閻世江，張繼寧

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 園藝學(xué)院，山西 太原 030031）

茄子原產(chǎn)于印度，引進我國后種植面積日益擴大，成為大眾喜聞樂見的一種蔬菜[1]。近年來隨著人們生活水平的提高，特別是隨著黨的二十大勝利召開，廣大群眾對反季節(jié)蔬菜的需求量增大。在反季節(jié)蔬菜生產(chǎn)過程中，茄子容易受低溫逆境的影響，表現(xiàn)出產(chǎn)量下降、品質(zhì)變差，因此，有關(guān)茄子耐低溫性的研究成為學(xué)者研究的熱點。在茄子不同生長發(fā)育階段，低溫對茄子的影響不同。閻世江等[2]研究表明，在發(fā)芽期如遇低溫，將抑制茄子種子的發(fā)芽，使發(fā)芽率下降；在幼苗期如遇低溫脅迫，則茄子株高、莖粗、干物質(zhì)質(zhì)量等生長指標(biāo)下降，POD、SOD、CAT 活性下降，MDA 含量上升[3]，與耐低溫性存在顯著正相關(guān)的關(guān)系[4]。此外，低溫處理后茄子葉片中的ABA、IAA、GA3、腐胺、亞精胺含量上升，ZT、精胺含量下降[5-6]；在結(jié)實期如遇低溫，容易產(chǎn)生爛茄、裂茄，影響茄子的品質(zhì)[7]。

光合作用是植物重要的生理活動，具體指植物體吸收光能，將水與CO2轉(zhuǎn)化為植物所需的營養(yǎng)物質(zhì)，在此過程中光合色素起到吸收光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的作用，為光合作用提供能量，因此，光合色素對植物體十分重要。而前述的研究多集中在生長發(fā)育的某一階段，未從生長發(fā)育的指標(biāo)逐步深入至色素的層面進行系統(tǒng)研究。為此，本研究以6份不同遺傳來源的茄子材料為研究對象，對幼苗進行低溫處理，模擬反季節(jié)蔬菜生長環(huán)境，從株高、莖粗、干物質(zhì)質(zhì)量等農(nóng)藝性狀逐步深入至與光合作用密切相關(guān)的色素含量等指標(biāo)，研究色素含量在低溫下的變化規(guī)律，以期為茄子的逆境生理研究奠定基礎(chǔ)。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

選取6 份不同遺傳來源的茄子高代自交系為材料，命名為Q01～Q06，均經(jīng)過6 代以上的選育，均為圓茄、果皮紫黑色，由山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院茄子育種課題組提供。

1.2 試驗方法

本試驗于2022 年3 月在山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院實驗室內(nèi)進行。將6 份茄子育種材料催芽，2 d 后穴盤育苗，每份材料播種150 粒種子，40 d 后分苗入營養(yǎng)缽，每份材料隨機選取10 株，放入人工氣候箱進行低溫處理，模擬在早春日光溫室的環(huán)境[4]，白天10 ℃，夜間7 ℃，光照強度4 000 lx，處理10 d。設(shè)3 次重復(fù)，并以常溫為對照。處理結(jié)束后立即調(diào)查幼苗耐低溫性，測定株高、莖粗、干物質(zhì)質(zhì)量、葉綠素等色素含量[8]，測定時每處理取5 株，取其平均值，并計算耐低溫指數(shù)、壯苗指數(shù)[9]。

幼苗耐低溫性分級標(biāo)準(zhǔn)為：0 級，全株死亡；1 級，幼苗各葉片普遍受凍；2 級，幼苗3～5 葉受凍；3 級，幼苗2～4 葉受凍；4 級，幼苗1～2 葉受凍；5 級，幼苗生長正常，無任何受凍癥狀。

式中，S表示受低溫傷害后，相應(yīng)級別的幼苗株數(shù)。

1.3 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 17.0 進行分析，采用Excel 2013 統(tǒng)計并制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同材料茄子幼苗的低溫耐受性分析

由圖1 可知，Q01、Q02 材料表現(xiàn)出較強的耐低溫性，耐低溫指數(shù)分別達(dá)0.838、0.820，Q03、Q04 材料的耐低溫指數(shù)居中，分別達(dá)0.611、0.698，其余材料的耐低溫指數(shù)較低，在0.4 以下?？梢园l(fā)現(xiàn)，6 份材料的耐低溫性表現(xiàn)出極大的差異。

2.2 不同材料茄子幼苗的壯苗指數(shù)分析

從圖2 可以看出，在常溫下，壯苗指數(shù)在各材料間差異未達(dá)顯著水平，為0.458～0.506，在低溫處理后壯苗指數(shù)出現(xiàn)下降，且差異達(dá)顯著水平（P＜0.05）。材料Q01、Q02 保持在較高的水平，分別為0.456、0.450，材料Q05、Q06 表現(xiàn)較低，分別為0.224、0.251，材料Q03、Q04 處于居中的水平，分別為0.362、0.333。

通過對壯苗指數(shù)的分析可以發(fā)現(xiàn)，低溫弱光抑制了茄子幼苗的生長，不同材料表現(xiàn)出的受抑制的程度不同，Q01、Q02 的耐低溫性較強，受到的影響較小，Q05、Q06 的耐低溫性較差，受到的影響較大，耐低溫性表現(xiàn)中等的材料在低溫弱光處理后壯苗指數(shù)處于中間水平。

