張宇+張丙秀+魏媛媛+閆超+皇甫詩男+李征+高慶玉

doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2017.13.030摘要：以3年生北陸、都克、喜來、伯克利4個藍莓品種為材料，測定基質(zhì)pH值分別為3.42、4.27、4.75、5.84、6.83時藍莓葉片的生物膜系統(tǒng)、保護酶系統(tǒng)、滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量等生理指標(biāo)變化。結(jié)果表明，在基質(zhì)pH值在3.42～6.83范圍內(nèi)，隨pH值的升高，藍莓葉片的相對電導(dǎo)率、MDA含量、滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量呈先降后升趨勢，SOD、CAT活性多呈先升后降趨勢，POD活性呈“W”形變化。

關(guān)鍵詞：藍莓；土壤；pH值；生理生化；相對電導(dǎo)率；滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)

中圖分類號： S663.901文獻標(biāo)志碼： A[HK]

文章編號：1002-1302（2017）13-0107-03[HS）][HT9.SS]

收稿日期：2016-03-12

基金項目：公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項（編號：201103037）。

作者簡介：張宇（1987—），女，河南長垣人，碩士研究生，從事果樹栽培及育種研究。E-mail：361482665@qq.com。

通信作者：高慶玉，博士，教授，從事果樹栽培及育種研究。E-mail：gaoqingyu@tom.com。

[ZK）]

藍莓（Vaccinium corymboswn L.）為杜鵑花科越橘屬落葉叢生灌木，果實呈藍色或紅色，營養(yǎng)豐富，富含尼克酸、花色素苷、類黃酮等特殊成分，被譽為“抗氧化之王”[1]，國際糧農(nóng)組織將其列為人類五大健康食品之一[2]，是一種營養(yǎng)保健價值、經(jīng)濟價值非常高的世界性小漿果。目前，國外已大量開展了土壤改良對越橘植株生長、營養(yǎng)吸收轉(zhuǎn)化及菌根侵染等的研究[3-4]，而我國藍莓栽培起步相對較晚，于1981年由吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)率先研究藍莓[5]，1988年南京植物研究所引種并篩選適合南方栽培的藍莓品種[6]。我國對藍莓的引種、品種選育、栽培生理、生態(tài)特性等已有較為深入的研究[7-8]，李亞東等通過加硫磺粉改良土壤研究了不同pH值對越橘樹體生長、光合作用、土壤根際酶活力等的影響[9-11]，而有關(guān)藍莓內(nèi)在生理特性的研究報道很少。本試驗通過研究不同土壤pH值對藍莓葉片生物膜系統(tǒng)、保護酶系統(tǒng)、滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量等生理指標(biāo)的影響，以探討藍莓對土壤酸堿環(huán)境的生理適應(yīng)性，為生產(chǎn)實踐中優(yōu)質(zhì)藍莓大面積栽培適宜土壤的選擇提供理論指導(dǎo)。

1材料與方法

1.1試驗材料

北陸（Northland）、伯克利（Berkeley）、都克（Duke）、喜來（Sierra）4個藍莓品種的3年生盆栽苗，定植在東北農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝試驗站內(nèi)。

1.2試驗處理

每品種分別設(shè)5個pH值處理，在基質(zhì)中分別均勻施入2.0、1.5、1.0、0.5、0 kg/m3硫磺粉以調(diào)節(jié)基質(zhì)pH值，分別記為T1、T2、T3、T4、T5，重復(fù)4次；裝盆栽植苗木，澆水及其他管理措施一致。參照李強等的方法[12]，用酸度計測得施硫磺粉2個月后處理T1、T2、T3、T4、T5距表層10 cm處基質(zhì)的pH值分別為3.42±0.39、4.27±0.40、4.75±0.26、5.84±0.31、6.83±0.21。

