伽師瓜幼苗響應(yīng)鹽脅迫的生理特性及耐鹽性評(píng)價(jià)

謝志明，宋 剛，馬劉峰，陳 蕓，方志剛

（1.喀什大學(xué)生命與地理科學(xué)學(xué)院 新疆喀什 844006； 2.新疆帕米爾高原生物資源與生態(tài)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室新疆喀什 844006； 3.江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院茶與食品科技學(xué)院 江蘇句容 212400）

鹽脅迫是一種典型的非生物脅迫，一般而言，土壤中鹽含量高于0.3% 會(huì)嚴(yán)重抑制植株生長(zhǎng)，降低作物產(chǎn)量和品質(zhì)。土壤中鹽分來(lái)源除自身因素外，全球氣候變化、不合理灌溉及施肥，也導(dǎo)致土壤鹽漬化加劇[1]。目前，我國(guó)土壤鹽漬化總面積達(dá)3.69×107hm2，主要分布在東北、西北、華北及濱海地區(qū)，合理利用鹽漬化土地迫在眉睫，其中篩選和培育耐鹽的作物品種是鹽漬化土地開(kāi)發(fā)利用的有效方式[2]。

幼苗期是植株對(duì)鹽脅迫十分敏感的階段，根系首先與土壤中的Na+接觸，當(dāng)鹽分達(dá)到一定含量時(shí)，會(huì)導(dǎo)致土壤水勢(shì)下降，影響水分代謝、滲透調(diào)節(jié)、離子吸收等生理過(guò)程，使根系吸收水分及礦質(zhì)元素的能力降低，引發(fā)植株產(chǎn)生氧化脅迫[3-4]。高鹽脅迫下，植物體內(nèi)會(huì)積累大量的Na+，擾亂質(zhì)膜上離子通道功能，影響K+、Ca2+及Mg2+等無(wú)機(jī)離子的吸收[5]。植物在一定條件下可啟動(dòng)抗氧化酶系統(tǒng)、離子選擇性吸收及Na+外排等機(jī)制來(lái)應(yīng)對(duì)鹽脅迫帶來(lái)的傷害[6-7]。此外，液泡膜Na+/H+逆向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因CmN‐HX1在根中高表達(dá)，具有將Na+轉(zhuǎn)運(yùn)至液泡的功能，可以抵御鹽脅迫帶來(lái)的傷害[8]。

研究表明，不同作物品種耐鹽性存在較大差異。耐鹽型的燕麥品種，葉片中Na+含量較低，K+含量較高，使葉片中K+/Na+比值下降幅度較小[9]。也有研究表明，較耐鹽的植物可能會(huì)將較多的Na+區(qū)隔在液泡中，應(yīng)對(duì)鹽脅迫所帶來(lái)的傷害[10]。鹽脅迫會(huì)導(dǎo)致甜瓜葉片的光合速率下降，降低光合作用，影響果實(shí)發(fā)育[11]。甜瓜在鹽脅迫下，葉片O2-產(chǎn)生速率及H2O2含量急劇上升，導(dǎo)致細(xì)胞膜受損[12]。有研究表明，甜瓜品種繁多，耐鹽性存在較大差異，而厚皮甜瓜的耐鹽性相對(duì)較強(qiáng)[13]。伽師瓜屬厚皮甜瓜的一種，是中國(guó)地理標(biāo)志產(chǎn)品，果肉風(fēng)味獨(dú)特，耐貯運(yùn)，廣受市場(chǎng)好評(píng)。伽師瓜主栽區(qū)在新疆喀什地區(qū)的伽師、疏勒、麥蓋提等縣的16 個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，該地區(qū)受到土壤鹽漬化的危害，影響其種植面積進(jìn)一步擴(kuò)大。盡管在甜瓜耐鹽性研究方面前人已經(jīng)做了較多工作，但針對(duì)伽師瓜響應(yīng)鹽脅迫的生理特性及耐鹽性評(píng)價(jià)卻鮮有報(bào)道?；诖?，筆者利用前期篩選的100 mmol·L-1NaCl 開(kāi)展盆缽模擬鹽脅迫試驗(yàn)，進(jìn)一步探究鹽脅迫對(duì)不同伽師瓜幼苗生理特性的影響，并評(píng)價(jià)伽師瓜的耐鹽性，為伽師瓜耐鹽性生理機(jī)制解析及品種選育提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

