NaCl脅迫時間對櫻桃番茄幼苗保護(hù)酶系的影響

摘要：鹽害是櫻桃番茄（Lycopersicon esculentun var. cerasiforme A lef.）設(shè)施栽培中面臨的主要問題之一。為給櫻桃番茄抗鹽育種提供參考，以耐鹽性差異顯著的兩個品種京丹5號和小圓棗為試材，研究不同的NaCl脅迫時間對櫻桃番茄幼苗保護(hù)酶系的影響。結(jié)果表明，204 mmol/L的NaCl脅迫15 d時，CAT（過氧化氫酶）酶活和POD（過氧化物酶）酶活差異最大，可作為櫻桃番茄耐鹽品種的篩選指標(biāo)。

關(guān)鍵詞：NaCl脅迫時間；櫻桃番茄（Lycopersicon esculentun var. cerasiforme A lef.）幼苗；保護(hù)酶系

中圖分類號：S641.2；Q945.78文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：0439-8114（2012）20-4536-02

櫻桃番茄（Lycopersicon esculentun var. cerasiforme A lef.）為茄科（Solanacea）番茄屬（Lycopersicon esculentum Mill.）半栽培亞種的一個變種。據(jù)研究，番茄在3年以上的保護(hù)地內(nèi)栽培，每年產(chǎn)量會降低10%～20%，且病害逐年加重[1]。積鹽嚴(yán)重時番茄葉片呈灰綠色，落花及僵果率明顯增加。因此，櫻桃番茄產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將不可避免地遭遇到土壤鹽漬化的制約。鹽脅迫下，植物體內(nèi)活性氧產(chǎn)生和猝滅的動態(tài)平衡被打破，若保護(hù)系統(tǒng)不能及時猝滅過量的活性氧，就可導(dǎo)致生物膜受損等一系列傷害。酶促保護(hù)系統(tǒng)包括SOD（超氧化物歧化酶）、POD（過氧化物酶）、CAT（過氧化氫酶）等酶系統(tǒng)，它們在逆境中相互協(xié)調(diào)，能有效地清除活性氧，使之保持較低水平，從而減少其對膜結(jié)構(gòu)和功能的傷害[2]。酶促保護(hù)系統(tǒng)對植株抗鹽生理有十分重要的作用，為此，試驗以耐鹽性差異顯著的兩個櫻桃番茄品種京丹5號和小圓棗為試材，研究鹽脅迫下櫻桃番茄苗期保護(hù)酶系的變化規(guī)律，為櫻桃番茄耐鹽種質(zhì)資源的篩選和耐鹽品種的選育提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗材料

櫻桃番茄品種為京丹5號和小圓棗。京丹5號耐鹽性較強(qiáng)[3]，由北京蔬菜研究中心提供；小圓棗耐鹽性較弱[3]，由哈爾濱市興農(nóng)種子有限公司提供。所用NaCl為分析純。

1.2試驗處理

將供試櫻桃番茄種子用10%的Na3PO4浸泡20 min，撈出洗凈；再用30 ℃清水浸泡6 h，然后置于墊有雙層濾紙的培養(yǎng)皿中（濾紙保持濕潤），25 ℃恒溫催芽，60%的種子露白后即可播種。用營養(yǎng)缽（直徑和高均為10 cm）育苗，所用基質(zhì)為洗凈河沙。真葉破心后， 將營養(yǎng)缽轉(zhuǎn)置于盛有1/2山崎營養(yǎng)液的周轉(zhuǎn)槽中， 通過營養(yǎng)缽底部的孔吸收營養(yǎng)液，培養(yǎng)至4葉1心期開始進(jìn)行鹽脅迫。選取長勢一致的幼苗，置于含204 mmol/L NaCl的1/2山崎營養(yǎng)液的周轉(zhuǎn)槽中培養(yǎng)。每處理20株幼苗，3次重復(fù)。試驗過程中每2 d更換一次營養(yǎng)液，在相同環(huán)境條件下進(jìn)行管理。在脅迫的第5、10和15天分別測定相關(guān)指標(biāo)。以僅用1/2山崎營養(yǎng)液培養(yǎng)而未進(jìn)行鹽脅迫的小圓棗和京丹5號的幼苗為對照。

