淹水脅迫對苦瓜幼苗生長、丙二醛含量和SOD活性的影響

摘要：以臺灣玉華苦瓜（Momordica charantia L.）為試材，研究淹水時間對苦瓜幼苗生長、丙二醛（MDA）含量和超氧化物歧化酶（SOD）活性的影響。結(jié)果表明，淹水4 d時，玉華苦瓜幼苗的各項指標與對照差異不顯著；淹水8 d后，株高顯著低于對照，MDA含量、SOD活性顯著高于對照；淹水12 d后，株高、葉片數(shù)顯著低于對照，MDA含量、SOD活性顯著高于對照。說明玉華苦瓜對澇漬脅迫的抵抗能力有限，生理受到傷害，生長受到抑制。

關(guān)鍵詞：苦瓜（Momordica charantia L.）；澇漬脅迫；丙二醛（MDA）；超氧化物歧化酶（SOD）

中圖分類號：S642.5；Q945.78 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）03-0655-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.03.027

Abstract： Taking Taiwan Yuhua bitter gourd as experimental materials， effects of waterlogging stress on growth，MDA content and SOD activity in bitter gourd seedlings were studied. The results showed that， after flooding of 4 days，the differences of indicators between the treatments and the control were not significant；After flooding of 8 days，the plant height of treatments was significantly lower than that of control， and the content of MDA and SOD activity were significantly higher than those in control group； After flooding of 12 days，plant height and leaf number of treatments were significantly lower than that of control，MDA content and SOD activity were significantly higher than those in control group. This illustrated that the resistance of bitter gourd to waterlogging stress was limited，physiology was damaged and the growth was inhibited.

Key words：bitter gourd（Momordica charantia L.）；waterlogging stress；malondialdehyde（MDA）；superoxide dismutase（SOD）

澇漬脅迫影響全球大約10%的耕地面積，是影響農(nóng)作物產(chǎn)量最重要的限制因子之一[1]，其導(dǎo)致的土壤通氣不良、缺氧狀況會使土壤處于還原狀態(tài)，進而影響作物水分和養(yǎng)分的攝取，嚴重制約作物的生長發(fā)育與產(chǎn)量形成[2]。中國長江和黃河等流域由于生態(tài)環(huán)境的惡化，洪澇災(zāi)害頻繁發(fā)生，造成巨大的經(jīng)濟損失[3]。

苦瓜（Momordica charantia L.）具有較高的營養(yǎng)價值，特別是抗壞血酸含量在瓜類中居高，其味苦清香，食后回甘，并有清火消暑提高食欲的特殊作用。苦瓜中的苦瓜素被譽為“脂肪殺手”，有較好的減肥功能，同時有降低血糖和防癌作用。隨著人們對苦瓜營養(yǎng)成分和藥用價值認識的深入，苦瓜越來越受到國內(nèi)外消費者的青睞[4]。但苦瓜具有喜濕、耐肥不耐漬的特點，田間土壤持水量過大會影響苦瓜的產(chǎn)量、品質(zhì)，甚至導(dǎo)致失收。因此，研究淹水脅迫對苦瓜的影響具有重要意義。本試驗研究了淹水脅迫對苦瓜幼苗生長、丙二醛（MDA）含量和超氧化物歧化酶（SOD）活性的影響，以期為苦瓜高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)栽培提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試苦瓜品種為江西上饒春華種業(yè)生產(chǎn)的臺灣玉華苦瓜。

1.2 試驗設(shè)計

試驗于2014年3月在長江大學(xué)玻璃溫室和園藝植物生理實驗室進行，采用雙因素完全隨機設(shè)計，因素一為淹水方法，設(shè)淹水和不淹水2個水平，以不淹水為對照；因素二為淹水時間，設(shè)淹水0、4、8、12 d 4個水平，共8個處理， 3次重復(fù)。