1.3測定指標(biāo)及方法

分別于2015年6月15日、7月19日、8月19日，在健壯的植株上選擇長勢一致的枝條，取頂端第5～9張生長良好、無病蟲害的葉片，不同品種、不同土壤pH值處理各取10張葉片；洗凈擦干，去掉葉片主脈，剪成碎片，混合；定量稱取樣品0.5 g，加入2 mL 0.05 mol/L的磷酸緩沖液（pH值為78），快速冰浴研磨；研漿倒入帶刻度的離心管中，定容至 10 mL；冷凍，離心機10 000 g離心15 min，上清液即為粗酶液；參照高俊鳳的試驗方法[13]測定各處理的相對電導(dǎo)率、丙二醛含量（MDA），超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）、過氧化氫酶（CAT）活性，可溶性糖、可溶性蛋白、游離脯氨酸等滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量。

1.4數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2013統(tǒng)計試驗數(shù)據(jù)、繪制圖表；采用 SPSS 19.0 軟件對數(shù)據(jù)進行顯著性分析。

2結(jié)果與分析

2.1不同pH值對藍莓葉片生物膜系統(tǒng)的影響

2.1.1不同pH值對藍莓葉片相對電導(dǎo)率的影響由圖1可見，隨基質(zhì)pH值的升高，4個藍莓品種的葉片相對電導(dǎo)率呈先降后升趨勢；北陸藍莓T2處理時的葉片相對電導(dǎo)率相對最低，而其他3個品種在T3處理時出現(xiàn)最小值；伯克利藍莓的相對電導(dǎo)率一直保持相對較低的水平，而喜來藍莓處于相對較高的水平，說明4個品種中伯克利的抗性相對較強，而喜來相對較弱；T4處理對葉片的相對電導(dǎo)率影響相對較大，此時藍莓的細(xì)胞膜透性增加，可能有大量電解質(zhì)外漏，植株產(chǎn)生抗逆境反應(yīng)。

2.1.2不同pH值對藍莓葉片MDA含量的影響由圖2可見，隨基質(zhì)pH值的升高，4個藍莓品種的葉片MDA含量呈先降后升趨勢；北陸、都克藍莓在T2處理時的葉片MDA含量相對最低，其中都克葉片的MDA含量相對最低，為 3.23 μmol/g；喜來、伯克利藍莓在T3處理時的葉片MDA含量相對最低，分別為4.9、3.2 μmol/g；T1、T5處理的藍莓葉片MDA[CM（23*2/3]含量高于其他3個處理， 其中喜來藍莓的葉片MDA含量相對較高，T1、T5處理時分別為7.6、9.0 μmol/g，此時葉片細(xì)胞膜可能已受到傷害。

2.2不同pH值對藍莓葉片保護酶活性的影響

由圖3可見，隨基質(zhì)pH值的升高，4個品種藍莓的葉片SOD、CAT活性多呈先升后降趨勢，而POD活性呈“降—升—降—升”的“W”形變化；4個藍莓品種中，都克保護酶的活性相對最強，變化緩慢且相對穩(wěn)定；喜來藍莓葉片的CAT活性變化相對較大，T3處理時相對最高，為570.0 U/（g·min），T2處理時相對最低，為213.3 U/（g·min），T3處理比T2處理高167.2%。endprint

2.3不同pH值對藍莓葉片滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量的影響

由圖4可見，隨基質(zhì)pH值的升高，4個藍莓品種的葉片滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)呈先降后升趨勢，T3處理時的可溶性糖、可溶性蛋白、游離脯氨酸含量相對較低；喜來、北陸的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量多高于伯克利、都克；T2、T3、T4處理時可溶性糖、可溶性蛋白、游離脯氨酸含量差異不明顯，T3與T1、T5差異明顯，說明基質(zhì)pH值升高或降低，藍莓可能會通過增加滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)來調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透以維持正常生長。

