不同脅迫處理對(duì)甜瓜苗期生長(zhǎng)發(fā)育的影響

王文英，劉喜存，郭春江，趙衛(wèi)星，李曉慧

（1.新鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453000；2.河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，河南 鄭州 450002）

甜瓜起源于熱帶非洲地區(qū)，屬于葫蘆科作物，生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)溫度和水分要求較高。近年來(lái)，設(shè)施栽培發(fā)展迅速，甜瓜保護(hù)地栽培逐漸成為主要的生產(chǎn)方式[1]。受天氣及環(huán)境限制，低溫逆境是保護(hù)地栽培中制約甜瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的主要因素。同時(shí)由于過(guò)量施用氮鉀化肥、土壤長(zhǎng)期得不到陽(yáng)光直射、種植作物種類(lèi)單一等原因，導(dǎo)致比較嚴(yán)重的土壤次生鹽漬化問(wèn)題，嚴(yán)重影響設(shè)施農(nóng)作物的正常生長(zhǎng)[2]。因此，通過(guò)脅迫處理研究不同脅迫對(duì)甜瓜苗期生長(zhǎng)發(fā)育的影響，進(jìn)而初步篩選高抗種苗成為近年的研究熱點(diǎn)。

目前，抗逆研究主要集中于低溫脅迫方面[3-4]，而在實(shí)際生產(chǎn)中，作物會(huì)同時(shí)面臨多種脅迫。因此試驗(yàn)以低溫脅迫、水分脅迫、鹽脅迫為切入點(diǎn)，研究不同脅迫處理對(duì)甜瓜苗期生長(zhǎng)發(fā)育的影響。

1 材料和方法

1.1 材料

供試甜瓜為河南農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所提供的F18（白皮白肉）、F20（綠皮綠肉）2個(gè)品種，試驗(yàn)地點(diǎn)為河南省新鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院研發(fā)中心試驗(yàn)地。2017年3月10日將種子催芽處理后進(jìn)行穴盤(pán)育苗，當(dāng)幼苗生長(zhǎng)到2葉1心時(shí)，選擇生長(zhǎng)一致的幼苗，進(jìn)行不同的脅迫處理。每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)30株苗。

1.2 脅迫處理

1.2.1 低溫脅迫處理

將幼苗置于8 ℃低溫環(huán)境中處理6 h，每次處理結(jié)束后，放回到室溫下（白天25 ℃，夜間18 ℃），正常管理。以25 ℃日溫下生長(zhǎng)的幼苗為對(duì)照。每5 d低溫處理1次。

1.2.2 水分脅迫處理

室溫條件下，噴淋50mL含150g/L（PEG150）聚乙二醇（PEG6000）的Hoagland完全營(yíng)養(yǎng)液，模擬干旱條件，以噴淋50 mL Hoagland完全營(yíng)養(yǎng)液為對(duì)照。每5 d噴淋1次。

1.2.3 鹽脅迫處理

室溫條件下，噴淋50 mL含200 mmol/L NaCl的Hoagland完全營(yíng)養(yǎng)液，模擬鹽害條件，以噴淋50 mL Hoagland完全營(yíng)養(yǎng)液為對(duì)照。每5 d噴淋1次。

1.3 指標(biāo)測(cè)定及方法

植株生長(zhǎng)至3葉1心時(shí)，分別按以下方法進(jìn)行指標(biāo)的測(cè)定：株高（從地面到生長(zhǎng)點(diǎn)）；莖粗（游標(biāo)卡尺測(cè)定）；葉面積（稱(chēng)重法）；地上部和地下部干質(zhì)量（鮮樣先用自來(lái)水沖洗2～3次，再用蒸餾水沖洗2次，100 ℃下殺青15 min后，在60 ℃下烘干至恒重，即為干質(zhì)量）；葉綠素含量采用分光光度法[5]測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel分別對(duì)F18、F20的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 低溫脅迫對(duì)甜瓜幼苗生長(zhǎng)的影響