1.3 試驗方法與測定方法

2014年3月18日將玉華苦瓜種子曬種，3月19日用溫水浸種24 h，然后置于30～33 ℃的恒溫箱中催芽，3月23日將發(fā)芽苦瓜種子播種于玻璃溫室穴盤里，進行穴盤育苗。4月8日，當幼苗2葉1心時移至15 cm×20 cm培養(yǎng)盆中進行容器育苗。4月22日，當幼苗長至4葉1心時開始進行淹水處理，以水淹到苦瓜幼苗子葉下為度，在淹水后第0、4、8、12天測定株高、莖粗、葉片數(shù)、MDA、SOD等指標。用刻度尺測定株高、游標卡尺測定莖粗，統(tǒng)計完全展開的葉片數(shù)。參照王學(xué)奎[5]的方法，取苦瓜幼苗中部的葉片，采用硫代巴比妥酸法測定MDA含量，采用氮藍四唑（NBT）還原法測定SOD活性。

1.4 統(tǒng)計方法

數(shù)據(jù)用Excel軟件作圖、計算，SAS軟件統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 澇漬脅迫對玉華苦瓜幼苗生長的影響

2.1.1 澇漬脅迫對玉華苦瓜幼苗株高的影響 從圖1可以看出，淹水處理0、4 d玉華苦瓜幼苗株高與對照差異不顯著，淹水處理8、12 d玉華苦瓜幼苗株高顯著低于對照，淹水處理時間越長，差異越大。不淹水苦瓜幼苗第8天和第12天的株高均顯著增長，生長正常，而淹水處理的苦瓜第0、4、8和12天的株高差異不顯著，說明淹水玉華苦瓜幼苗生長受到顯著抑制，甚至停止生長。

2.1.2 澇漬脅迫對玉華苦瓜幼苗莖粗的影響 從圖2可以看出，淹水處理第0、4、8和12天，玉華苦瓜幼苗莖粗與對照差異不顯著，不同淹水時間的苦瓜莖粗差異也不顯著，說明淹水對玉華苦瓜莖粗無顯著影響。

2.1.3 澇漬脅迫對玉華苦瓜幼苗葉片數(shù)的影響 從圖3可以看出，淹水處理0、4、8 d，玉華苦瓜幼苗葉片數(shù)與對照差異不顯著，淹水12 d的苦瓜幼苗葉片數(shù)顯著低于對照，說明淹水處理對玉華苦瓜葉片數(shù)的增長有抑制作用。

2.2 澇漬脅迫對玉華苦瓜幼苗MDA含量的影響

從圖4可以看出，淹水0、4 d的玉華苦瓜幼苗MDA含量與對照差異不顯著，但淹水8、12 d的苦瓜幼苗MDA含量顯著高于對照，且淹水12 d的苦瓜幼苗MDA含量顯著高于其他淹水處理。說明淹水脅迫8 d后苦瓜幼苗受到傷害，時間越長傷害越重。

2.3 澇漬脅迫對玉華苦瓜幼苗SOD活性的影響

從圖5可以看出，淹水0、4 d的玉華苦瓜幼苗SOD活性與對照差異不顯著，淹水8、12 d的苦瓜幼苗SOD活性顯著高于對照，淹水8 d內(nèi)苦瓜幼苗SOD活性顯著升高，但淹水12 d后苦瓜幼苗SOD活性不再升高，與淹水8 d的差異不顯著。

3 小結(jié)

淹水對許多植物的生長都會產(chǎn)生抑制作用[6]。本試驗中，玉華苦瓜在淹水脅迫下株高顯著降低，這與美洲黑楊[7]、銀木[8]等植物在淹水脅迫下的研究結(jié)果一致?？喙显谘退{迫下葉片數(shù)顯著減少，這與木欖[9]等植物的研究結(jié)果一致。玉華苦瓜在淹水脅迫下，株高在第8天與對照表現(xiàn)出顯著差異，葉片數(shù)在第12天與對照表現(xiàn)出顯著差異，說明淹水對株高的影響比對葉片數(shù)的影響大。本試驗玉華苦瓜莖粗在淹水脅迫下未受顯著影響。