3結(jié)論與討論

試驗結(jié)果表明，基質(zhì)pH值對藍莓葉片相對電導(dǎo)率和丙二醛含量（MDA）有明顯的影響，4個藍莓品種葉片的相對電導(dǎo)率與MDA含量變化趨勢一致，隨基質(zhì)pH值的升高呈先降后升趨勢；pH值為4.75（T3處理）時葉片相對電導(dǎo)率與MDA含量多為相對最低，pH值為6.83（T5處理）時葉片相對電導(dǎo)率[CM（25]與MDA含量相對最高，明顯高于T3處理，說明pH值為683的基質(zhì)環(huán)境可能對藍莓葉片的細(xì)胞膜系統(tǒng)產(chǎn)生一定的逆境脅迫。有研究表明，相對電導(dǎo)率為50%左右時質(zhì)膜會受到不可逆?zhèn)14]，而藍莓葉片的相對電導(dǎo)率在10%～30%，距不可逆?zhèn)ι羞h，不足以直接導(dǎo)致細(xì)胞死亡。另外，研究發(fā)現(xiàn)，基質(zhì)pH值為3.42（T1處理）時，MDA含量有明顯增加，而相對電導(dǎo)率增加不明顯，說明此時藍莓葉片還未產(chǎn)生不可逆?zhèn)Γ{莓對強酸性土壤（pH值<5）有很強的適應(yīng)性[15]。

研究基質(zhì)不同pH值對藍莓葉片保護酶活性的影響發(fā)現(xiàn)，隨基質(zhì)pH值的升高，都克等4個藍莓品種的SOD活性呈先升后降趨勢，T3處理的藍莓活性相對最高；都克、伯克利、喜來在pH值為4.27～4.75，而北陸在pH值為4.27～5.84時葉片SOD活性相對較高，適宜的pH值可提高藍莓葉片的SOD活性，這與馮建燦等的研究結(jié)論[16]較為一致；[JP2]藍莓葉片的CAT活性與SOD活性變化趨勢基本一致，伯克利、都克在pH值為4.27（T2處理）時葉片CAT活性相對最高，喜來、北陸在T3處理時葉片CAT活性相對最高，其中喜來的變化幅度相對較大，說明喜來葉片的CAT活性受基質(zhì)pH值影響較大；基質(zhì)pH值分別為3.42、6.83時4個藍莓品種葉片CAT活性有明顯降低，較強的環(huán)境脅迫可能導(dǎo)致CAT活性下降[17]；隨基質(zhì)pH值的升高，4個藍莓品種葉片的POD活性呈“W”形變化，基質(zhì)pH值為5.84（T4處理）時北陸葉片的POD活性相對最低，T5處理時相對最高，而喜來、伯克利、都克的POD活性在T2處理時相對最低，pH值偏高或偏低，可能會促進膜脂過氧化作用，使藍莓葉片細(xì)胞膜受到傷害。本試驗與王慶等的研究結(jié)果[18]不一致，可能與試驗材料不同有關(guān)。[JP]

研究基質(zhì)不同pH值對4種藍莓葉片滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量的影響發(fā)現(xiàn)，pH值對藍莓葉片的可溶性糖、可溶性蛋白、游離脯氨酸含量有明顯影響；喜來、伯克利、都克在T3處理時含量相對較低，說明pH值為4.75時較適合其生長，而北陸T2處理時含量相對較低，與T3處理差異不明顯，說明基質(zhì)pH值在4.27～4.75時適宜北陸藍莓生長；T1、T5處理時的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量明顯高于T2、T3，說明pH值為3.42、6.83時對4種藍莓的脅迫程度相對較大，而藍莓會通過增加滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)來調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透以維持正常生長。

