江苏农业科学２０１６年第４４卷第３期 一１８３一 张永吉，李爱民，徐中友，等．不同浓度水杨酸对西瓜幼苗抗冷性的诱导效应［Ｊ］．江苏农业科学，２０１６，４４（３）：１８３—１８５ ｄｏｉ：１０．１５８８９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２—１３０２．２０１６．０３．０５０ 不同浓度水杨酸对西瓜幼苗抗冷性的诱导效应 张永吉，李爱民，徐中友，张云虹，苏茺，张瑛，波，．张永泰 （江苏里下河地区农业科学研究所，江苏扬州２２５００２） 摘要：以早佳“８４２４”西瓜幼苗为试验材料，低温处理前分别喷施０、０．２５、０．５、１．０、２．０ ｍｍｏｌ／Ｌ ５个浓度的水杨酸 （ＳＡ），研究ＳＡ对西瓜幼苗抗冷性的影响。结果表明，叶面喷施ＳＡ能有效提高西瓜苗抗冷性，ＳＡ能降低西瓜幼苗的 冷害指数，显著提高西瓜幼苗叶片超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）、过氧化物酶（ＰＯＤ）、过氧化氢酶（ＣＡＴ）活性，增加脯氨酸 （Ｐｒｏ）含量，有效减缓丙二醛（ＭＤＡ）积累，促进可溶性蛋白含量积累。其中以１ ｍｍｏｌ／Ｌ浓度缓解西瓜冷害效果最好。 关键词：西瓜幼苗；水杨酸（ＳＡ）；抗冷性；生理生化 中图分类号：￥６５１．０１ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００２～１３０２（２０１６）０３—０１８３—０２ 西瓜属喜温耐热的经济作物，素有“夏季水果之王”的美 内，每穴１株，正常光温管理，平均温度为２５℃（白）／１５ ｏＣ 称。早佳８４２４是长三角地区主要西瓜供应品种之＿，其果瓤 （夜），光照度为６００ Ｉ￣ｍｏｌ／（ｍ ·ｓ）。２０１４年５月３日，待西 脆嫩、味甜多汁，栽培面积很大，在江苏省常作保护地早春栽 瓜幼苗长到３叶１心期时，选择长势一致、无病虫害、健壮的 培。西瓜最适宜生长温度为２０～３０℃，最低、最高生长温度 植株进行５个浓度的ＳＡ处理，分别为０、０．２５、０．５、１．０、 分别为１８、３５℃ ，早春保护地栽培时经常受到０℃以上的 ２．０ ｍｍｏｌ／Ｌ，每个浓度处理５Ｏ株，均匀喷布叶面，浓度为０的 低温伤害，虽然持续时间不长，但给种植户带来的经济损失却 处理喷蒸馏水。间隔２４ ｈ连续喷施２次后放于人工气候箱 很大，常造成西瓜出苗不齐、死苗等问题，而且对花芽分化、生 中，温度设定为１０℃（昼）／５ ｏＣ（夜），光照度为 长发育和产量等造成不同程度的影响。水杨酸（ＳＡ）是普遍 ２００￣ｍｏｌ／（ｍ ·ｓ），光暗各１２ ｈ。以２５℃常温苗为对照 存在于高等植物体内的内源生长调节物质 ，在植物的抗 （ＣＫ），各处理重复３次，低温胁迫３ ｄ后测定各指标。 冷性中，被认为是一种内源信号分子 ，它可以通过抑制膜 １．３测定内容与方法 脂过氧化来维持膜完整性 。在茄子 、西葫芦 、番茄 参照许勇等的方法 ”计算冷害指数，调查西瓜幼苗在低 等蔬菜作物上的研究已经证实，ＳＡ可以提高植物的抗冷性， 温胁迫下的伤害情况，并统计冷害指数。