德甜3號和德甜5號甜瓜幼苗耐鹽性研究

李 華 徐光東 陶士會 王靜靜 譚月強

（山東省德州市農業(yè)科學研究院 253015）

甜瓜是設施栽培的主要蔬菜品種之一，但由于設施栽培采用特殊的覆蓋結構，改變了其內部生態(tài)環(huán)境及自然狀態(tài)下的水熱平衡，容易造成鹽分積累，致使設施土壤次生鹽漬化程度越來越高，導致甜瓜的產量和品質下降，嚴重影響設施生產的可持續(xù)發(fā)展。本試驗選取新選育的設施甜瓜品種德甜3號和德甜5號，研究不同濃度NaCl脅迫下，植株在膜質過氧化、滲透調節(jié)物質含量等方面的變化，探討不同甜瓜品種幼苗耐鹽性的差異，為甜瓜品種的選擇利用以及耐鹽機理的研究提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與預處理

供試品種為中甜1號、德甜3號和德甜5號，以中甜1號為對照。甜瓜催芽后播種于8cm×8cm的營養(yǎng)缽中，基質育苗，基質組成為草炭∶蛭石=2∶1。待甜瓜幼苗長至3葉1心時，將形態(tài)、長勢基本一致的3種 甜 瓜 幼 苗 各 15株 分 別 用 0（ck）、50mmol/L、100mmol/L、200mmol/L NaCl處理。將底部有孔的營養(yǎng)缽浸在處理液中深1～2cm處。為防止水分蒸發(fā)引起NaCl濃度變化，每天更換處理液1次，NaCl脅迫7d后測定各項指標。每個濃度處理15株，3次重復。

1.2 測定項目與方法

不同濃度NaCl脅迫處理7d后，分別測定3種甜瓜幼苗葉片中葉綠素和類胡蘿卜素含量、保護酶（POD、SOD和CAT）活性以及丙二醛（MDA）、脯氨酸（Pro）和可溶性糖（Soluble Sugar）含量。 取樣時，對每個植株3片展開葉均取樣，盡量避開葉脈，按同等重量混合均勻，測定指標。葉綠素和胡蘿卜素含量采用分光光度法測定，電解質滲漏率采用沈文云等的方法，超氧化物歧化酶（SOD）活性采用NBT（氮藍四唑）光化還原抑制法，過氧化物酶（POD）活性采用愈創(chuàng)木酚法，過氧化氫酶（CAT）活性采用紫外吸收法測定，抗壞血酸過氧化物酶（APX）活性按照Nakano等方法測定，丙二醛（MDA）含量采用硫代巴比妥酸比色法，脯氨酸（Pro）含量采用酸性水合茚三酮顯示法，可溶性糖含量采用蒽酮法測定，可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍G-250方法測定。

2 結果與分析

2.1 NaCl脅迫對甜瓜幼苗葉片色素含量的影響

由表1可知，在NaCl脅迫下，甜瓜幼苗葉片中的葉綠素和類胡蘿卜素含量均隨脅迫強度的增強而降低，但德甜3號和德甜5號甜瓜幼苗葉片中葉綠素和類胡蘿卜素含量均顯著高于中甜1號，德甜3號甜瓜幼苗中葉綠素和類胡蘿卜素含量高于德甜5號甜瓜。

表1 各處理黃瓜自根苗和嫁接苗葉綠素和類胡蘿卜素的含量

2.2 NaCl脅迫對黃瓜幼苗葉片電解質滲漏率和MDA的影響

電解質滲漏率是檢驗植物受逆境脅迫后細胞膜透性的重要指標，與作物的抗性呈負相關，電解質滲漏率越高，則植物受到的傷害就越重，反之亦然。如圖1所示，隨著NaCl脅迫強度的增強，甜瓜幼苗葉片電解質滲漏率均顯著升高，說明細胞膜的半透性發(fā)生改變。在同一NaCl濃度脅迫強度下，德甜3號和德甜5號甜瓜幼苗葉片電解質滲漏率明顯低于中甜1號，且隨著鹽脅迫強度的加強，這種差別更加明顯。這說明NaCl脅迫對德甜3號和德甜5號甜瓜幼苗傷害輕微，而對中甜1號傷害較重，德甜3號和德甜5號甜瓜幼苗在NaCl脅迫下較自根黃瓜能更好的保持細胞膜結構的完整性。從圖1還可以看出，同一NaCl脅迫強度下，德甜3號甜瓜幼苗葉片的電解質滲漏率小于德甜5號，說明德甜3號甜瓜幼苗在同一低溫脅迫下受到的傷害最小。