在適宜的基質(zhì)酸堿環(huán)境中，藍莓各項能力處于較強狀態(tài)，SOD、CAT活性處于較高水平，當(dāng)基質(zhì)pH值超出適宜范圍時，藍莓植株就會通過提高體內(nèi)可溶性糖、可溶性蛋白、游離脯氨酸含量使植株各項生理代謝處于正常狀態(tài)。經(jīng)綜合分析，基質(zhì)pH值為4.75時，藍莓植株的各生理指標(biāo)為相對最佳，基質(zhì)pH值為3.42、6.83時，藍莓植株雖沒有產(chǎn)生不可逆的脅迫，但植株長勢相對較弱。

[HS2]參考文獻：[HJ1.5mm]

[1][ZK（#]Kader F，Rovel B，Girardin M，et al. Fractionation identification of the phenolic compounds of highbush blueberries（Vaccinium corymbosum L.）[J]. Food Chemistry，1996，55（1）：35-40.

[2]劉靜. 藍莓葉片原花青素的提取、分離及抗氧化活性研究[D]. 福州：福建農(nóng)林大學(xué)，2014.

[3]Spiers，M J，Braswell J H. Soil-applied sulfer effects elemental leaf content and growth of ‘Tifblue rabbiteye blueberry[J]. Journal of the American Society Horticulture Science，1992，117（2）：230-233.

[4]Cummings G A，Mainland C M，Lilly J P. Influence of soil pH，sulfur，and sawdust on rabbiteye blueberry survival，growth，and yield （Vaccinium ashei；North Carolina）[J]. Journal American Society for Horticulture Science，1981（106）：783-785.

[5]吳林. 我國越橘栽培生理研究進展[J]. 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2013，35（4）：379-383，388.

[6]宋雷，柏文富，梁文斌，等. 土壤pH對藍莓生長及光合作用的影響[J]. 湖南林業(yè)科技，2015，42（1）：6-11，26.

[7]李亞東，吳林. 土壤pH值對越橘的生理作用及其調(diào)控[J]. 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，1997，19（1）：112-118.

[8]烏鳳章，王賀新，陳英敏. 藍莓嫩枝扦插繁殖技術(shù)[J]. 東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報，2007，35（11）：44-46.

[9]李亞東，吳林，孫曉秋，等. 施硫?qū)ν寥纏H、越橘樹體生長營養(yǎng)的影響[J]. 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，1995，17（2）：49-53.[ZK）]

[10][ZK（#]才豐，崔英宇，楊玉春. 土壤環(huán)境對藍莓生長的影響[J]. 遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013（1）：45-48.

[11]唐雪東，李亞東，劉海廣，等. 施用硫磺粉對越橘根域土壤酶活性的影響[J]. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2012，33（2）：183-187.

[12]李強，趙秀蘭，胡彩榮. ISO10390：2005土壤質(zhì)量pH的測定[J]. 污染防治技術(shù)，2006（1）：53-55.

[13]高俊鳳. 植物生理學(xué)試驗指導(dǎo)[M]. 北京：高等教育出版社，2006.

[14][JP2]杜英君，靳月華. 遠紫外輻射對紫杉幼苗針葉膜脂過氧化及內(nèi)源保護系統(tǒng)的影響閉[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2000，11（5）：660-664.[JP]

[15]鄭培源. 不同酸堿度對藍莓重金屬吸收的影響[D]. 大連：大連理工大學(xué)，2010.

[16]馮建燦，鄧建欽，張玉潔，等. 培養(yǎng)液pH值對喜樹幼苗生長與SOD活性、脯氨酸和葉綠素含量的影響[J]. 經(jīng)濟林研究，2001，19（3）：6-8.

[17]Al-Aghabary K，Zhu Z J，Shi Q H. Influence of silicon supply on chlorophyll content，chlorophyll fluorescenc，and antioxidative enzyme activities in tomato plants under salt stress[J]. Journal of Plant Nutrition，2005，27（12）：2101-2115.

[18]王慶，劉安成，龐長民，等. 土壤pH對多葉羽扇豆生長及生理特性的影響[J]. 陜西林業(yè)科技，2012（5）：48-50，56.endprint