1.3指標(biāo)測定方法

統(tǒng)一選取第3片真葉，SOD活性測定采用氮藍(lán)四唑（NBT）光化學(xué)反應(yīng)法[4]，POD活性測定采用愈創(chuàng)木酚法[4]，CAT活性測定采用紫外分光光度法[4]。

2結(jié)果與分析

2.1不同NaCl脅迫時間對櫻桃番茄幼苗葉片SOD活性的影響

從圖1可以看出，在204 mmol/L的NaCl脅迫下，處理的第5 天和第10天，與各自的對照相比，耐鹽性較強(qiáng)的京丹5號SOD活性分別增加了9.67%和34.59%，耐鹽性較弱的小圓棗SOD活性則分別增加了6.51%和20. 81%。處理10～15 d時，京丹5號和小圓棗幼苗葉片中SOD活性均呈下降趨勢，但京丹5號SOD的活性下降較為緩慢，仍保持著較高的酶活性，與其對照相比，第15天時SOD活性依然增加了28.31%；小圓棗的SOD活性則大幅下降，與其對照相比，第15天時反而降低了7.89%。

2.2不同NaCl脅迫時間對櫻桃番茄幼苗葉片POD活性的影響

從圖2可以看出，在204 mmol/L的NaCl脅迫下，隨著脅迫時間的延長，京丹5號和小圓棗幼苗葉片中POD活性均呈上升趨勢。處理時間為5、10和15 d時，與各自的對照相比，耐鹽性較強(qiáng)的京丹5號POD活性分別增加了30.33%、87.51%和119.45%，耐鹽性較弱的小圓棗POD活性分別增加了34.71%、45.15%和66.69%。由此可知，處理第15天時品種間POD 活性差異更為明顯，能明顯區(qū)分櫻桃番茄品種間的耐鹽性。

2.3不同NaCl脅迫時間對櫻桃番茄幼苗葉片CAT活性的影響

從圖3可以看出，在204 mmol/L的NaCl脅迫下，隨著脅迫時間的延長，京丹5號和小圓棗幼苗葉片中CAT活性均有不同程度的提高。處理時間為5、10和15 d時，與各自的對照相比，耐鹽性較強(qiáng)的京丹5號CAT活性分別提高了41.97%、78.58%和86.65%，耐鹽性較弱的小圓棗CAT活性分別提高了22.27%、66.56%和4.74%。在脅迫的第10～15天時，京丹5號幼苗葉片中CAT活性依然呈上升趨勢，而小圓棗的CAT活性則迅速降低。處理第15天時品種間CAT活性差異達(dá)到最大，能明顯區(qū)分櫻桃番茄品種間的耐鹽性。

3小結(jié)

SOD、POD和CAT作為植物內(nèi)源的活性氧清除劑，屬于保護(hù)酶系統(tǒng)[5]。三者協(xié)調(diào)一致，在逆境中維持較高的酶活才能使生物體內(nèi)自由基、活性氧維持在較低水平[6，7]，防止膜脂過氧化[8]，以減輕鹽脅迫對植物細(xì)胞的傷害[9]。張美云等[10]通過聚類分析發(fā)現(xiàn)，在眾多的生理指標(biāo)中，苗期在逆境條件下以酶活力因子抗逆作用最大。因此，保護(hù)酶活性的高低在一定程度上能夠反映植物抗鹽性的強(qiáng)弱。

此次試驗研究發(fā)現(xiàn)，耐鹽性不同的櫻桃番茄品種的保護(hù)酶系統(tǒng)對鹽脅迫的反應(yīng)存在著差異。耐鹽性較強(qiáng)的品種京丹5號在NaCl脅迫下仍可維持較高的保護(hù)酶活。204 mmol/L NaCl處理第15 天時品種間POD活性差異較大，能明顯區(qū)分櫻桃番茄品種間的耐鹽性；NaCl脅迫第15天品種間CAT活性差異也較明顯，亦能明顯區(qū)分櫻桃番茄品種間的耐鹽性。但需要注意的是，植物對鹽脅迫的適應(yīng)性反應(yīng)是一個非常復(fù)雜的生理生態(tài)學(xué)問題，在眾多的生理指標(biāo)中，某個材料在某個時期可能某個指標(biāo)占了主導(dǎo)地位，很難用單一的指標(biāo)來衡量抗性。因此，櫻桃番茄抗性篩選指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化還有待進(jìn)一步研究[11]。

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