xiàng)目(編號(hào):1022101058)。
作者簡(jiǎn)介:趙 敏(1968—),女,河北保定人,教授,主要從事植物生理生化教學(xué)與科研工作。E-mail:hbgchdxzxm@163.com。
黃瓜屬冷敏感植物,是北方地區(qū)冬季設(shè)施栽培的主要蔬菜作物,冬季低溫寡照常使植株生長(zhǎng)發(fā)育受阻,影響其生產(chǎn)潛力的發(fā)揮,因此,低溫冷害是限制北方黃瓜產(chǎn)量、質(zhì)量提高的關(guān)鍵因子之一。水楊酸(SA)參與植物開花、性別分化、種子萌發(fā)、蒸騰作用、光合作用、呼吸作用、離子吸收、膜的透性、乙烯合成等多種生理生化過程[1]。SA能夠誘導(dǎo)病程相關(guān)蛋白(PR)基因表達(dá),在植物信號(hào)傳導(dǎo)、抗逆反應(yīng)中起著關(guān)鍵作用[2-4]。本研究探討適宜濃度SA 對(duì)黃瓜幼苗抗冷性的誘導(dǎo)作用,旨在為解決黃瓜苗期低溫冷害問題提供依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 種子處理
黃瓜品種為津優(yōu)35號(hào),種子經(jīng)溫湯浸種消毒后于25 ℃催芽,催芽后取飽滿、出芽一致的種子播于8 cm×8 cm 口徑的營(yíng)養(yǎng)缽中,育苗基質(zhì)為體積各占1/3的園土、蛭石、草炭混合物。待幼苗長(zhǎng)至3葉1心期時(shí)進(jìn)行誘導(dǎo)處理,分別用1.0、2.0、3.0、4.0 mmol/L SA均勻噴灑葉片,每處理50株,噴蒸餾水作為對(duì)照。隔2 d再噴1次,5 d 后置于光照培養(yǎng)箱內(nèi)進(jìn)行抗冷鑒定。15 ℃/10 ℃下預(yù)處理2 d,再于光照度為 62.5 μmol/(m2·s)、光照時(shí)間為12 h/d、晝夜溫度為 10 ℃/6 ℃ 下脅迫4 d,每天測(cè)定葉片相對(duì)電導(dǎo)率、丙二醛含量、可溶性糖含量、葉綠素含量。
1.2 方法
采用Orion電導(dǎo)儀測(cè)定葉片質(zhì)膜透性,采用硫代巴比妥酸比色法測(cè)定丙二醛(MDA)含量,采用蒽酮比色法測(cè)定可溶性糖含量,采用浸提法[5]測(cè)定葉綠素含量。
2 結(jié)果與分析
2.1 水楊酸對(duì)低溫脅迫下黃瓜葉片電解質(zhì)滲漏率的影響
電解質(zhì)滲漏率是反映植物受傷害程度的重要指標(biāo),電解質(zhì)滲漏率越高,植物受傷害程度越嚴(yán)重。從圖1可以看出,隨著低溫脅迫時(shí)間的延長(zhǎng),各處理葉片電解質(zhì)滲漏率呈逐漸上升趨勢(shì),但SA各處理電解質(zhì)滲漏率增加緩慢,均明顯低于對(duì)照,說明適宜濃度的SA 處理能減輕低溫對(duì)幼苗的傷害,其中2.0 mmol/L SA 處理的黃瓜幼苗上升幅度最小,質(zhì)膜損傷程度最低,電解質(zhì)滲漏率一直保持在較低水平。
2.2 水楊酸對(duì)低溫脅迫下黃瓜幼苗丙二醛含量的影響
丙二醛是膜脂過氧化的產(chǎn)物,丙二醛的積累會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)外滲[6]。由圖2可知,在低溫脅迫過程中,幼苗丙二醛含量均呈上升趨勢(shì),CK增幅較大,SA處理下丙二醛含量增幅均低于CK。以SA 2.0 mmol/L處理下丙二醛含量增幅最小,膜脂氧化程度最低,抗冷效果最佳,說明適宜濃度的SA處理使被傷害的原生質(zhì)膜得到逐步修復(fù),低溫冷害得到緩解。
2.3 水楊酸對(duì)低溫脅迫下黃瓜幼苗可溶性糖含量的影響
可溶性糖是植物細(xì)胞的重要滲透調(diào)節(jié)物質(zhì),其含量與抗冷性密切相關(guān),含量越高,抗冷性越強(qiáng)。在低溫脅迫期間,各處理的幼苗葉片可溶性糖含量均呈上升趨勢(shì),4.0 mmol/L SA處理下可溶性糖含量增幅較小??梢姡m宜濃度的SA能夠提高細(xì)胞的滲透調(diào)節(jié)能力(圖3)。
2.4 水楊酸對(duì)低溫脅迫下黃瓜幼苗葉綠素含量的影響
低溫脅迫促進(jìn)葉片葉綠素的降解并抑制其合成。低溫脅迫期間,各處理幼苗葉片葉綠素含量均呈降低趨勢(shì),4.0 mmol/L SA處理下葉片葉綠素含量下降較快,2.0 mmol/L SA處理下降幅較小。可見,適宜濃度SA處理能夠提高植物的抗冷性,延緩葉綠素降解(圖4)。
3 結(jié)論與討論
低溫脅迫下,生物膜會(huì)遭到不同程度損傷,膜透性升高將會(huì)導(dǎo)致一系列代謝變化,最終造成細(xì)胞死亡。因此,膜透性升高程度是低溫傷害的重要標(biāo)志[7]。丙二醛是膜脂過氧化的產(chǎn)物,其含量的高低可以反映膜脂過氧化的程度[8]。本研究結(jié)果表明,低溫脅迫導(dǎo)致黃瓜幼苗丙二醛含量逐漸增加,但適宜濃度SA處理能顯著降低膜脂過氧化程度,維持膜的穩(wěn)定性,提高黃瓜幼苗的抗冷性,其中以2.0 mmol/L SA處理效果最佳。可溶性糖含量高低與植物的抗逆性有關(guān),可溶性糖作為滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)、防脫水劑,能提高細(xì)胞的滲透調(diào)節(jié)能力、增加保水能力、降低冰點(diǎn)、提高植物抗冷性[9]。低溫脅迫導(dǎo)致黃瓜幼苗葉綠素降解加快,葉缺綠或黃化,嚴(yán)重時(shí)變白,因此,葉綠素含量一定程度上也能反映低溫對(duì)植物的傷害程度[10]。在低溫脅迫下,對(duì)照幼苗葉綠素含量降解較快,受低溫影響嚴(yán)重,滲透調(diào)節(jié)能力降低,可溶性糖含量增幅較小,也影響其滲透調(diào)節(jié)能力。噴施2.0 mmol/L SA溶液可緩解低溫脅迫對(duì)幼苗的傷害,提高黃瓜幼苗的抗冷能力,延緩葉綠素降解。
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