選擇本地區(qū)主栽的常規(guī)伽師瓜、雜交伽師瓜和綠肉伽師瓜作為試驗(yàn)材料，其中常規(guī)伽師瓜和雜交伽師瓜由新疆西域種業(yè)股份有限公司培育，綠肉伽師瓜由新疆吉豐種業(yè)有限公司培育，種子均購(gòu)置于喀什農(nóng)博城。各品種主要性狀見(jiàn)表1。

表1 伽師瓜品種主要性狀Table 1 Main traits of different Jiashi melon

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)于2022 年3—6 月在喀什大學(xué)植物逆境生物學(xué)研究室進(jìn)行。選取籽粒飽滿(mǎn)、大小均勻的伽師瓜種子，用5% 次氯酸鈉消毒5 min，去離子水洗滌3 次，25°C 避光浸泡12 h，播于裝有基質(zhì)營(yíng)養(yǎng)土的塑料花盆中（底部直徑16 cm，高18 cm），每盆播種8 粒種子。當(dāng)幼苗子葉展平后，每盆留苗4 株。在幼苗第2 片真葉展平時(shí)，用Hoa‐gland’s 營(yíng)養(yǎng)液澆灌一次。待長(zhǎng)至3 葉1 心時(shí)，用100 mmol·L-1NaCl 模 擬 鹽 脅 迫，對(duì) 照（CK）使 用去離子水澆灌，試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，各處理均4 次重復(fù)，共24 盆。植物材料培養(yǎng)期間，保持晝夜溫度30 ℃/25 ℃，濕度為40%～45%，光照度為350 μmol·m-2·s-1，光周期12 h（L）/12 h（D）。處理7 d 后，選取生長(zhǎng)部位相同的葉片，用于指標(biāo)測(cè)定，各樣本處理均重復(fù)測(cè)定3 次。

1.2.2 測(cè)定指標(biāo)與方法 鹽脅迫7 d 后，記錄株高和莖粗及鮮質(zhì)量，于105 °C 殺青15 min，80 °C 烘干至恒質(zhì)量，記錄地上部干質(zhì)量。另從基質(zhì)土中取整株幼苗，洗凈后，分別取根、莖、葉烘干至恒質(zhì)量后用于Na+、K+含量的測(cè)定。葉面積采用紙樣稱(chēng)質(zhì)量法測(cè)定，計(jì)算公式：葉面積/cm2=m2×21×29.7/m1（其中m1為紙張質(zhì)量，m2為剪下葉片的紙張質(zhì)量）[14]。

Na+、K+含量（w，后同）采用原子吸收光譜法測(cè)定[15]；超氧化物歧化酶（SOD）、過(guò)氧化氫酶（CAT）和抗壞血酸過(guò)氧化物酶（APX）活性的測(cè)定方法參照南京建成試劑盒說(shuō)明書(shū)；丙二醛（MDA）含量（b，后同）測(cè)定采用硫代巴比妥酸法，脯氨酸（Pro）含量（w，后同）采用磺基水楊酸法，可溶性蛋白（SP）含量（w）采用考馬斯亮藍(lán)G250 染色法測(cè)定，過(guò)氧化物酶活性（POD）采用愈創(chuàng)木酚法測(cè)定[16]；細(xì)胞膜相對(duì)透性采用DDS-307 電導(dǎo)率儀測(cè)定，計(jì)算公式：相對(duì)膜透性=R1/R2×100%（其中R1 為初始電導(dǎo)率，R2 為沸水浴加熱10 min 后的電導(dǎo)率）；光合色素含量（w，后同）采用95% 乙醇浸提法測(cè)定[9]，過(guò)氧化氫（H2O2）含量（b，后同）用硫酸鈦法測(cè)定[17]。

為明確不同伽師瓜品種的耐鹽性差異，采用隸屬函數(shù)法及主成分分析法進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。參考劉炳響等[18]的方法進(jìn)行主成分分析，公式如下：

