陳澤平，史曉敏，王 瑞，吳 軒，王 寧，王振平

(寧夏大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，銀川 750021)

葡萄(Vitisvinifera)具有重要的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、藥用價(jià)值、經(jīng)濟(jì)價(jià)值，已成為中國(guó)種植最廣泛的果樹(shù)樹(shù)種之一。中國(guó)西北的干旱、半干旱地區(qū)是葡萄發(fā)展的重要產(chǎn)區(qū)，是釀酒葡萄生長(zhǎng)的黃金地帶。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)鹽堿化土地面積約為1億 hm2，這嚴(yán)重制約著葡萄產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[1]。付晴晴等[2]研究表明對(duì)于葡萄而言，選擇耐鹽性強(qiáng)的砧木嫁接栽培品種，能夠提高葡萄砧穗組合的耐鹽性。

邵紅雨等[3]報(bào)道，高鹽度土壤會(huì)影響植物生長(zhǎng)，導(dǎo)致滲透脅迫、離子失衡和細(xì)胞氧化損傷。鹽脅迫下滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的積累是非鹽生植物對(duì)鹽脅迫的一種有效生理響應(yīng)機(jī)制。植物體中主要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)有脯氨酸、可溶性糖及可溶性蛋白等。樊懷福等[4]研究表明在鹽脅迫下植物體內(nèi)活性氧(ROS)

寧夏賀蘭山東麓葡萄栽培氣候區(qū)年土壤水分蒸發(fā)量大于年降雨量，其鹽漬化問(wèn)題尤為嚴(yán)重[7]。在眾多的生物措施中，種植耐鹽堿植物是改良鹽堿地的最佳措施之一。目前，葡萄砧木嫁接苗的抗旱性、抗寒性等方面已經(jīng)得到深入研究，但關(guān)于鹽脅迫對(duì)不同葡萄砧木影響的研究較少，為初步解釋葡萄砧木耐鹽性機(jī)理，本試驗(yàn)研究了鹽脅迫對(duì)6種葡萄砧木滲透調(diào)節(jié)及抗氧化能力的影響，并利用隸屬函數(shù)法綜合評(píng)價(jià)砧木的耐鹽性，篩選出適宜西北鹽漬化地區(qū)栽培的品種，為葡萄的嫁接栽培提供參考依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料及處理

試驗(yàn)于2020年5月到9月在寧夏永寧縣玉泉營(yíng)農(nóng)場(chǎng)國(guó)家葡萄產(chǎn)業(yè)體系水分生理與節(jié)水栽培崗位試驗(yàn)基地的避雨大棚中進(jìn)行。試驗(yàn)材料為13種一年生葡萄砧木：‘貝達(dá)’、‘5BB’、‘101-14’、‘110R’、‘188-08’、‘3309C’、‘140R’、‘Valiant’、‘山河2號(hào)’、‘B.R.NO.2’、‘Dogridge’、‘香檳尼’、‘5C’。

本試驗(yàn)為盆栽試驗(yàn)，于2020年5月9日將供試砧木留兩芽修剪，根系剪留5 cm左右蘸適量生根粉，定植于底徑200 mm、頂徑280 mm、高200 mm的塑料花盆中。生長(zhǎng)基質(zhì)由蛭石、珍珠巖和草木灰混合而成(V蛭石∶V珍珠巖∶V草木灰為1∶1∶1)，每盆1株，基質(zhì)含量為8 L，花盆底下放置托盤(pán)以防溶液外滲，污染環(huán)境。定植后灌透水，砧木發(fā)芽后每隔3 d澆灌1/2 Hoagland’s營(yíng)養(yǎng)液。待砧木長(zhǎng)至20片完全展開(kāi)葉后，選取9株長(zhǎng)勢(shì)一致的苗木進(jìn)行鹽脅迫處理，每3株為一個(gè)生物學(xué)重復(fù)。