圖1 NaCl脅迫下不同甜瓜幼苗電解質滲漏率和MDA含量的變化

圖1表明，MDA含量變化與電解質滲漏率的變化一致。在3種濃度NaCl脅迫下，德甜3號和德甜5號甜瓜幼苗葉片的MDA含量始終低于中甜1號；隨著NaCl脅迫強度的加強，中甜1號葉片MDA含量不斷增加，而德甜3號和德甜5號幼苗葉片MDA含量增加有放緩的趨勢。在高度NaCl脅迫（200mmol/L）條件下，所有處理葉片中MDA含量由低到高依次是：德甜3號＜德甜5號＜中甜1號（ck），說明中甜1號的膜質過氧化程度大于德甜3號和德甜5號幼苗，同時也說明德甜3號和德甜5號甜瓜幼苗的耐NaCl脅迫性強于中甜1號。

2.3 NaCl脅迫對甜瓜幼苗葉片保護酶活性的影響

由圖2可知，德甜3號和德甜5號甜瓜幼苗在同一濃度NaCl脅迫下的SOD、POD、CAT、APX活性均大于中甜1號，說明在受到同樣的NaCl脅迫時，德甜3號和德甜5號甜瓜幼苗葉片具有比中甜1號更強的活性氧清除能力，保護細胞膜不受傷害，因而抗冷性強。

隨著NaCl濃度的增加，中甜1號甜瓜葉片SOD、POD和APX活性呈現(xiàn)先升后降的趨勢，100mmol/L處理下活性最高，說明中甜1號甜瓜幼苗在輕度NaCl脅迫下 （100mmol/L），SOD、POD和APX對幼苗的抗冷起到了較強的保護作用，但在重度低溫脅迫（200mmol/L）條件下，這種保護作用逐步減弱。在0～200mmol/LNaCl脅迫范圍內，德甜3號和德甜5號甜瓜幼苗葉片中POD和APX活性隨低溫脅迫的增強而升高，但后期升高的幅度較小，而SOD活性在200mmol/L處理比100mmol/L處理略有下降。

甜瓜幼苗葉片中CAT活性均隨NaCl脅迫的增強而逐漸降低，但德甜3號和德甜5號甜瓜幼苗降低的幅度顯著小于中甜1號，200mmol/L NaCl脅迫7d后，德甜3號和德甜5號甜瓜幼苗的CAT活性分別下降了30.5%和24.5%，而中甜1號的降幅高達65.2%。

圖2 NaCl脅迫下不同甜瓜幼苗葉片SOD、POD、CAT和APX活性變化

3 結論與討論

隨著甜瓜設施栽培的快速發(fā)展，土壤次生鹽漬化已經成為限制其可持續(xù)發(fā)展的主要因素之一。NaCl脅迫能加劇葉綠體的降解和抑制其合成，因此葉綠素和類胡蘿卜素含量的變化可以反映植物對NaCl脅迫的耐受程度。本試驗中，地方品種德甜3號和德甜5號甜瓜幼苗的葉綠素和類胡蘿卜素含量均高于中甜1號，且其對應的葉綠素和類胡蘿卜素含量也高，保證了其具有良好的光合作用。

NaCl引起膜質過氧化是其對植物直接原初傷害。耐鹽植物可以通過增強活性氧清除能力來減輕活性氧傷害，清除的途徑則是通過維持較高的保護酶活性，從而使植物能在一定程度上忍耐、減緩或抵抗NaCl脅迫。本試驗中，同一濃度NaCl脅迫下，德甜3號和德甜5號甜瓜幼苗的SOD、POD、CAT和APX酶活性始終高于中甜1號，德甜3號和德甜5號甜瓜幼苗在NaCl脅迫下具有更強的細胞膜保護能力，能有效清除鹽脅迫下植株體內產生的活性氧。

MDA是膜質過氧化分解的產物，植物的鹽害與體內MDA的積累有關。本試驗中，中甜1號葉片中的MDA含量始終高于德甜3號和德甜5號甜瓜幼苗，表明中甜1號的膜質過氧化程度大于德甜3號和德甜5號，說明德甜3號和德甜5號甜瓜幼苗的耐鹽性強于中甜1號。這與保護酶的活性變化有關，由于保護酶活性處于較高水平，對細胞膜保護作用較強，阻礙了活性氧的積累，減少了活性氧對細胞膜的膜質過氧化作用，這與前人研究結果一致。

通過對NaCl脅迫下不同甜瓜品種幼苗葉片生理生化指標的分析，與中甜1號相比，德甜3號和德甜5號幼苗在各方面均表現(xiàn)出優(yōu)勢，具有較強的耐鹽能力，為甜瓜品種的選擇利用以及耐鹽機理的研究提供理論依據。