式（1）中：Ai代表某一指標(biāo)的特征向量（指標(biāo)系數(shù)），λ 代表特征值，Bi代表各指標(biāo)的載荷矩陣。

式（2）中：Fj代表某一品種的綜合得分值，αi代表某一品種中各指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)值。

式（3）中：Xj代表某一品種的綜合指標(biāo)得分值，Xmax代表某一品種綜合指標(biāo)得分值中的最大值，Xmin代表某一品種綜合指標(biāo)得分值的最小值。

式（4）中：Wi表示第i個(gè)主成分在所有成分中的重要程度即綜合指標(biāo)權(quán)重，Pi為各品種第i個(gè)主成分的貢獻(xiàn)率

式（5）中：D值代表不同品種間綜合指標(biāo)評(píng)價(jià)值，D值越大，耐鹽性越強(qiáng)。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2016 整理數(shù)據(jù)及繪圖，利用SPSS 20.0 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析、Duncan’s多重比對(duì)法分析以及主成分分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 鹽脅迫對(duì)伽師瓜幼苗生長(zhǎng)及生理指標(biāo)的影響

2.1.1 鹽脅迫對(duì)伽師瓜幼苗生長(zhǎng)的影響 由表2可以看出，常規(guī)伽師瓜、雜交伽師瓜及綠肉伽師瓜的株高、莖粗、葉面積及地上部鮮質(zhì)量，在鹽脅迫處理前無(wú)顯著差異。

表2 不同伽師瓜鹽脅迫處理前的主要農(nóng)藝性狀Table 2 Main agronomic traits of different Jiashi melon before salt stress

與CK 相比，100 mmol·L-1NaCl 脅迫均顯著降低常規(guī)伽師瓜、雜交伽師瓜及綠肉伽師瓜幼苗的株高及地上部鮮質(zhì)量（圖1-A、1-D），株高分別降低17.40%、18.99%、28.12%，地上部鮮質(zhì)量分別降低38.62%、41.95%、57.37%。鹽脅迫導(dǎo)致常規(guī)伽師瓜和綠肉伽師瓜莖粗顯著降低10.92% 和15.53%（圖1-B）；僅綠肉伽師瓜葉面積在鹽脅迫下顯著降低19.68%（圖1-C）。鹽脅迫下，不同伽師瓜品種地上部干質(zhì)量與其CK 相比均無(wú)顯著差異（圖1-E）。上述結(jié)果表明，100 mmol·L-1鹽脅迫能抑制伽師瓜幼苗生長(zhǎng)，尤以綠肉伽師瓜最為突出。

圖1 鹽脅迫對(duì)伽師瓜幼苗生長(zhǎng)的影響Fig.1 Effects of salt stress on growth of Jiashi melon seedlings

2.1.2 鹽脅迫對(duì)伽師瓜葉片抗氧化酶活性的影響從圖2 可以看出，與CK 相比，100 mmol·L-1NaCl 脅迫未顯著影響伽師瓜葉片SOD 活性；雜交伽師瓜POD 活性顯著下降45.41%，CAT 活性顯著升高8.59%，APX 活性顯著升高167.85%。這表明鹽脅迫下不同伽師瓜品種葉片的抗氧化酶活性表現(xiàn)出較大差異。

圖2 鹽脅迫對(duì)伽師瓜幼苗抗氧化酶活性的影響Fig.2 Effects of salt stress on antioxidant enzyme activities of Jiashi melon seedlings

2.1.3 鹽脅迫對(duì)伽師瓜葉片滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的影響圖3 表明，100 mmol·L-1NaCl 處理使常規(guī)伽師瓜葉片脯氨酸含量較CK 顯著升高172.89%；綠肉伽師瓜葉片中可溶性蛋白含量顯著升高26.78%，其余2個(gè)品種無(wú)顯著變化。

圖3 鹽脅迫對(duì)伽師瓜幼苗滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量的影響Fig.3 Effects of salt stress on osmotic adjustment substances content of Jiashi melon seedlings