MDA常作為膜脂過氧化損傷的標志，MDA含量的高低可以反映膜脂發(fā)生過氧化的程度。MDA含量高，表示發(fā)生過氧化程度嚴重[10]。本試驗中，淹水脅迫8、12 d的玉華苦瓜幼苗MDA含量顯著高于對照，這與銀杏[11]、無花果[12]、黃瓜[13]等植物的研究結(jié)果一致，說明淹水已對玉華苦瓜幼苗造成傷害，但與絲瓜[14]的研究結(jié)果不同，這可能是因為苦瓜不如絲瓜耐澇的緣故。

澇漬脅迫產(chǎn)生活性氧，過多的活性氧對苦瓜幼苗有毒害作用，SOD的增加有利于清除植物體內(nèi)的活性氧[15]。本試驗中，淹水8、12 d的玉華苦瓜幼苗SOD活性顯著高于對照，說明玉華苦瓜幼苗對淹水有一定的耐受能力；但淹水8 d后MDA顯著升高，說明玉華苦瓜對淹水脅迫的抵抗能力有限，是不耐澇的表現(xiàn)。

參考文獻：

[1] SETTER T L，WATERS I. Review of prospects for germplasm improvement for waterlogging tolerance in wheat，barley and oats[J].Plant Soil，2003，253（1）：1-34.

[2] SAIRAM R K，KUMUTHA D，EZHILMATHI K， et al. Physiology and biochemistry of waterlogging tolerance in plants[J]. Biologia Plantarum，2008，52（3）：401-412.

[3] 曹福亮，蔡金峰，汪貴斌，等.淹水脅迫對烏桕生長及光合作用的影響[J].林業(yè)科學(xué)，2010，46（10）：57-61.

[4] 張彥萍.苦瓜優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培[M].北京：金盾出版社，2001.

[5] 王學(xué)奎.植物生理生化實驗原理與技術(shù)[M].北京：高等教育出版社，2006.

[6] 吳 麟，張偉偉，葛曉敏，等.植物對淹水脅迫的響應(yīng)機制研究進展[J].世界林業(yè)研究，2012，25（6）：27-33.

[7] 唐羅忠，徐錫增，方升佐.土壤澇漬對楊樹和柳樹苗期生長及生理性狀影響的研究[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，1998，9（5）：471-474.

[8] 金 晶，陳桂橋，朱 芳，等.銀木淹水后生長量及生理變化的研究[J].河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，15（6）：25-26，65.

[9] 賴廷和，何斌源.木欖幼苗對淹水脅迫的生長和生理反應(yīng)[J].生態(tài)學(xué)雜志，2007，26（5）：650-656.

[10] 張 陽，李瑞蓮，張德勝，等.澇漬對植物影響研究進展[J].作物研究，2011，25（2）：420-424.

[11] 王義強，谷文眾，姚水攀，等.淹水脅迫下銀杏主要生化指標的變化[J].中南林學(xué)院學(xué)報，2005，25（4）：78-80，85.

[12] 齊 琳，馬 娜，吳雯雯，等.無花果品種幼苗淹水脅迫的生理響應(yīng)與耐澇性評估[J].園藝學(xué)報，2015，42（7）：1273-1284.

[13] 高洪波，章鐵軍，吳曉蕾，等.淹水脅迫下γ-氨基丁酸對黃瓜幼苗生長和生理代謝的影響[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2007， 28（3）：158-162，167.

[14] 朱 進.澇漬脅迫對絲瓜幼苗生長的影響[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，53（9）：2067-2069.

[15] GOMEZ J M，JIMENEZ A，OLMOS E，et al. Location and effects of long-term NaCl stress on superoxide dismutase and ascorbate peroxidase isoenzymes of pea （Pisum sativum cv. Puget） chloroplasts[J]. Journal of Experimental Botany，2004， 55（394）：119-130.