冷害指数计算公式 但不同作物适宜使用浓度不一致。于锡宏等研究表明，３００— 如下：冷害指数＝∑（各级株数×级数）／总株数。采用李合 ４００ ｍ＃Ｌ ＳＡ可以缓解番茄冷害 。刘伟等研究发现， 生的方法 纠测定生理指标。采用氮蓝四唑（ＮＢＴ）光还原法 ２ ｍｍｏｌ／Ｌ ＳＡ是预防黄瓜低温危害的最适浓度 。目前西瓜 测定超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）活性；采用愈创木酚比色法测定 上应用ＳＡ预防低温伤害的最适浓度未见报道。本试验以早 过氧化物酶（ＰＯＤ）活性；采用紫外吸收法测定过氧化氢酶 佳８４２４西瓜为试验材料，研究了西瓜苗期施用不同浓度ｓＡ （ＣＡＴ）活性；采用硫代巴比妥酸比色法测定丙二醛（ＭＤＡ）含 后对冷害及生理指标的影响，旨在为进一步合理利用ＳＡ化 量；采用水合茚三酮显色法测定脯氨酸含量；采用考马斯亮蓝 学解决西瓜设施生产中的低温冷害问题提供理论依据。 法测定可溶性蛋白含量；采用ＳＰＡＤ一５０２叶绿素仪测定叶片 １材料与方法 ＳＰＡＤ值。 １．４数据分析 １．１试验材料 采用ＤＰＳ、Ｅｘｃｅｌ软件统计分析数据。 供试西瓜品种为早佳８４２４，２０１４年１月１１日购于浙江 勿忘农种业股份有限公司。ＲＸＺ一１０００型智能人工气候箱， ２结果与分析 水杨酸为国产分析纯。 ．２．１ ＳＡ对低温胁迫下西瓜幼苗冷害指数、叶片ＳＰＡＤ值的 １．２试验方法 影响 参照李爱民等的方法” （略有改动），于２０１４年２月２４ 低温胁迫前对西瓜幼苗喷施０、０．２５、０．５、１．０、 日在江苏里下河地区农业科学研究所进行田间试验。选取籽 ２．０ ｍｍｏｌ／Ｌ ５种不同浓度的ＳＡ溶液，经低温处理３ ｄ后，其 粒饱满、大小一致的种子集中浸种催芽后播于５Ｏ孔的穴盘 冷害指数分别为０．６８４、０．６２３、０．５５２、０．２４０、０．３５０，除 ０．２５ ｍｍｏｌ／Ｌ ＳＡ处理后冷害指数与０ ｍｍｏｌ／Ｌ处理差异不显 收稿日期：２０１５—０５—１２ 著外，其他处理均极显著低于０ ｍｍｏｌ／Ｌ。随着ＳＡ浓度的增 基金项目：江苏省扬州市农业科技计划（编号：ｙｚ２０１４１６９）。 作者简介：张永吉（１９８５一），男，河北衡水人，硕士，研究实习员，主要 加，西瓜幼苗的冷害指数逐渐减小，１．０ ｍｍｏｌ／Ｌ ＳＡ处理下西 从事蔬菜育种研究。Ｅ—ｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｙｏｎｇｊｉ８５＠１２６．ｃｏｎｒ。 瓜幼苗冷害指数最低，２．０ ｍｍｏｌ／Ｌ ＳＡ处理下西瓜幼苗冷害 通信作者：张永泰，硕士，研究员，主要从事作物育种研究。Ｔｅｌ： 指数开始变大，表明ｓＡ对西瓜苗情的低温伤害有缓解作用， （０５１４）８７３０２２４５；Ｅ—ｍａｉｌ：ｙａｌａｍ＠１２６．ＣＯｒｎ。 采用叶面喷施ＳＡ可以有效提高西瓜幼苗的耐冷性，以 ｌ８４一 江苏农业科学２０１６年第４４卷第３期 瓜幼苗可溶性蛋白含量明显高于未经ｓＡ处理过的植株， １．