2.1.4 鹽脅迫對(duì)伽師瓜葉片過(guò)氧化氫含量、丙二醛含量及相對(duì)膜透性的影響 由圖4 可知，和CK相比，100 mmol·L-1NaCl 處理顯著提高了常規(guī)伽師瓜、雜交伽師瓜及綠肉伽師瓜葉片相對(duì)膜透性和H2O2含量，葉片相對(duì)膜透性分別提高10.61%、15.20%、42.13%，H2O2含 量 分 別 提 高 15.25%、35.22%、21.28%；鹽脅迫使綠肉伽師瓜葉片MDA含量顯著升高57.07%，其余2 個(gè)品種無(wú)顯著變化。

圖4 鹽脅迫對(duì)伽師瓜葉片膜相對(duì)透性、過(guò)氧化氫和丙二醛含量的影響Fig.4 Effects of salt stress on relative permeability of cell membrane,H2O2 and MDA content of Jiashi melon leaf

2.1.5 鹽脅迫對(duì)伽師瓜幼苗光合色素含量的影響由圖5 可知，100 mmol·L-1NaCl 能夠影響伽師瓜葉片光合色素含量。與CK 相比，鹽脅迫處理使綠肉伽師瓜葉綠素a、葉綠素b 及總?cè)~綠素含量顯著下降，分別降低33.03%、48.00%、35.82%；常規(guī)伽師瓜、雜交伽師瓜及綠肉伽師瓜葉片中類(lèi)胡蘿卜素含量分別顯著下降20.00%、21.74%、28.57%。

圖5 鹽脅迫對(duì)伽師瓜幼苗光合色素含量的影響Fig.5 Effects of salt stress on photosynthetic pigment content of Jiashi melon seedlings

2.1.6 鹽脅迫對(duì)伽師瓜根系活力的影響 由圖6可知，100 mmol·L-1NaCl 處理能抑制伽師瓜幼苗的根系活力。與CK 相比，常規(guī)伽師瓜根系活力無(wú)明顯下降，但雜交伽師瓜和綠肉伽師瓜根系活力分別顯著下降50.44% 和73.43%，說(shuō)明鹽脅迫下不同品種的根系活力存在較大差異。

圖6 鹽脅迫對(duì)伽師瓜幼苗根系活力的影響Fig.6 Effects of salt stress on root activity of Jiashi melon seedlings

2.1.7 鹽脅迫對(duì)伽師瓜根、莖、葉Na+、K+含量的影響由圖7 可以看出，與CK 相比，100 mmol·L-1NaCl 處理使常規(guī)伽師瓜和綠肉伽師瓜葉片中Na+含量顯著升高，分別升高了46.85%和194.05%；3 個(gè)品種葉片中K+含量均未發(fā)生顯著變化；常規(guī)伽師瓜和綠肉伽師瓜葉片中K+/Na+分別顯著降低了29.72% 和68.56%。與CK 相比，鹽脅迫導(dǎo)致綠肉伽師瓜莖中Na+含量顯著升高5.29%；常規(guī)伽師瓜、雜交伽師瓜及綠肉伽師瓜莖中K+含量分別顯著下降5.65%、8.79%、13.26%；3 個(gè)品種莖中K+/Na+分別顯著降低6.00%、8.65%、16.98%。與CK 相比，雜交伽師瓜在鹽脅迫下根中Na+含量顯著升高43.62%，其余2個(gè)品種未發(fā)生顯著變化；不同伽師瓜根中K+及K+/Na+在鹽脅迫下也均未發(fā)生顯著變化。

圖7 鹽脅迫對(duì)伽師瓜幼苗根、莖、葉Na+、K+含量的影響Fig.7 Effects of salt stress on Na+,K+content of root,stem and leave of Jiashi melon seedlings

2.2 伽師瓜耐鹽性綜合評(píng)價(jià)