由表1可知，在低溫脅迫處理下，與對(duì)照相比，F(xiàn)18的株高、莖粗、葉面積、地下部干質(zhì)量、地上部干質(zhì)量、總?cè)~綠素含量的下降率分別為10.68%、7.32%、9.61%、16.67%、3.03%、37.78%；F20的下降率分別為20.80%、9.76%、8.61%、16.67%、15.79%、35.04%。植株在脅迫處理下，生長(zhǎng)量相對(duì)減少，同化物積累的減少限制了植株的形態(tài)建成。F18的各項(xiàng)指標(biāo)較F20的下降率低，反映出F18較耐低溫脅迫；低溫脅迫影響了植株的根系的生長(zhǎng)，干物質(zhì)積累比對(duì)照下降較多，從而影響植株的形態(tài)發(fā)育。

表1 不同脅迫處理對(duì)F18、F20甜瓜植株性狀的影響

2.2 水分脅迫對(duì)甜瓜幼苗生長(zhǎng)的影響

在水分脅迫處理下，與對(duì)照相比，F(xiàn)18的株高、莖粗、葉面積、地下部干質(zhì)量、地上部干質(zhì)量、總?cè)~綠素含量的下降率分別為8.33%、6.67%、10.99%、16.67%、5.56%、61.7%；F20的下降率分別為1.57%、4.08%、3.02%、22.22%、13.64%、33.64%。可見(jiàn)，除地上、地下部干質(zhì)量外，F(xiàn)20的其他指標(biāo)在水分脅迫下受的影響較F18小，因而F20較耐水分脅迫；水分脅迫對(duì)植株的根系影響最大，造成根系、葉片生長(zhǎng)緩慢，干物質(zhì)含量降低。與低溫脅迫相比，F(xiàn)18、F20甜瓜植株幼苗更耐水分脅迫。

2.3 鹽脅迫對(duì)甜瓜幼苗生長(zhǎng)的影響

在鹽脅迫處理下，與對(duì)照相比，F(xiàn)18的株高、莖粗、葉面積、地下部干質(zhì)量、地上部干質(zhì)量、總?cè)~綠素含量的下降率分別為41.08%、12.77%、15.80%、14.29%、37.50%、38.05%；F20的下降率分別為34.50%、14.63%、24.16%、14.29%、5.56%、40.78%?？梢?jiàn)，2個(gè)品種甜瓜幼苗的株高、葉面積、地下部干質(zhì)量受影響較大；除株高和地上部干質(zhì)量外，F(xiàn)18的其他指標(biāo)較F20的下降率低，因而F18較耐鹽脅迫；在鹽脅迫下，甜瓜植株根部基本不再擴(kuò)張，吸收營(yíng)養(yǎng)功能受到嚴(yán)重脅迫，外部形態(tài)表現(xiàn)為株高、植株干重下降嚴(yán)重，植株莖粗變細(xì)，葉片生長(zhǎng)遲緩，對(duì)F20的影響尤其嚴(yán)重。

3 結(jié)果與討論

研究可知，在鹽脅迫處理下，F(xiàn)18和F20的各外部形態(tài)及葉綠素總含量均表現(xiàn)出下降趨勢(shì)。F18較F20較耐低溫脅迫和鹽脅迫，這與形態(tài)指標(biāo)的表現(xiàn)一致。在不同脅迫處理下，尤以株高、地下部干質(zhì)量下降最為明顯，可見(jiàn)其對(duì)脅迫敏感程度最高，影響最大，因此經(jīng)脅迫處理后的株高及地下部干質(zhì)量的差異可以作為甜瓜苗期抗早衰鑒定的指標(biāo)。

Jaleel[6]、宋旭麗[7]等研究發(fā)現(xiàn)，低溫脅迫、水分脅迫和鹽脅迫對(duì)甜瓜等植物最顯著的影響是抑制生長(zhǎng)。研究從甜瓜幼苗外部形態(tài)、地下部干質(zhì)量、葉片的葉綠素含量等方面的變化情況也證明了這一點(diǎn)。

在不同脅迫處理下植物抗早衰特性受多基因控制，而且機(jī)制復(fù)雜，為提高選育效果，加快選育進(jìn)程，目前大多選擇在苗期進(jìn)行鑒定，但是所選鑒定指標(biāo)是否適應(yīng)于甜瓜生產(chǎn)的其他不同生育時(shí)期還有待于進(jìn)一步研究驗(yàn)證。