處理方法參照付晴晴[8]，在中度鹽脅迫(100 mmol/L NaCl)處理6 d后表現(xiàn)出鹽害癥狀，因此用含100 mmol/L NaCl的1/2 Hoagland’s營(yíng)養(yǎng)液進(jìn)行澆灌處理 (SALT)，記為實(shí)驗(yàn)處理的第1天，隨后每3 d澆灌1次，每次每盆澆1 L。對(duì)照澆灌相同體積的不含NaCl的1/2 Hoagland’s營(yíng)養(yǎng)液(CK)，持續(xù)處理6次后各砧木品種表現(xiàn)差異明顯。于鹽脅迫開(kāi)始3 d、9 d、15 d后取各砧木品種7～9節(jié)完全展開(kāi)葉及根系，用去離子水洗凈、濾紙擦干、液氮速凍，于-80 ℃ 冰箱中保存?zhèn)溆?。試?yàn)期間的平均最低和最高氣溫分別為24.2 ℃ 和37.5 ℃，平均最低和最高相對(duì)濕度分別為32.5%和55.2%，平均日照時(shí)間為12.6 h。

1.2 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.2.1 相對(duì)電導(dǎo)率葡萄砧木葉片的相對(duì)電導(dǎo)率(RC)參照徐新娟等[9]方法進(jìn)行測(cè)定。于鹽脅迫處理的第3、9、15天取各砧木葉片。取樣后用蒸餾水洗凈擦干葉片，然后用打孔器避開(kāi)主脈取直徑5 mm的葉片，每個(gè)品種取20片小圓片，將打好的葉片放入有20 mL蒸餾水的離心管中，浸泡4 h。浸泡結(jié)束后用雷磁DDS-307A型電導(dǎo)率儀測(cè)定溶液的電導(dǎo)率，記為R1；然后將離心管放入沸水浴中加熱15 min，待溶液冷卻至室溫時(shí)測(cè)定溶液電導(dǎo)率，記為R2；每樣品測(cè)定3個(gè)重復(fù)。最后計(jì)算相對(duì)電導(dǎo)率(RC=R1/R2×100%)。

1.2.2 丙二醛含量丙二醛(MDA)含量的測(cè)定參照趙世杰等[10]方法。稱(chēng)取新鮮葉片和根系 0.2 g(FW)，用3 mL 0.1%(w/v)三氯乙酸研磨成勻漿，定容至10 mL。提取液用離心機(jī)離心，轉(zhuǎn)速為5 000 g/min，離心10 min。吸取1.5 mL上清液，加入1.5 mL 5%硫代巴比妥酸溶液，混勻后100 ℃水浴反應(yīng)20 min后迅速冷卻，5 000 g/min 離心10 min后取上清，分別于450、532和600 nm下比色測(cè)定吸光度值OD450、OD532和OD600。依據(jù)公式計(jì)算MDA含量(C)。C (μmol·L-1) = [6.452×(OD532- OD600) - 0.559×OD450]×10/(1.5×FW)。

1.2.3 超氧陰離子產(chǎn)生速率和過(guò)氧化氫含量超

1.2.4 滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量葡萄砧木根系和葉片的可溶性蛋白含量參照高俊鳳《植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》[11]進(jìn)行測(cè)定，可溶性糖含量的測(cè)定方法參照Rim Mzid[12]蒽酮硫酸法，脯氨酸含量的測(cè)定參照M. FOZOUNI[13]方法。

1.2.5 SOD和POD活性根系和葉片的SOD活性測(cè)定按南京建成試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行(試劑盒貨號(hào)A001-1)，POD活性測(cè)定按李成龍等[14]方法進(jìn)行。

1.3 葡萄砧木耐鹽性綜合評(píng)價(jià)采用隸屬函數(shù)法、選取鹽脅迫第15天各項(xiàng)生理指標(biāo)進(jìn)行葡萄砧木耐鹽性綜合評(píng)價(jià)。隸屬函數(shù)值計(jì)算公式：Uij=(Xij-Xjmin)/(Xjmax-Xjmin)(正相關(guān))，Uij=1-(Xij-Xjmin)/(Xjmax-Xjmin)(負(fù)相關(guān))，式中：Uij表示i品種j指標(biāo)的隸屬函數(shù)值；Xij表示i品種j指標(biāo)的測(cè)定值；Xjmin和Xjmax分別表示品種中j指標(biāo)的最小值和最大值；i表示品種，j表示指標(biāo)。根據(jù)上述公式先分別計(jì)算出各砧木8項(xiàng)指標(biāo)的隸屬度。然后取同種砧木8項(xiàng)指標(biāo)的算術(shù)平均數(shù)作為平均隸屬度使用。參照夏思哲等[15]的方法，按照平均隸屬度將耐鹽性分為3級(jí)：0.6～1.0為高耐鹽(HR)，0.4～0.6為中耐鹽(MR)，0～0.4為低耐鹽(LR)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用 Excel 2019 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和作圖，SPSS17.0 軟件進(jìn)行差異顯著性與相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 鹽脅迫下葡萄砧木葉片表觀形態(tài)比較