2.2.1 主成分分析 對(duì)28 個(gè)生理指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，以特征值大于1 為提取標(biāo)準(zhǔn)，最終提取到2 個(gè)主成分，特征值分別為21.378 和6.622，貢獻(xiàn)率分別為76.351% 和23.649%，累積貢獻(xiàn)率達(dá)100%，說(shuō)明這2 個(gè)主成分涵蓋了伽師瓜耐鹽性的大部分信息（表3）。28 個(gè)生理指標(biāo)的主成分因子載荷矩陣分析表明，第1 主成分主要由株高、地上部鮮質(zhì)量、葉面積、莖K+/Na+、類(lèi)胡蘿卜素含量、葉片K+/Na+決定，第2 主成分主要由脯氨酸含量和根系活力決定。上述指標(biāo)可作為評(píng)價(jià)伽師瓜耐鹽性的綜合指標(biāo)。

表3 鹽脅迫下主成分在各指標(biāo)上的載荷矩陣和特征向量Table 3 Load matrix and eigenvector of principal component in each index under salt stress

2.2.3 不同伽師瓜品種耐鹽性綜合評(píng)價(jià) 表3 中每個(gè)指標(biāo)的特征向量即為各主成分的指標(biāo)系數(shù)，將單項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行z-score 標(biāo)準(zhǔn)化，由式（2）可得各品種的2 個(gè)綜合指標(biāo)值（表4），根據(jù)式（3）可計(jì)算出每個(gè)伽師瓜品種所有綜合指標(biāo)的隸屬函數(shù)值，根據(jù)綜合指標(biāo)貢獻(xiàn)率的大小，利用式（4）計(jì)算出2 個(gè)綜合指標(biāo)值的權(quán)重，采用式（5）對(duì)伽師瓜品種進(jìn)行耐鹽性綜合評(píng)價(jià)。根據(jù)D 值排序，3 個(gè)伽師瓜品種耐鹽能力強(qiáng)弱依次為常規(guī)伽師瓜、雜交伽師瓜、綠肉伽師瓜。

表4 鹽脅迫下3 種伽師瓜的隸屬函數(shù)值及綜合評(píng)價(jià)D 值Table 4 Membership function value and D value of comprehensive evaluation of 3 varieties of Jiashi melon under salt stress

3 討 論

3.1 鹽脅迫對(duì)伽師瓜生理特性的影響

植物幼苗對(duì)鹽脅迫較敏感，基質(zhì)中鹽分達(dá)到一定濃度會(huì)抑制植物的生長(zhǎng)發(fā)育，造成生理代謝紊亂，外部形態(tài)表現(xiàn)出葉面積減小、植株矮小等[19-20]。筆者的研究中，3 種伽師瓜株高、莖粗、葉面積、地上部鮮質(zhì)量及干質(zhì)量在100 mmol·L-1NaCl 脅迫下均呈下降趨勢(shì)，鹽脅迫下苦蕎的株高、莖粗、鮮質(zhì)量及干質(zhì)量也表現(xiàn)出同樣的趨勢(shì)[21]。這可能與植物在應(yīng)對(duì)鹽脅迫合成滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)、啟動(dòng)抗氧化防御系統(tǒng)過(guò)程中，蛋白質(zhì)折疊需要能量耗費(fèi)及光合產(chǎn)物積累減少有關(guān)[22]。

光合產(chǎn)物的積累主要與葉綠體類(lèi)囊體膜上色素分子的光反應(yīng)效率及葉綠體基質(zhì)中碳同化酶活性有關(guān)，但鹽脅迫能破壞葉綠體結(jié)構(gòu)，抑制葉綠素合成，使光合速率降低[23]。筆者的試驗(yàn)中，100 mmol·L-1NaCl 處理使3 種伽師瓜葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素含量減少，在油莎豆響應(yīng)鹽堿脅迫的試驗(yàn)研究中也有與筆者研究類(lèi)似的結(jié)果[24]，這可能是由于鹽脅迫損傷葉綠體結(jié)構(gòu)，光合色素合成受阻，并使光合作用碳同化過(guò)程中的關(guān)鍵酶RUBP 羧化酶活性降低，導(dǎo)致光合產(chǎn)物積累能力下降[25]。有關(guān)鹽脅迫下，與伽師瓜葉綠素合成有關(guān)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)及光合作用關(guān)鍵酶活性的變化有待進(jìn)一步驗(yàn)證。

