張冉++賈利++方凌++張其安++劉童光++田紅梅++江海坤++嚴叢生

摘 要：試驗通過比較4個茄子品種在高溫條件下6個生理生化指標和生長情況表現(xiàn)出的差異，篩選出熱害指數(shù)、膜相對電導率和可溶性糖含量3個指標在幼苗期可一定程度反映茄子耐熱性；基于以上3個指標對20份茄子種質(zhì)進行苗期耐熱鑒定，最終篩選出E-4、E-7、E-11、E-21這4個耐熱性較強的材料。

關(guān)鍵詞：茄子；耐熱性；指標；鑒定

中圖分類號：S641.1 文獻標識碼：A 文章編號：1001-3547（2017）12-0036-05

茄子是茄科茄屬植物[1，2]，我國茄子品種類型豐富，栽培歷史悠久，在各省各地均有栽培，為我國夏季的主要蔬菜之一[3]。茄子喜溫，在日溫25～30℃、夜溫18～25℃下生長最為適宜[4，5]。研究發(fā)現(xiàn)，超過35℃的連續(xù)高溫不利于茄子生長發(fā)育[6]，會導致花發(fā)育不良、花期縮短、花粉活力下降、落花落果增加，果實產(chǎn)量和品質(zhì)下降等問題[7，8]。

目前在對茄子耐熱性鑒定研究中，使用較為頻繁的有熱害指數(shù)測定法與生理生化指標測定法等。熱害指數(shù)、細胞膜電導率和脯氨酸含量是目前鑒定茄子苗期耐熱性普遍會使用的評價指標[1]?？扇苄蕴?、可溶性蛋白、丙二醛含量、葉綠素含量以及各種抗氧化酶的活性等指標也有研究人員將其作為評價依據(jù)[9～11]。此外，田間的坐果率[12]、花粉活力[13]和結(jié)球率[14]等指標也被作為其他蔬菜進行田間耐熱性品種選育鑒定的重要依據(jù)。

本試驗選用了不同的茄子品種，從各個品種在高溫條件下苗期所表現(xiàn)出的差異入手，通過比較生理生化和形態(tài)指標，以便尋找簡單、快速、準確的茄子耐熱性鑒定方法。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料共24份，分別為篩選耐熱指標所用的4份不同類型的材料，包括長茄、線茄、卵茄、圓茄（分別記為E-C、E-X、E-L、E-Y），以及需進行耐熱鑒定的20份茄子種質(zhì)，編號分別為E-4、E-7、

E-10、E-11、E-12、E-16、E-21、E-23、E-24、E-27、E-29、E-32、E-36、E-37、E-41、E-45、E-47、E-49、E-50、E-55。試驗材料均由安徽省農(nóng)業(yè)科學院園藝研究所提供。

1.2 試驗方法

試驗在安徽省農(nóng)業(yè)科學院日光溫室內(nèi)進行。選取均勻、飽滿的種子，播于穴盤中，遮陽網(wǎng)覆蓋、自然溫度下育苗。待茄子幼苗長至4葉1心時，放入人工培養(yǎng)箱內(nèi)進行高溫處理。先在白天28℃、夜間25℃、12 h/12 h光暗交替條件下預培養(yǎng)24 h。然后進行高溫處理，每處理重復3次，每個重復10株。高溫處理1 d分為2個溫度段，43℃處理12 h，38℃處理12 h，12 h/12 h晝夜光暗交替，光照強度

8 000 lx，相對濕度控制在70%～80%，對照組設(shè)置日溫為28℃，夜溫25℃。連續(xù)處理5 d，每天觀察記錄茄子生長情況，測定各項生理指標，篩選出能相對準確衡量茄子幼苗耐熱性的指標；再用篩選出的指標對20份茄子種質(zhì)進行耐熱性鑒定，具體方法同上。

人工模擬氣候下熱害指數(shù)的測定：熱害指數(shù)測定參照張志忠等[7]的分類方法略作調(diào)整，進行熱害分級。分級標準為：0級，無熱害癥狀；1級，下部第1片真葉零星或局部泛黃；2級，下部第1片真葉完全變黃；3級，下部第1片真葉脫落或者下部2片真葉泛黃；4級，下部2片真葉脫落；5級，下部第3片真葉變黃或者2片以上真葉脫落。熱害指數(shù)=

∑各株級數(shù)/（最高級數(shù)×總株數(shù)）。

細胞膜相對電導率（REC）的測定：將每株茄苗取相同部位葉片，用打孔器在葉片上取相同數(shù)量的小圓片，放入燒杯中，用雙蒸水洗凈后，定容至

20 mL。靜置2.5 h后測定初始電導率（R1），沸水浴15 min，殺死植物組織，取出冷卻后在20℃恒溫下測定電導率（R2），計算相對電導率（R'=R1/R2）。重復3次，以室溫下葉片的電導率作照（RCK）。