在100 mmol/L NaCl 脅迫過(guò)程中，從葉片外觀形態(tài)表現(xiàn)(圖1)可以看出，各葡萄砧木的耐鹽性差異明顯。首先，各砧木品種葉片出現(xiàn)鹽害的時(shí)間不同。其中，‘3309C’、‘140R’、‘山河2號(hào)’在第9天葉片出現(xiàn)褐斑、葉緣卷枯現(xiàn)象，在第15天葉片全面卷枯，幾乎脫落；‘貝達(dá)’、‘5C’在第9～15天葉片出現(xiàn)褐斑，15 d后逐漸卷枯現(xiàn)象；‘101-14’、‘110R’在第15天葉片出現(xiàn)少量褐斑。其次，各砧木品種葉片遭受鹽害程度不同。在鹽脅迫處理15 d時(shí)，砧木品種‘188-08’、‘3309C’、‘140R’、‘Valiant’的葉片近乎完全脫落，且砧木生長(zhǎng)受到顯著抑制，說(shuō)明其抗鹽性極弱；砧木品種‘貝達(dá)’、‘5BB’、‘B.R.No.2’、‘Dogridge’有少部分葉片脫落，大部分葉片出現(xiàn)褐斑、葉緣卷枯現(xiàn)象，耐鹽性較弱；砧木品種‘香檳尼’、‘5C’有較少的葉片出現(xiàn)葉緣卷枯現(xiàn)象，耐鹽性較好；砧木品種‘101-14’、‘110R’除生長(zhǎng)量較CK有所減少外，葉枯現(xiàn)象最少，說(shuō)明其耐鹽性較強(qiáng)，抗鹽性最好。通過(guò)形態(tài)觀察獲得各品種砧木的實(shí)際耐鹽性差異后，選擇不同耐鹽性水平的代表性品種‘貝達(dá)’、‘101-14’、‘110R’、‘3309C’、‘140R’、‘5C’進(jìn)行后續(xù)研究，考察不同耐鹽性品種相關(guān)抗逆性指標(biāo)變化特征，探討其耐鹽機(jī)制。

2.2 鹽脅迫對(duì)6種葡萄砧木相對(duì)電導(dǎo)率和MDA含量的影響

葉片相對(duì)電導(dǎo)率和MDA含量在一定程度上反映了外界環(huán)境條件脅迫下細(xì)胞質(zhì)膜受損傷程度。隨著鹽脅迫處理天數(shù)的增加，各葡萄砧木葉片相對(duì)電導(dǎo)率呈逐漸增加的變化趨勢(shì)(圖2)。其中，在脅迫處理3 d時(shí)，對(duì)照組和脅迫組各品種葉片相對(duì)電導(dǎo)率分別在26.39%～37.49%和27.22%～42.44%之間，而‘貝達(dá)’、‘110R’、‘3309C’表現(xiàn)為脅迫組顯著低于對(duì)照組，‘140R’則為脅迫組顯著高于對(duì)照組39.58%，‘5C’、‘101-14’在兩組之間均無(wú)顯著差異。在脅迫處理9 d時(shí)，對(duì)照組和脅迫組各品種葉片相對(duì)電導(dǎo)率分別在25.49%～45.56%和27.62%～48.38%之間，僅‘5C’表現(xiàn)為脅迫組顯著高于對(duì)照組，其余品種在兩組間無(wú)顯著差異。在脅迫處理15 d時(shí)，對(duì)照組和脅迫組各品種葉片相對(duì)電導(dǎo)率分別在38.56%～54.23%和42.48%～89.19%之間，除‘貝達(dá)’在兩組間無(wú)顯著差異外，其余品種均表現(xiàn)為脅迫組顯著高于對(duì)照組，且‘3309C’、‘140R’的葉片相對(duì)電導(dǎo)率高達(dá)80%以上，表明其葉片細(xì)胞膜已受到損害，細(xì)胞液滲透嚴(yán)重。在脅迫處理18 d時(shí)，脅迫組各品種的相對(duì)電導(dǎo)率均顯著高于對(duì)照組，其中的‘3309C’、‘140R’的相對(duì)電導(dǎo)率已達(dá)90%以上，葉片已經(jīng)枯萎，其耐鹽性極差；而此時(shí)‘110R’的電導(dǎo)率較15 d時(shí)降低，可能是該品種對(duì)鹽脅迫適應(yīng)后細(xì)胞膜有所修復(fù)，膜透性降低所致。由此可見(jiàn)，葡萄砧木品種‘貝達(dá)’、‘3309C’、‘140R’耐鹽性較差，而‘101-14’、‘110R’耐鹽性較好。