０ ｍｍｏｌ／Ｌ ＳＡ处理显著高于０处理和ＣＫ。表明低温处理后， ＳＡ可以调节西瓜幼苗主动积累可溶性蛋白降低渗透势。 表３ ＳＡ对西瓜幼苗叶片中Ｐｒｏ、ＭＤＡ、可溶性蛋白含量的影响 １．０ ｍｍｏ］／Ｌ ＳＡ浓度最佳。 由于叶片ＳＰＡＤ值与叶绿素含量呈极显著相关，常用 ＳＰＡＤ值来代表叶绿素的相对含量。低温胁迫３ ｄ后，西瓜幼 苗ＳＰＡＤ值都有所降低，没有喷施ｓＡ的低温处理ＳＰＡＤ值下 降最多。１．０ ｍｍｏｌ／Ｌ ＳＡ处理的西瓜幼苗低温胁迫后其 ＳＰＡＤ值仍与常温ＣＫ接近，表明其低温伤害最小（表１）。 表１ ＳＡ对低温胁迫下西瓜幼苗冷害指数、叶片ＳＰＡＤ值的影响 注：同列数据后不同小写字母表示差异显著（Ｐ＜０．０５），不同大 写字母表示差异极显著（Ｐ＜０．０１）。下表同。 ２．２ ＳＡ对低温胁迫下西瓜幼苗叶片ＳＯＤ、ＰＯＤ、ＣＡＴ活性的 影响 由表２可见，低温处理３ ｄ后，西瓜幼苗叶片ＣＡＴ活性呈 上升趋势，随着浓度的增加，ＣＡＴ的活性越大。０．５、１．０、 ２．０ ｍｍｏｌ／Ｌ ３种浓度低温处理下西瓜幼苗叶片ＣＡＴ活性都极 显著高于对照和未喷施ｓＡ的低温处理，由此可见，ｓＡ处理增 强了西瓜叶片ＣＡＴ活性。同常温对照处理相比，所有低温处 理后的西瓜叶片ＳＯＤ活性都呈现不同程度的上升；进行不同 浓度ｓＡ低温处理后，较没有喷施ｓＡ相比，西瓜叶片内ＳＯＤ活 性都有所提高，其中１．０、０．２５ ｍｍｏｌ／Ｌ ２个浓度处理下ＳＯＤ活 性提高最多。低温处理后，西瓜幼苗叶片ＰＯＤ酶活性升高，极 显著高于常温对照，表明冷害胁迫刺激后，西瓜体内ＰＯＤ快速 积累，提高呼吸作用、光合作用等反应提高抗冷性。与不喷施 ｓＡ的低温处理相比，ｓＡ处理均能提高叶片内ＰＯＤ活性，其中 １．０ ｍｍｏｌ／Ｌ ＳＡ处理下ＰＯＤ活性提高最多。 表２ ＳＡ对低温胁迫下西瓜幼苗叶片保护酶活性的影响 Ｏ ２５３．３３ｂＣ １３４．７９ｃＢＣ ２ ６０６．１７ｄＤ Ｏ．２５ ２８１．３３ｂＢＣ １６７．３５ａｂＡ ３ ９２０．３３ｂＢ Ｏ．５０ ４３３．０＆ＡＢ １６２．８９ａｂＡＢ ３ ４２４．ＯｃＣ １．０ｏ ４９６．８３ａＡ １７３．７１ａＡ ４ ３９２．０ａＡ ２．ｏｏ ５ｌ８．３３ａＡ １５１．５６ｂｃＡＢＣ ４ １０８．６７ｂＡＢ ０（２５ ｑＣ ＣＫ） ２２６．９ｂＣ ｌ３１．９６ｃＣ ｌ ９９１．６７ｅＥ ２．３ ＳＡ对低温胁迫下西瓜幼苗脯氨酸、丙二醛、可溶性蛋白 的影响 如表３显示，低温处理促进了西瓜叶片内脯氨酸（Ｐｒｏ）含 量的积累，各处理均极显著高于常温对照。ＳＡ有助于西瓜幼 苗Ｐｒｏ的增加，从而在一定程度上保护细胞膜的结构。ＭＤＡ 是膜脂过氧化产物，经过低温胁迫后西瓜幼苗体内的ＭＤＡ 含量有所增加。与０ ｍｍｏｌ／Ｌ处理相比，喷施ＳＡ可以缓解植 株体内ＭＤＡ积累，其含量极显著低于０ ｍｍｏｌ／Ｌ处理，特别在 １．０ ｍｍｏｌ／Ｌ下达到最低，说明１．０ ｍｍｏｌ／Ｌ ＳＡ对缓解膜脂过 氧化效果显著。除０．