葉片中的葉綠素相對含量（SPAD值）采用便攜式葉綠素儀SPAD-502進行測量；丙二醛（MDA）含量采用硫代巴比妥酸法，脯氨酸含量用酸性茚三酮比色法，可溶性糖含量采用采用蒽酮法，具體方法分別參考《植物生理生化試驗原理和技術(shù)》[15]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 22.0軟件經(jīng)Duncan's新復極差法進行差異顯著性檢驗，Pearson雙尾檢驗進行相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 茄子苗期耐熱指標的篩選

①高溫處理對4種茄子幼苗熱害指數(shù)的影響 由圖1、表1可以看出，高溫脅迫后，4個品種均出現(xiàn)熱害反應(yīng)，但不同品種間熱害指數(shù)有不同程度的差異。其中，E-Y品種熱害指數(shù)較低，最為耐熱；E-X與E-L間無明顯差異；E-C品種熱害指數(shù)值最大，最不耐熱。因此可以判斷苗期耐熱性順序排序為E-Y>E-L、E-X>E-C，該方法簡單易操作，可以作為茄子耐熱性的鑒定指標。

②高溫處理對4種茄子膜相對電導率的影響 根據(jù)圖2可知，高溫處理后，熱害組膜相對電導率與對照組有較大差異，熱害組中，E-C品種的膜相對電導率顯著高于其他品種且增加值最大，說明此品種在高溫下細胞膜受到的傷害較大，受害比較嚴重，不耐熱；E-X與E-L間增加量相似，無明顯差異；E-Y品種膜相對電導率增加量最低，較為耐熱。由表1可知，不同品種茄子幼苗在熱害情況下膜相與電導率較對照組差異較為顯著。

根據(jù)表2可知，熱害后膜相對電導率與熱害指數(shù)呈極顯著相關(guān)r=0.822**（P<0.01），適合作為鑒定茄子耐熱性的指標。

③高溫處理對4種茄子葉片葉綠素相對含量的影響 由圖3可知，熱害處理前的茄子幼苗在適溫條件下葉綠素相對含量差異較不明顯，均在38～42；熱害后茄子幼苗葉片的SPAD值均發(fā)生小幅度的變化，不同品種在熱害下的葉綠素相對含量變化量不同。由表1可知，茄子幼苗在熱害后SPAD值均呈小幅下降趨勢，但熱害組和對照組的SPAD值均無明顯差異；表2顯示，熱害后SPAD值與熱害指數(shù)的相關(guān)性為r=-0.304，且與膜相對電導率相關(guān)性較小，不適合作為衡量茄子品種耐熱性的指標。

④高溫處理對4種茄子幼苗丙二醛含量的影響 由圖4可知，各品種MDA含量較不同，但差異不顯著，總體數(shù)值在140～200 nmol/g；高溫脅迫后，各個品種的丙二醛含量均有不同程度上升。由表1可知，各品種的MDA含量均不同，但差異不顯著。經(jīng)表2相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)MDA含量與熱害指數(shù)無顯著性關(guān)系，不宜作為茄子耐熱性檢測指標。

⑤高溫處理對4種茄子幼苗可溶性糖含量的影響 根據(jù)圖5數(shù)據(jù)可知，茄子品種在受到傷害后，葉片中可溶性糖含量均呈下降趨勢，其中以E-C下降最多；E-X和E-L降幅次之；E-Y降幅最少。由表1可知，各品種葉片可溶性糖含量在熱害脅迫條件下較對照組差異顯著。由表2可知，熱害后可溶性糖含量與熱害指數(shù)相關(guān)系數(shù)r=-0.811**，呈極顯著相關(guān)；且與相對電導率的相關(guān)系數(shù)為r=

-0.922*，也呈極顯著相關(guān)。因此，在本試驗中可溶性糖含量可以較好地反映茄子幼苗的耐熱性，可作為衡量茄子幼苗耐熱性的輔助指標。

⑥高溫處理對4種茄子幼苗脯氨酸含量的影響 由圖6可知，各品種在熱害脅迫后脯氨酸含量均有不同程度上升，其中E-Y品種增幅最大，可達47.7%；E-C增幅次之，為42.9%；E-X和E-L增幅較小，分別為26.3%和27.7%。由表1可知，熱害組和對照組不同品種葉片脯氨酸含量較不顯著。經(jīng)表2分析發(fā)現(xiàn)，脯氨含量與熱害指數(shù)相關(guān)性較小，因此不適合選作茄子耐熱性鑒定指標。

2.2 20份茄子種質(zhì)耐熱性的鑒定

根據(jù)表3可知，各參試茄子材料在高溫脅迫下均出現(xiàn)了熱害反應(yīng)，熱害情況有一定差異。編號為E-4、E-7、E-11、E-21的這4份材料在熱害條件下，熱害癥狀不明顯，熱害指數(shù)較低，說明這4份材料耐熱性較強；E-12、E-24、E-50的熱害癥狀相對較輕，說明這3份材料相對比較耐熱；E-41、E-55、E-27、E-29這4份材料熱害癥狀比較嚴重，甚至出現(xiàn)了死株，說明耐熱性較差。