小寫(xiě)字母表示處理與對(duì)照間具有顯著性差異(P<0.05)，下同圖2 鹽脅迫下葡萄砧木葉片相對(duì)電導(dǎo)率的變化The different normal letters indicate significant difference between treatment and control.(P < 0.05), the same as belowFig.2 The relative electrical conductivity in leaves of grapevine rootstocks under salt stress

同時(shí)，鹽脅迫下各品種砧木葉片和根系的MDA含量均隨脅迫處理天數(shù)的增加而逐漸升高(圖3)。

圖3 鹽脅迫下砧木葉片和根系丙二醛含量的變化Fig.3 The MDA content in leaves and roots of grapevine rootstocks under salt stress

在脅迫處理3 d時(shí)，脅迫組葉片MDA含量在‘貝達(dá)’、‘5C’中分別顯著高于對(duì)照組32.67%、41.03%，其余品種與對(duì)照組均無(wú)顯著差異；在脅迫處理9 d時(shí)，脅迫組MDA含量在‘140R’、‘貝達(dá)’中分別顯著高于對(duì)照組68.75%、37.51%，在‘101-14’和‘3309C’中與對(duì)照組均無(wú)顯著差異，在其余品種中顯著低于對(duì)照組；在脅迫處理15 d時(shí)，脅迫組葉片MDA含量除‘3309C’與對(duì)照組無(wú)顯著差異外，其余品種均比對(duì)照顯著增加，在‘貝達(dá)’、‘110R’、‘5C’中增幅分別達(dá)到39.29%、52.99%、65.15%。同時(shí)，在脅迫處理3 d時(shí)，脅迫組根系MDA含量在‘貝達(dá)’、‘110R’、‘140R’中均較對(duì)照組顯著增加，前兩者增幅分別達(dá)到73.64%、61.10%，在‘5C’和‘3309C’中均顯著低于對(duì)照組，而在‘101-14’中無(wú)顯著差異；在脅迫處理9 d時(shí)，各品種脅迫組根系MDA含量均不同程度高于對(duì)照組，但僅‘5C’的增幅(83.27%)達(dá)到顯著水平；在脅迫處理15 d時(shí)，各品種脅迫組根系MDA含量均較對(duì)照組顯著增加，其中‘110R’和‘140R’增幅較大，分別達(dá)到67.70%、125.72%，而‘101-14’和‘3309C’增加較少，分別僅為15.42%和15.31%。

2.3 鹽脅迫對(duì)6種葡萄砧木葉片和根系滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量的影響

2.3.1 脯氨酸含量在各鹽脅迫處理階段，各葡萄砧木間葉片和根系脯氨酸含量差異顯著(表1)。其中，在鹽脅迫處理3 d時(shí)，脅迫組砧木葉片脯氨酸含量?jī)H‘貝達(dá)’和‘101-14’比對(duì)照組顯著升高，升幅分別為34.58%和28.21%，其余變化均不顯著；在脅迫處理9 d時(shí)，脅迫組脯氨酸含量在‘101-14’、‘貝達(dá)’、‘140R’中分別比對(duì)照組顯著升高49.10%、39.00%和31.41%，在‘110R’和‘5C’中則比對(duì)照組顯著降低；在脅迫處理15 d時(shí)，各品種脅迫組葉片脯氨酸含量均不同程度高于對(duì)照組，且除‘貝達(dá)’和‘101-14’外升幅均達(dá)到顯著水平，并以‘5C’升幅最大(83.50%)，其次是‘140R’(74.88%)。同時(shí)，在脅迫處理3 d時(shí)，脅迫組根系脯氨酸含量除‘貝達(dá)’和‘101-14’分別較對(duì)照組顯著增加28.25%、40.96%外，其余品種均不同程度降低，但降幅均不顯著；在脅迫處理9 d時(shí)，脅迫組脯氨酸含量除‘140R’和‘110R’分別比對(duì)照組顯著升高219.42%、91.20%外，其余均不同程度降低，且‘5C’顯著降低了52.17%；在脅迫處理15 d時(shí)，各品種脅迫組根系脯氨酸含量均高于對(duì)照組，且除‘110R’外均達(dá)到顯著水平，其中的‘140R’、‘3309C’分別顯著升高了106.70%、69.61%。