２５ ｍｍｏｌ／Ｌ ＳＡ处理外，低温胁迫下，西瓜 幼苗可溶性蛋白含量变化均表现出增高趋势，喷施ＳＡ处理西 ３结论与讨论 低温胁迫有利于植物体内自由基的产生，可以引起膜脂 过氧化作用，这时植物体内清除过剩自由基的酶保护系统会 启动，酶的活性增高。水杨酸（ＳＡ）在植物的抗寒性中，被认 为是植物在胁迫反应中产生的一种信号分子，它可以通过抑 制膜脂过氧化来维持膜完整性 ，从而可以有效地保护植株 免受伤害。ＳＯＤ、ＰＯＤ、ＣＡＴ是植物体内清除活性氧的重要细 胞保护酶类，这３种保护酶是植物抗寒性鉴定的重要指标之 它们协同作用，清除膜脂过氧化产生的中间产物。ＳＯＤ 是植物抗氧化系统的第一道防线，它可以使歧化反应中产生 的活性氧转化成Ｈ：Ｏ：，然后通过ＰＯＤ、ＣＡＴ等将Ｈ：Ｏ：转化 为Ｈ：Ｏ、Ｏ：，从而有效阻止Ｏ ·和Ｈ：Ｏ 相互作用对细胞膜产 生更大伤害” 。本研究结果表明，经过ＳＡ喷施与低温处理 后，西瓜幼苗ＳＯＤ、ＰＯＤ、ＣＡＴ ３种保护酶相比没有喷施ｓＡ的 ＣＫ有明显提高。低温试验中，１．０ ｍｍｏｌ／Ｌ ＳＡ处理后西瓜幼 苗内ＳＯＤ，ＰＯＤ活性达到最大，说明１．０ ｍｍｏｌ／Ｌ ＳＡ浓度可以 有效增强西瓜抗逆性。脯氨酸（Ｐｒｏ）广泛存在于植物体内， 主要是作为渗透调节物质、蛋白质分子的保护物质以及活性 氧的清除剂等发挥作用，从而起到抗寒作用。Ｋｏｒｎｙｅｙｅｖ等认 为，在低温胁迫下Ｐｒｏ的累计能力与品种的抗寒能力呈正相 关 。马淑英等认为，在低温胁迫下Ｐｒｏ的累积能力与品种 的抗寒性呈负相关 。本试验中，低温后Ｐｒｏ含量明显增 加，这和于锡宏等和耿广东等的研究结果 一致。ＭＤＡ是 膜脂过氧化的产物，其含量高低可以反映出膜脂过氧化的程 度。本试验中，ｓＡ处理的西瓜幼苗的ＭＤＡ积累量显著较低， 且在１．０ ｍｍｏｌ／Ｌ的浓度下达到最低，说明ｓＡ处理后低温胁 迫对西瓜幼苗叶片的细胞膜伤害较轻，保持了膜的稳定性，增 强了西瓜幼苗的抗冷性。低温可以促使可溶性蛋白这种植物 渗透调节物质含量增加，以增强细胞膜的稳定性。随着ｓＡ 浓度的增加，西瓜幼苗体内的可溶性蛋白含量逐渐增加，在 １．０ ｍｍｏ］／Ｌ诱导下其值达到最大。综合考虑各项指标，笔者 认为，西瓜幼苗预防低温伤害适宜的水杨酸浓度应当选 择１．０ ｍｍｏｌ／Ｌ 参考文献： ［１］Ｋｏｒｋｍａｚ Ａ，Ｄｕｆａｕｌｔ Ｒ Ｊ．Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｌ ｃｏｎｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ｏｆ ｃｏｌｄ ｔｅｍｐｅｒ－ ａｔｕｒｅ ｓｔｒｅｓｓ ａｔ ｔｒａｎｓｐｌａｎｔｉｎｇ ｏｎ ｓｅｅｄｌｉｎｇ ａｎｄ ｆｉｅｌｄ ｇｒｏｗｔｈ ａａｄ ｙｉｅｌｄ． Ｉ．Ｗａｔｅｒｍｅｌｏｎ【Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｈｏｒｔｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ，２００１，１２６（４）：４０４—４０９． 