王桃云++蔣偉娜++顧華杰++沈雪林++袁榮斌++呂海超

doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2016.10.055

摘要：以3種香青菜為試驗材料，研究高溫處理后香青菜幼苗的抗氧化酶活性、電解質(zhì)滲透率、根系活力及滲透調(diào)節(jié)物、丙二醛、葉綠素含量的變化。結(jié)果表明，高溫脅迫后，香青菜的各項生理指標變化趨勢各不相同。通過綜合評價得出幾種香青菜耐熱性能大小排序是黃種>黑種>青種。

關(guān)鍵詞：高溫脅迫；香青菜幼苗；生理指標；綜合評價

中圖分類號： S634.01文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2016）10-0211-02

收稿日期：2015-08-31

基金項目：蘇州科技計劃——應(yīng)用基礎(chǔ)研究計劃（編號：SYN201322）；江蘇省蘇州市基礎(chǔ)類研究項目（編號：SZP201313）。

作者簡介：王桃云（1973—），男，江西吉安人，博士，副教授，主要從事植物資源與食品功能成分研究。E-mail：wangtaoyun@usts.edu.cn。香青菜（Brassica chinensis）具有特殊的濃郁香味，并由此得名[1]，是蘇州市特有的珍稀蔬菜品種，主要分布在蘇州市太湖西南岸的部分地區(qū)[1-2]。香青菜栽培歷史悠久，早在100多年前，蘇州市已經(jīng)開始栽培香青菜了，目前香青菜是蘇州市第一個申報農(nóng)產(chǎn)品地理標志的蔬菜品種。有關(guān)香青菜研究主要集中在香青菜的特征特性、常規(guī)栽培技術(shù)與品種選育等工作。然而，有關(guān)香青菜種苗耐熱性研究到目前為止還是一片空白，這就使得香青菜生產(chǎn)過程中因缺乏耐熱品種而無法在炎熱季節(jié)進行正常生產(chǎn)，嚴重制約了香青菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。本研究采用隸屬函數(shù)法對幾種香青菜幼苗的耐熱性能進行綜合評價[3]，以期為香青菜耐熱品種篩選及耐高溫栽培提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1材料與主要試劑

香青菜品種為黑種、青種和黃種，3個品種的幼苗均由蘇州市維生種苗提供。

鄰苯三酚、次硫酸鈉、氯化三苯基四氮唑（TTC）、蔗糖、蒽酮、考馬斯亮藍、牛血清蛋白（BSA）、愈創(chuàng)木酚、琥珀酸、磺基水楊酸、脯氨酸等均為分析純。

1.2主要儀器設(shè)備

EYELA N-1100S-W旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（東京理化器械株式會社）；GXZ-260B智能光照培養(yǎng)箱（寧波江南儀器廠）；UV-2450 紫外-可見光分光光度計（島津儀器有限公司）；Fa2004N型電子分析天平（上海恒平科學(xué)儀器有限公司）；GL-12B 型臺式離心機（上海飛鴿離心機廠）等。

1.3試驗方法

1.3.1試驗設(shè)計將各品種的幼苗置于光照培養(yǎng)箱中，光照度為4 000 lx，每天07：00升溫至40 ℃后維持4 h，然后再將溫度降至25 ℃，持續(xù)到次日07：00。在熱脅迫3 d采樣，測定相關(guān)形態(tài)和生理指標。測定時每個試驗材料隨機取樣5株，3次重復(fù)。

1.3.2測定指標與方法超氧化物歧化酶（SOD）活性采用NBT還原法[4]測定；過氧化物酶（POD）活性采用愈創(chuàng)木酚法[5]測定；過氧化氫酶（CAT）活性參照Aebi的方法[6]測定；脯氨酸（Pro）含量采用磺基水楊酸法[7]測定；可溶性總糖含量采用蒽酮法[8]測定；可溶性蛋白含量采用Bradford的方法[7]測定；葉綠素含量測定采用丙酮提取法[9]；根系活力采用TTC法[10]測定；采用電導(dǎo)儀法[11]測定相對電導(dǎo)率；丙二醛（MDA）含量測定采用硫代巴比妥酸法[7]。

1.4數(shù)據(jù)分析處理

測定樣品均做3組重復(fù)試驗后取平均值，采用 SPSS 19.0軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。同時將整理后的數(shù)據(jù)用模糊數(shù)學(xué)隸屬度公式進行定量轉(zhuǎn)換，再將各指標隸屬函數(shù)值取平均值進行相互比較。隸屬函數(shù)法的計算公式：

Zij=（Xij-Ximin）/（Ximax-Ximin）。

式中：Zij為i香青菜j營養(yǎng)成分的隸屬函數(shù)；Xij為i青菜j營養(yǎng)成分的測定值；Ximin、Ximax分別是香青菜各測定指標的最小值、最大值。