表1 鹽脅迫下不同葡萄砧木葉片和根系滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量的變化

2.3.2 可溶性蛋白含量在各鹽脅迫處理階段，各葡萄砧木間葉片和根系可溶性蛋白含量表現(xiàn)出不同的增加趨勢(shì)(表1)。各品種脅迫組砧木葉片可溶性蛋白含量均不同程度高于對(duì)照組，在脅迫處理3 d時(shí)，除‘101-14’和‘5C’外升幅均達(dá)到顯著水平，并以‘3309C’升幅最大(516.05%)，其次是‘140R’(218.98%)；在脅迫處理9 d時(shí)，除‘110R’和‘140R’外升幅均達(dá)到顯著水平，并以‘3309C’升幅最大(121.93%)，其次是‘5C’(114.03%)；在脅迫處理15d時(shí)，除‘5C’增加不顯著，僅為3.04%外，其余品種均達(dá)到顯著水平，以‘貝達(dá)’升幅最大(172.42%)，其次是‘110R’(130.18%)。各砧木根系可溶性蛋白含量與葉片變化趨勢(shì)不同，在脅迫處理3 d時(shí)，脅迫組根系可溶性蛋白含量顯著增加的品種有‘101-14’、‘貝達(dá)’，增幅分別為91.55%、88.79%，而‘110R’增幅為5.74%，其余品種均不同程度降低；在脅迫處理9 d時(shí)，脅迫組根系可溶性蛋白含量?jī)H‘140R’小幅升高22.02%外，其余品種均不同程度降低，且‘5C’顯著降低了63.74%；在脅迫處理15 d時(shí)，脅迫組根系可溶性蛋白含量均有所增加，除‘貝達(dá)’和‘5C’外升幅均達(dá)到顯著水平，以‘140R’升幅最大(104.99%)。其中葉片可溶性蛋白含量較高的品種，根系含量較少，說(shuō)明各品種對(duì)鹽脅迫存在時(shí)空特異性。

2.3.3 可溶性糖含量在各鹽脅迫處理階段，各葡萄砧木間葉片和根系可溶性糖含量差異顯著(表1)，且葉片和根系表現(xiàn)出不同的變化趨勢(shì)。在脅迫處理3 d時(shí)，脅迫組砧木葉片可溶性糖含量除‘3309C’比對(duì)照組降低外，其余品種均比對(duì)照組不同程度升高，‘101-14’比對(duì)照組顯著升高，升幅為15.18%；在脅迫處理9 d時(shí)，‘貝達(dá)’、‘110R’、‘5C’比對(duì)照組顯著升高，升幅分別為31.00%、14.17%、20.24%，僅‘101-14’可溶性糖含量比對(duì)照組顯著降低了25.49%，其余變化不顯著；在脅迫處理15 d，脅迫組葉片可溶性糖含量均有所增加，顯著增加的品種有‘101-14’，升幅最大(72.43%)，其次是‘110R’(25.56%)。同時(shí)，脅迫組各砧木品種根系可溶性糖含量差異顯著，在脅迫處理3 d時(shí)，除‘3309C’、‘5C’比對(duì)照組降低外，其余品種均比對(duì)照組顯著升高，并以‘貝達(dá)’升幅最大(80.12%)，其次是‘110R’(59.26%)；在脅迫處理9 d時(shí)，脅迫組根系可溶性糖含量除‘101-14’比對(duì)照組增加不顯著外，其余均顯著增加，以‘140R’升幅最大(91.71%)，其次是‘5C’(72.76%)；在脅迫處理15 d時(shí)，除‘貝達(dá)’和‘3309C’比對(duì)照組降低外，其余品種均比對(duì)照組顯著增加，并以‘140R’升幅最大(45.10%)，其次是‘5C’(42.39%)。6個(gè)品種中只有‘110R’、‘101-14’葉片與根系表現(xiàn)出相對(duì)一致的增加趨勢(shì)，其余品種地上部和地下部均有較大的差異性。