江苏农业科学２０１６年第４４卷第３期 一１８５一 常丽丽，陈日远，刘厚诚，等．外源蔗糖对ＮＯｒ胁迫下叶用莴苣矿质元素含量与积累量的影响［Ｊ］．江苏农业科学，２０１６，４４（３）：１８５—１８７ ｄｏｉ：１０．１５８８９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２—１３０２．２０１６．０３．０５１ 外源蔗糖对ＮＯ；胁迫下叶用莴苣矿质元素含量 与积累量的影响 常丽丽，陈日远，刘厚诚，宋世威，苏蔚，孙光闻 （华南农业大学园艺学院，广东广州５１０６４２） 摘要：以耐抽薹意大利叶用莴苣（Ｌａｃｔｕｃａ ｓａｔｉｖａ Ｌ．“ｙｉｄａｌｉ”）为试验材料，采用水培方法，以常规营养液（７．５ ｍｍｏｌ／Ｌ ＮＯ３－）、叶面喷施清水作为对照（ＣＫ），在７５ ｍｍｏｌ／Ｌ ＮＯ３－胁迫下，通过叶面喷施０ ｍｍｏｌ／Ｌ（Ｔ１）、３ ｍｍｏｌ／Ｌ（Ｔ２）的蔗 糖，研究外源蔗糖对ＮＯ３胁迫下叶用莴苣生长及矿质元素含量与积累量的影响。结果表明：与ＣＫ相比，ＮＯ３－胁迫处 理显著抑制了叶用莴苣生长，降低了Ｐ、Ｍｇ、Ｆｅ的含量，但增加了Ｋ、Ｃａ的含量；外源喷施蔗糖有效缓解了Ｎ０３胁迫对 叶用莴苣的抑制作用，其中植株地上部分鲜质量提高了２０．９４％，同时显著提高了植株中Ｐ、Ｍｇ、Ｆｅ的含量，降低了植 株中ｃａ含量。ＮＯ３胁迫下，Ｐ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｆｅ的积累量均显著降低，外源蔗糖可以提高植株中Ｐ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｆｅ的积累 量。外源蔗糖通过影响植株对矿质元素的吸收缓解ＮＯ；胁迫对叶用莴苣的伤害。 关键词：蔗糖；Ｎ０３胁迫；叶用莴苣；矿质元素 中图分类号：￥６３６．２０１ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００２—１３０２（２０１６）０３—０１８５—０３ 近年来，我国设施土壤次生盐渍化日益严重，已成为制约 设施蔬菜生产的重要因素。研究表明，温室土壤的盐分组成 主要阴离子是ＮＯ；，阳离子是Ｃａ“、Ｋ 收稿日期：２０１５—０３—１３ 成的危害主要有离子毒害、渗透胁迫、营养失衡等 。这些 危害均与作物对盐分离子的吸收积累有直接或间接关系 。 。盐胁迫对作物造 作物的耐盐性与其吸收、运输、积累盐分离子的能力关系密 切 Ｊ。蔗糖、己糖通过多种信号途径调节大量基因的表达， 为植物适应环境条件的变化提供相应机制，并控制重要的生 理和发育进程 ｊ。近年来，关于外源物质对盐胁迫下植株矿 基金项目：现代农业产业技术体系专项（编号：ＣＡＲＳ一２５一ｃ一０４）。 作者简介：常丽丽（１９８８一），女，硕士研究生，主要从事设施蔬菜栽培 与生理研究。Ｅ—ｍａｉｌ：３４９５１１８１９＠ｑｑ．ｃｏｍ。 质元素吸收的研究已有许多报道，如外源ｙ一氨基丁酸通过 影响植株对矿质营养的吸收可缓解ＮａＣ１胁迫对黄瓜幼苗的 通信作者：孙光闻，博士，副教授，主要从事设施蔬菜栽培与生理研 究。