如果某一指標與綜合評判結(jié)果為負相關(guān)，則用反隸屬函數(shù)進行定量轉(zhuǎn)換，計算公式：

Zij=1-[（Xij-Ximin）/（Ximax-Ximin）。

將不同香青菜各測定指標的平均隸屬函數(shù)值進行排序，平均隸屬函數(shù)值越大，說明該品種的耐熱性能越好[12]。

2結(jié)果與分析

2.1高溫脅迫下不同香青菜品種抗氧化酶活性差異

植物細胞中的SOD和CAT能夠清除植物體內(nèi)的過氧化氫（H2O2）、羥基自由基（·OH）和超氧陰離子自由基（O-2· ）等，維持體內(nèi)代謝平衡，保護膜結(jié)構(gòu)，減輕自由基對細胞的毒害，保護細胞結(jié)構(gòu)免于或少遭到破壞，耐熱品種在高溫脅迫下保持較高的抗氧化物酶活性水平，對植物免受熱傷害具有十分重要的意義[13]。因此，通常把SOD和CAT活性的變化作為植物耐熱性鑒定指標。由表1可知，黃種香青菜的2種抗氧化酶活性都是最高的，而黑種和青種香青菜抗氧化酶活性則出現(xiàn)交替變化，其中青種香青菜的CAT活性要高于黑種香青菜，但其SOD活性要低于黑種香青菜。青種的SOD活性與黑種、黃種存在顯著性差異，黑種的CAT酶活性與青種、黃種間也存在顯著性差異。

2.2高溫脅迫下不同香青菜品種滲透調(diào)節(jié)物的差異

脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白是植物體內(nèi)重要的有機滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，可以保持原生質(zhì)與環(huán)境的滲透平衡，同時有助于保持膜結(jié)構(gòu)的完整性，從而增強植物的抗逆性。由表2可知，高溫脅迫下，3種香青菜中幾種滲透調(diào)節(jié)物的含量不一，其中黑種的脯氨酸含量最高，其脯氨酸含量與黃種有顯著差異，但與青種無顯著差異；青種的可溶性糖含量最高，但與黑種、黃種的可溶性糖含量均無顯著性差異；黃種的可溶性蛋白含量最高，與青種有顯著差異，但與黑種差異不顯著。

2.3高溫脅迫下不同香青菜品種中丙二醛的含量

MDA是膜脂質(zhì)過氧化的最終產(chǎn)物，MDA能與蛋白質(zhì)結(jié)合引起蛋白質(zhì)分子內(nèi)和分子間的交聯(lián)，從而對生物膜產(chǎn)生嚴重損傷[14]，MDA含量越大，對細胞的損傷越嚴重。表3結(jié)果表明，高溫脅迫后黑種、青種和黃種香青菜中的丙二醛含量相差不大，3者之間沒有顯著性差異。

2.4高溫脅迫下不同香青菜品種的相對電導(dǎo)率

相對電解率反映外滲程度和膜受損傷程度，一般認為耐熱性強的品種在高溫處理后細胞外滲液的相對電導(dǎo)率較低[3]。如表4所示，高溫脅迫下黑種的相對電導(dǎo)率最大，為 20.81%，其次是青種，黃種電導(dǎo)率最小，只有17.36%，但三者之間沒有顯著性差異。

2.5高溫脅迫后不同香青菜品種葉綠素含量的測定

葉綠素含量是常用來判定植耐熱性的指標之一，一般情況下，高溫脅迫會導(dǎo)致葉片葉綠素含量下降。由表5可知，高溫處理下黑種香青菜的葉綠素含量最高，青種香青菜葉綠素含量最低，但3種香青菜的葉綠素含量無顯著性差異。

2.6高溫脅迫下不同香青菜品種根系活力的差異

植物根系活力強弱直接影響植物個體的生長情況、營養(yǎng)狀況和產(chǎn)量水平，從而也影響植物的抗逆性能。一般而言，植物根系活力越強，植物體的抗逆能力也越強。由表6可知，高溫處理下不同品種香青菜的根系活力相差不大，其中黃種根系活力最大，黑種根系活力最小，三者之間無顯著性差異。

2.73個香青菜品種耐熱性能的綜合評價

利用公式將各指標的平均值換算成隸屬函數(shù)值，取各指標隸屬度的平均值作為香青菜耐熱性能相對優(yōu)劣的綜合評定標準。從表7中不同生理指標的綜合分析可知，3個品種的香青菜的耐熱性能由高到低排序為黃種>黑種>青種，3個香青菜品種之間的綜合耐熱性能均有較大差異。

表7高溫脅迫后不同香青菜品種的隸屬函數(shù)值

生理指標隸屬函數(shù)值黑種青種黃種SOD0.4001.00POD00.541.00CAT00.691.00脯氨酸1.000.860可溶性糖010.24可溶性蛋白0.8601.00葉綠素1.0000.15根系活力00.751.00相對電導(dǎo)率00.491.00MDA1.0000.30隸屬函數(shù)總值4.263.795.69

3結(jié)論與討論

生理生化分析是鑒定植物抗逆性的重要方法，不同種類植物的抗熱機理也不同，單一的耐熱性指標不能完全反映一種植物的耐熱性，因而根據(jù)不同的植物品種有針對性地選擇耐熱性指標去測定是非常必要的。本研究對香青菜生長的9個重要指標進行測定，然后利用隸屬函數(shù)消除個別指標帶來的片面性，得到的[0，1]閉區(qū)間的隸屬函數(shù)值進行綜合比較，可較準確地評價香青菜苗期的耐熱性。研究結(jié)果表明，3個

品種香青菜苗期生理指標的大小趨勢有明顯變化，黃種香青菜的耐熱指標要優(yōu)于黑種、青種香青菜。3種香青菜耐熱性能排序為黃種>黑種>青種。

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