2.4 鹽脅迫對(duì)6種葡萄砧木葉片和根系抗氧化系統(tǒng)的影響

圖4 鹽脅迫下砧木葉片和根系產(chǎn)生速率的變化Fig.4 The production rate in leaves and roots of grapevine rootstock under salt stress

2.4.2 H2O2含量圖5顯示，鹽脅迫下各品種砧木葉片和根系的H2O2含量均大于相應(yīng)對(duì)照，增幅大多達(dá)到顯著水平，且葉片H2O2含量大于根系。其中，在脅迫處理3 d時(shí)，脅迫組葉片H2O2含量以‘5C’、‘101-14’增幅較大，分別較對(duì)照升高了122.76%、80.95%，而‘110R’增幅較小(14.71%)；脅迫組根系H2O2含量以‘3309C’增幅最大(146.91%)；在脅迫處理9 d和15 d時(shí)，各品種脅迫組葉片H2O2含量分別較對(duì)照組增加10.86%～66.58%和21.83%～60.45%，以‘5C’增幅較大，‘101-14’和‘140R’增幅較?。辉诿{迫處理15 d時(shí)，脅迫組‘101-14’、‘5C’和‘3309C’根系H2O2含量均顯著高于對(duì)照組，前兩者增幅分別為88.32%、74.51%，而脅迫組‘110R’和‘140R’則與對(duì)照組無(wú)顯著性差異?？梢?jiàn)，鹽脅迫后H2O2含量變化在品種間表現(xiàn)出明顯差異，大部分品種在鹽脅迫后顯著增加且H2O2含量處于相似的水平，個(gè)別品種具有特異性。

圖5 鹽脅迫下砧木葉片和根系H2O2含量的變化Fig.5 The H2O2 content in leaves and roots of grapevine rootstocks under salt stress

2.4 3 SOD活性SOD能夠催化超氧陰離子自由基歧化生成氧和過(guò)氧化氫。圖6顯示，隨著鹽脅迫處理天數(shù)的增加，各品種砧木葉片的SOD活性總體表現(xiàn)為脅迫組高于對(duì)照組且大多達(dá)到顯著水平，并整體呈先升高后降低的趨勢(shì)，同期各個(gè)品種之間差異較小。其中，在脅迫處理3 d時(shí)，砧木葉片SOD活性較高的是‘貝達(dá)’、‘5C’，脅迫組較對(duì)照組分別顯著增加了10.37%、22.82%；在脅迫處理9 d時(shí)，脅迫組砧木葉片SOD活性較大的是‘5C’，較對(duì)照組顯著升高了23.66%，酶活性較低的仍然是‘3309C’和‘140R’，分別較對(duì)照組升高了6.76%和9.40%。

圖6 鹽脅迫下葡萄砧木葉片和根系SOD活性的變化Fig.6 The SOD activity in leaves and roots of grapevine rootstocks under salt stress

在脅迫處理15 d時(shí)，脅迫組葉片SOD活性?xún)H有‘5C’保持了較高水平，較對(duì)照組顯著增加38.02%，而‘貝達(dá)’、‘110R’、‘140R’葉片SOD活性均與對(duì)照組無(wú)顯著差異。同時(shí)，各砧木品種根系的SOD活性與葉片表現(xiàn)出不同的變化趨勢(shì)，均隨脅迫時(shí)間呈逐漸降低，但是脅迫組大多仍比對(duì)照組顯著增加。其中，在脅迫處理15 d時(shí)，‘110R’、‘3309C’、‘貝達(dá)’的根系SOD活性顯著高于對(duì)照組，增幅分別增加到79.69%、65.90%、44.00%，而‘101-14’的酶活性則相對(duì)較弱，為15.72%。根系SOD活性在脅迫處理15 d時(shí)下降原因可能是鹽脅迫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致抗氧化酶系統(tǒng)受到了嚴(yán)重傷害。