2.3 不同材料茄子葉片色素含量分析

由圖3—5 可知，Q01～Q06 等6 份材料在常溫下的葉綠素含量在1.366～1.509 mg/g，葉綠素a 含量在1.186～1.302 mg/g，葉綠素b 含量在0.379～0.395 mg/g，各材料間的差異未達(dá)顯著水平；經(jīng)過低溫弱光處理后各材料的3 種色素含量均出現(xiàn)下降，在葉綠素含量中，Q01、Q02 分別下降至1.381、1.386 mg/g，Q03、Q04 下降的幅度居中，分別下降至1.278、1.190 mg/g，Q05、Q06 下降的幅度最大，分別達(dá)0.979、1.060 mg/g。3 種色素含量均表現(xiàn)為Q01、Q02 耐低溫指數(shù)較高的材料，下降的幅度較小，耐低溫性表現(xiàn)中等的材料下降的幅度居中，而Q05、Q06屬于耐低溫性較差的材料，下降的幅度較大。

圖3 不同材料葉綠素含量比較Fig.3 Comparison of chlorophyll content ofdifferent materials

圖4 不同材料葉綠素a 含量比較Fig.4 Comparison of chlorophyll a content of different materials

圖5 不同材料葉綠素b 含量比較Fig.5 Comparison of chlorophyll b content of different materials

茄子胡蘿卜素含量、類胡蘿卜素含量如圖6、7所示，總體上在常溫下有差異，但未達(dá)顯著水平，但經(jīng)低溫處理后，6 份材料的這2 個性狀均下降，各材料的下降幅度差異較大，Q01、Q02 材料的胡蘿卜素含量分別下降至9.422、9.634 mg/g，Q03、Q04 材料分別下降至8.716、8.503 mg/g，保持在中等水平，Q05、Q06 材料下降的幅度較大，分別達(dá)5.629、5.382 mg/g；類胡蘿卜素含量也表現(xiàn)為耐低溫性較強的材料在處理后保持在較高的水平，耐低溫性較差的材料保持在較低的水平，耐低溫性中等的材料保持在中等的水平。

圖6 不同材料胡蘿卜素含量比較Fig.6 Comparison of carotene content of different materials

圖7 不同材料類胡蘿卜素含量比較Fig.7 Comparison of carotenoids content of different materials

通過對葉綠素等指標(biāo)的分析可以發(fā)現(xiàn)，低溫弱光處理使葉綠素、胡蘿卜素等色素含量下降，耐低溫性與處理后色素的含量有關(guān)，耐低溫性較強的材料在低溫弱光下表現(xiàn)出較高的色素含量，耐低溫性較弱的材料色素含量大幅度下降，處于較低的水平，而耐低溫性中等的材料色素含量在低溫弱光處理后處在中等的水平。

3 結(jié)論與討論

壯苗指數(shù)與蔬菜幼苗的耐低溫性密切相關(guān)。陳青君等[10]、逯明輝等[11]、閆世江等[12-13]研究表明，在幼苗期遭遇低溫弱光的逆境后，黃瓜幼苗的生長發(fā)育受到抑制，壯苗指數(shù)下降。任國三等[14]研究表明，低溫弱光處理后茄子的壯苗指數(shù)等指標(biāo)與常溫對照相比出現(xiàn)下降，與耐低溫性呈正相關(guān)。本研究結(jié)論與上述學(xué)者的結(jié)論一致，說明低溫弱光不利于茄子幼苗的生長發(fā)育與干物質(zhì)積累，但耐低溫性較強的材料在逆境下有一定的抗逆性，仍可進行生長發(fā)育，壯苗指數(shù)較高，這與育種家在田間選育時發(fā)現(xiàn)的情況相同。

光合作用是植物體最重要的生理活動，光合色素可以吸收太陽光，轉(zhuǎn)化為植物所需的營養(yǎng)物質(zhì)。有研究表明，在植物體遭遇低溫等逆境時，光合色素含量會發(fā)生變化。方宇輝等[15]對小麥研究發(fā)現(xiàn)，幼苗在遭遇低溫逆境時，葉片色素含量下降；馬德華等[16]對黃瓜也有類似的研究結(jié)論。孟煥文等[17]研究發(fā)現(xiàn)，在低溫逆境的條件下，番茄葉片色素含量下降，但不同的材料所表現(xiàn)出的應(yīng)激反應(yīng)也不同，耐低溫性較強的番茄材料葉綠素含量等下降幅度較小，低溫耐受性較差的材料卻大幅度地下降。施大偉等[18]、王靜等[19]對水稻的研究也有類似的報道。目前，有關(guān)茄子在低溫下色素含量變化的研究少見報道，但本研究的結(jié)論與上述學(xué)者的研究結(jié)論類似。其原因可能是在低溫逆境下，色素系統(tǒng)受到抑制，其含量降低，但耐低溫性較強的材料能保持較高的色素含量，以維持正常的光合作用，而耐低溫性較差的材料色素含量大幅度下降，無法維持正常的光合作用，所以，表現(xiàn)出生長發(fā)育受到抑制，甚至死亡[20-24]。陳青君等[25]研究低溫下黃瓜生理指標(biāo)的變化發(fā)現(xiàn)，葉綠素含量降低可能是色素合成機制受到抑制所造成。

本研究結(jié)果表明，常溫下茄子幼苗的壯苗指數(shù)、葉片色素含量在材料間的差異不顯著，但在低溫處理后整體呈下降趨勢，且差異達(dá)顯著水平。耐低溫性較強的材料表現(xiàn)出較高的壯苗指數(shù)、色素含量，耐低溫性較差的材料壯苗指數(shù)、色素含量較低，耐低溫性中等的材料表現(xiàn)居中，因此，壯苗指數(shù)、色素含量等可以作為鑒定茄子材料耐低溫性的指標(biāo)。