Ｅ—ｍａｉｌ：ｓｕｎｇｗ１９６８＠ｓｃａｕ．ｅｄｕ．ｃｎ。 伤害 。外源ＬａＣ１ 影响盐胁迫下黄瓜对矿质元素的吸 ４４１—４４５． ［２］谢玉英．水杨酸与植物抗逆性的关系［Ｊ］．生物学杂志，２００７，２４ （４）：１２一ｌ５，２Ｏ． ［１Ｏ］李爱民，张永泰，熊８２．９４． 飞，等．低温弱光对西瓜幼苗生理特性的 ［３］Ｐａｌ Ｍ，Ｋｏｖａｃｓ Ｖ，Ｖｉｄａ Ｇ，ｅｔ ａ１．Ｃｈａｎｇｅｓ ｉｎｄｕｃｅｄ ｂｙ ｐｏｗｄｅｒｙ ｍｉｌｄｅｗ ｉｎ ｔｈｅ ｓａｌｉｃｙｌｉｃ ａｃｉｄ ａｎｄ ｐｏｌｙａｍｉｎｅ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ａｎｄ ｔｈｅ ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ 影响［Ｊ］．扬州大学学报：农业与生命科学版，２０１２，３３（２）：７８— ［１１］许勇，王永健，张峰，等．西瓜幼苗耐低温研究初报［Ｊ］．华 ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｏｆ ｗｈｅａｔ ｌｉｎｅｓ［Ｊ］．Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｌａｎｔ Ｐａｔｈｏｌｏｇｙ，２０１３，１３５（１）：３５—４７． 北农学报，１９９７，１２（２）：９４—９７． ［４］Ｇａｆｎｅｙ Ｔ，Ｆｒｉｅｄｒｉｃｈ Ｌ，Ｖｅｍｏｏｉｊ Ｂ，ｅｔ ａ１．Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ ｏｆ ｓｌａｉｃｙｌｉｃ— ａｃｉｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｓｙｓｔｅｍｉｃ ａｃｑｕｉｒｅｄ—ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ［Ｊ］．Ｓｃｉｅｎｃｅ， １９９３，２６１（５１２２）：７５４—７５６． ［１２］李合生．植物生理生化实验原理和技术［Ｍ］．北京：高等教育出 版社，２０００：２６０—２６１． ［１３］Ｓｔｅｖｅｎｓ Ｋ Ｊ，Ｋｉｍ Ｓ Ｙ，Ａｄｈｉｋａｒｉ Ｓ，ｅｔ ａ１．Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆｔｒｉｃｌｏｓａｎ ｏｎ ｓｅｅｄ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｒｏｅ ｗｅｔｌａｎｄ ｐｌｎｔｓ：ａＳｅｓｂａ— ［５］李国婧，周燮．水杨酸与植物抗非生物胁迫［Ｊ］．植物学通报， ２００１，１８（３）：２９５—３０２． ｎ／ａ ｈｅｒｂａｃｅａ，Ｅｃｌ￣ｔａｐｒｏｓｔｒａｔｅ ａｎｄ 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