2.4.4 POD活性POD是清除H2O2的重要保護(hù)酶。與SOD活性變化趨勢(shì)不同，鹽脅迫下各砧木葉片POD活性隨脅迫天數(shù)的增加呈先增加后降低的變化趨勢(shì)，且個(gè)別品種表現(xiàn)出較高的酶活性水平，其中品種‘101-14’的POD活性較高，但隨脅迫時(shí)間的增加逐漸降低(圖7)。在脅迫處理3 d時(shí)，除‘101-14’顯著升高43.75%外，其余各砧木葉片POD活性與對(duì)照組差異不顯著；在脅迫處理9 d時(shí)，各品種POD活性均比3 d時(shí)有所增加，且脅迫組大多顯著高于對(duì)照組；在脅迫處理15 d時(shí)，脅迫組‘貝達(dá)’、‘110R’葉片酶活性較對(duì)照組分別顯著降低63.64%、51.02%，其余品種無(wú)顯著變化。同時(shí)，與葉片相比，根系POD活性在品種間相近，隨著脅迫時(shí)間基本呈先升高后降低的變化趨勢(shì)。在脅迫處理3 d和9 d時(shí)，除‘3309C’外，其余各砧木品種根系POD活性大多比對(duì)照組顯著增加；在脅迫處理15 d時(shí)，各品種砧木根系POD活性除‘110R’、‘5C’比9 d時(shí)增加外，其余品種酶活性下降，且脅迫處理過(guò)程中，脅迫組‘101-14’、‘110R’、‘5C’根系的POD活性均顯著高于對(duì)照組。結(jié)果表明不同品種砧木對(duì)鹽脅迫的耐受性與響應(yīng)程度存在較大差異，耐鹽性較強(qiáng)品種的酶活性較高且維持時(shí)間較長(zhǎng)。

圖7 鹽脅迫下葡萄砧木葉片和根系POD活性的變化Fig.7 The POD activity in leaves and roots of grapevine rootstocks under salt stress

2.5 不同葡萄砧木耐鹽性綜合評(píng)價(jià)

依據(jù)鹽脅迫第 15 天時(shí)各葡萄砧木葉片丙二醛含量、超氧陰離子產(chǎn)生速率、過(guò)氧化氫含量、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量、SOD活性和POD活性等 8 項(xiàng)生理指標(biāo)，采用隸屬函數(shù)法對(duì)6個(gè)葡萄砧木進(jìn)行耐鹽性綜合評(píng)價(jià)(表2)，依據(jù)各砧木的平均隸屬度大小得出它們耐鹽性排序?yàn)椤?10R’>‘101-14’>‘貝達(dá)’>‘5C’>‘3309C’>‘140R’。與實(shí)際形態(tài)觀察結(jié)果相比，高耐鹽、中耐鹽和低耐鹽性品種的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果與其相符。

表2 鹽脅迫第15天不同葡萄砧木耐鹽性的隸屬函數(shù)值

3 討 論

葡萄作為寧夏地區(qū)重要的經(jīng)濟(jì)果樹(shù)之一，生長(zhǎng)過(guò)程中受到各種脅迫的影響，鹽脅迫是限制其正常生長(zhǎng)的非生物脅迫因子之一。丙二醛(MDA)是衡量氧化脅迫程度的常用指標(biāo)之一，能反映植物膜脂過(guò)氧化的程度[16]，因此，丙二醛含量也可以指示植物在鹽脅迫下的耐鹽性。本研究發(fā)現(xiàn)在鹽脅迫處理下各葡萄砧木葉片丙二醛和相對(duì)電導(dǎo)率都顯著增加，這與Liang[17]、Mahmoud[18]等研究結(jié)果一致。本研究中各砧木葉片相對(duì)電導(dǎo)率差異顯著，耐鹽性弱的砧木品種‘3309C’、‘140R’在脅迫初表現(xiàn)出較高的相對(duì)電導(dǎo)率，說(shuō)明兩者葉片細(xì)胞在鹽脅迫開(kāi)始就遭受破壞，且隨著鹽脅迫天數(shù)增加，相對(duì)電導(dǎo)率值逐漸升高，鹽脅迫后期耐鹽性弱的品種相對(duì)電導(dǎo)率值接近90%。植物在遭受鹽脅迫后產(chǎn)生的這些膜脂過(guò)氧化產(chǎn)物通過(guò)對(duì)蛋白質(zhì)、植物細(xì)胞膜系、植物細(xì)胞光合作用、植物呼吸作用等的傷害[19]，進(jìn)而影響植物的正常生長(zhǎng)發(fā)育。