20份茄子種質(zhì)的幼苗在適溫（日溫28℃、夜溫25℃）條件下相對電導率均保持在較低水平，但在高溫脅迫后均有不同程度上升。其中，編號為E-4的茄子種質(zhì)在熱害后電導率上升最低且保持在20% 以下，說明耐熱性較強；同時，E-11、E-7、E-21 3份材料在高溫脅迫后電導率在38%以下，相對其他材料較為耐熱；E-27、E-29、E-41、E-45、E-55這5份材料在熱害后電導率上升較多，達50%以上，耐熱性較差。

另外，參試茄子在適溫條件下可溶性糖含量均處在一定范圍內(nèi)，差距比較小；熱害處理后，雖有不同程度下降，但E-11、E-7、E-12、E-4、E-50這5份材料仍保持著較高水平，說明這些材料的耐熱性較強；E-29、E-41、E-45、E-49這4份材料的可溶性糖含量下降得比較多，耐熱性較差。

3 結(jié)論與討論

研究表明，利用以熱害癥狀表現(xiàn)為主的人工模擬氣候研究法鑒定植物耐熱性是一種準確穩(wěn)定、簡單可靠的方法[16]。熱害指數(shù)是一種形態(tài)直觀鑒定方法，要求苗期鑒定的溫度設(shè)置和處理時間需合理，以便得到肉眼可區(qū)分的不同熱害級別[9]。該方法簡單易操作，可以作為茄子耐熱性的鑒定指標。

高溫脅迫下，膜相對電導率反映的是植物細胞膜的熱穩(wěn)定性，細胞膜的熱穩(wěn)定性反映了植物的耐熱能力。已有研究結(jié)果認為，高溫脅迫下，植物細胞膜透性增加為高溫脅迫的本質(zhì)現(xiàn)象之一[17]。本研究結(jié)果顯示，高溫脅迫后細胞膜相對電導率與熱害指數(shù)呈極顯著相關(guān)，可作為指標來衡量茄子幼苗耐熱性。相對電導率變化值較小的茄子品種具有良好的熱穩(wěn)定性，耐熱性較強。

可溶性糖作為主要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，對植物提高抗高溫能力具有重要的作用。在本試驗中與熱害指數(shù)和相對電導率均呈極顯著相關(guān)，可作為參考指標協(xié)助評價茄子的耐熱性。

葉片葉綠素含量變化是葉片生理活動變化的重要指標之一，與光合速率大小具有密切關(guān)系。葉綠素儀通過測量葉片對2個波長段里的吸收率來評估當前葉片中葉綠素的相對含量，方便測量且操作簡便；但在本試驗中熱害組和對照組的SPAD值均無明顯差異，且SPAD降低值與熱害指數(shù)的相關(guān)性較小，不適合作為衡量茄子品種耐熱性的指標。

丙二醛是細胞膜脂過氧化的產(chǎn)物，具有細胞毒性，會造成膜的損傷加劇。丙二醛含量的高低能反映膜脂過氧化的程度[18]，可作為衡量植物組織抗氧化能力高低的指標。本試驗中經(jīng)相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，MDA含量與熱害指數(shù)無顯著性關(guān)系，不宜作為茄子耐熱性檢測指標。

脯氨酸在植物抗逆脅迫中具有防止水分散失和提高原生質(zhì)體穩(wěn)定性的作用[19]。但本試驗中，由于脯氨酸與熱害指數(shù)相關(guān)性較小且測量過程較為繁瑣，不宜作為茄子耐熱性鑒定的指標。

本試驗表明，通過測量4個茄子品種在高溫脅迫下各項生理生化指標的變化，發(fā)現(xiàn)熱害指數(shù)、膜相對電導率可以在一定程度上反映茄子幼苗耐熱性，可以作為衡量幼苗耐熱性的指標；可溶性糖含量與熱害指數(shù)、相對電導率呈顯著相關(guān)，可以作為衡量茄子幼苗耐熱性的輔助指標；而葉片葉綠素相對含量、脯氨酸含量和MDA含量與熱害指數(shù)和相對電導率相關(guān)性較小，不能較好地反映各品種間的耐熱性，在本次試驗中不宜作為耐熱指標使用。

通過測定20份茄子種質(zhì)在高溫條件下熱害指數(shù)、細胞膜相對電導率和可溶性糖含量的變化，經(jīng)綜合分析發(fā)現(xiàn)E-4、E-7、E-11、E-21這4個材料在熱脅迫條件下熱害癥狀較為不明顯，熱害指數(shù)較低；在高溫脅迫后電導率仍然保持較低水平；熱害后可溶性糖含量下降幅度較小。因此，初步判斷這4份茄子材料具有較強的耐熱性。

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