同時(shí)，鹽脅迫引起的滲透脅迫會(huì)限制植物生長(zhǎng)，植物遭受脅迫后其脯氨酸、可溶性糖及可溶性蛋白等可以通過(guò)保持細(xì)胞內(nèi)外滲透勢(shì)防止脫水，緩解脅迫過(guò)程中植物的衰老程度。田曉艷等[20]發(fā)現(xiàn)，牧草幼苗葉片可溶性糖、可溶性蛋白含量隨著鹽脅迫時(shí)間的增加而顯著增加，從而平衡植株細(xì)胞滲透勢(shì)，保持植株在脅迫條件下與外界交換水分，本研究結(jié)果與之一致。本試驗(yàn)中砧木根系脯氨酸含量在脅迫處理后期顯著增加，這可能是由于鹽脅迫造成了膜蛋白水解，從而使可溶性蛋白含量增加，說(shuō)明脅迫后期細(xì)胞膜嚴(yán)重受損。本試驗(yàn)中葡萄砧木品種‘3309C’、‘140R’可溶性蛋白含量在脅迫開(kāi)始時(shí)較高，出現(xiàn)鹽害的時(shí)間最早，也是最早枯死的品種，說(shuō)明其耐鹽性較弱。另外，試驗(yàn)鹽脅迫下各品種砧木脯氨酸含量較對(duì)照均有顯著增加，這與Fozouni等[13]和羅巧玉等[21]研究結(jié)果一致。

另外，細(xì)胞膜具有重要的生理功能，它既維持穩(wěn)定代謝的胞內(nèi)環(huán)境，又能調(diào)節(jié)和選擇物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞。細(xì)胞膜能接收外界信號(hào)的刺激使細(xì)胞做出反應(yīng)，同時(shí)滿(mǎn)足植物生理活動(dòng)的需要[22]。氧氣是植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中不可缺少的物質(zhì)之一，它參與新陳代謝、線粒體呼吸和氧化磷酸化等代謝過(guò)程并產(chǎn)生能量。然而，氧在代謝過(guò)程中可能被激活成活性氧(ROS)，ROS具有很強(qiáng)的氧化能力，可導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)膜損傷、不可逆代謝功能障礙和細(xì)胞死亡[23]，因此ROS含量的變化可以一定程度上反映植物傷害情況。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，耐鹽能力差的葡萄砧木品種葉片ROS含量積累較多，而耐鹽性強(qiáng)的品種則產(chǎn)生較少，其有害的超氧陰離子含量也較少。抗氧化酶可有效清除葉片中的ROS，從而緩解超氧陰離子過(guò)量帶來(lái)的傷害[24]?？寡趸富钚缘奶岣哂欣谥参镞m應(yīng)鹽漬環(huán)境，SOD是ROS

耐鹽性是評(píng)價(jià)砧木抗逆性的一個(gè)重要指標(biāo)，它與鹽脅迫下葡萄砧木葉片和根系中活性氧代謝、滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)和抗氧化酶活性密切相關(guān)，但采用單一指標(biāo)很難做出準(zhǔn)確判斷。本試驗(yàn)依據(jù)鹽脅迫下各葡萄砧木各項(xiàng)抗逆生理指標(biāo)，利用隸屬函數(shù)法綜合評(píng)價(jià)砧木的耐鹽性，結(jié)果表明砧木品種‘110R’、‘101-14’耐鹽性強(qiáng)，這與袁軍偉等[30]的研究結(jié)果一致，而與吳夢(mèng)曉等[31]的砧木抗逆性鑒定結(jié)果不同，猜測(cè)可能是取樣時(shí)間、部位不同所致，也可能是鹽處理、栽培方式等因素引起的，今后需進(jìn)一步研究證實(shí)。

綜上所述，在中度鹽脅迫條件下，葡萄砧木葉片細(xì)胞液外滲，細(xì)胞膜透性增加。‘110R’、‘101-14’等耐鹽性較強(qiáng)的品種能產(chǎn)生較多的可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸等滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)和提高自身SOD、POD等抗氧化酶活性，維持細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)和細(xì)胞膜的穩(wěn)定性，從而表現(xiàn)出一定的耐鹽脅迫能力。在本研究含100 mmol/L NaCl的1/2 Hoagland’s營(yíng)養(yǎng)液脅迫條件下，‘110R’和‘101-14’砧木品種耐鹽性較強(qiáng)，可作為高鹽土壤葡萄砧木使用，適合在西北地區(qū)的推廣與應(yīng)用。