筆者的研究中，鹽脅迫下常規(guī)伽師瓜葉片中積累大量的脯氨酸，熊韜等[26]也發(fā)現(xiàn)鹽脅迫下，甜瓜幼苗葉片積累更多的脯氨酸，這可能是因?yàn)楦彼嶙鳛闈B透物質(zhì)，調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)外水勢(shì)，保護(hù)蛋白質(zhì)、核酸等大分子物質(zhì)結(jié)構(gòu)，從而應(yīng)對(duì)鹽脅迫的傷害[27]。植物受到鹽脅迫時(shí)，在組織內(nèi)會(huì)積累活性氧自由基如H2O2、O2-及OH-等物質(zhì)，同時(shí)積累膜脂過(guò)氧化產(chǎn)物丙二醛，啟動(dòng)膜脂過(guò)氧化，使細(xì)胞膜受損，為維持磷脂分子層的良好結(jié)構(gòu)，植物會(huì)啟動(dòng)抗氧化酶系統(tǒng)用于清除活性氧，其中，SOD 可將O2-歧化為H2O2和H2O，CAT、APX 及POD 等可將組織中過(guò)量的H2O2轉(zhuǎn)變成H2O 和O2，維持活性氧的產(chǎn)生與清除的動(dòng)態(tài)平衡，進(jìn)而緩解鹽脅迫帶來(lái)的傷害[28-29]。筆者在研究中發(fā)現(xiàn)，100 mmol·L-1NaCl 處理的伽師瓜幼苗，不同品種葉片中SOD 活性未顯著升高，僅雜交伽師瓜葉片CAT 和APX 活性顯著升高，這表明伽師瓜應(yīng)對(duì)鹽脅迫啟動(dòng)抗氧化防御的效率存在品種差異，可能導(dǎo)致抗氧化酶系統(tǒng)防御失效，造成不可逆的氧化脅迫傷害。類(lèi)似的結(jié)果在水稻品種應(yīng)對(duì)鹽脅迫時(shí)也被發(fā)現(xiàn)[30]。顏志明等[31]研究發(fā)現(xiàn)鹽脅迫降低了甜瓜幼苗根、莖和葉中的K+含量，莖中降低幅度最大，這與筆者研究結(jié)果類(lèi)似。在筆者的試驗(yàn)條件下，綠肉伽師瓜下降幅度最大，可能是綠肉伽師瓜莖中Na+積累過(guò)多，與K+存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，影響了K+的吸收[31]。此外，筆者的研究還發(fā)現(xiàn)，100 mmol·L-1NaCl處理伽師瓜幼苗根系吸收的Na+被大量轉(zhuǎn)運(yùn)到綠肉伽師瓜葉片中，導(dǎo)致葉肉細(xì)胞中可能積累過(guò)量的Na+，破壞細(xì)胞內(nèi)的離子平衡，也可能誘發(fā)氧化脅迫。但也有研究表明，根系吸收的Na+在植物細(xì)胞中積累后，除破壞離子平衡外，還能夠引起植物水分代謝失衡，造成滲透脅迫及離子毒害的雙重效應(yīng)[32]。

3.2 不同伽師瓜品種耐鹽性差異

在100 mmol·L-1NaCl 脅迫處理下，常規(guī)伽師瓜、雜交伽師瓜及綠肉伽師瓜苗期的耐鹽性存在一定的差異，可能是不同品種對(duì)鹽脅迫做出的響應(yīng)機(jī)制不同[33]。鹽脅迫下，盡管雜交伽師瓜根中Na+含量最高，但葉片中綠肉伽師瓜中積累的Na+含量顯著高于其余2 個(gè)品種，這表明綠肉伽師瓜具有高效的Na+轉(zhuǎn)運(yùn)效率，其莖中較高的Na+含量可以部分證明。鹽脅迫下，八棱海棠株系和中山杉主要將Na+區(qū)隔于根部，減少Na+向莖和葉運(yùn)輸[32，34]，也有研究表明，黃瓜根系吸收的Na+主要分布于葉和莖中[35]，這表明Na+在植物中的分布存在差異。由于綠肉伽師瓜葉片中積累較多的Na+，可能引起葉肉細(xì)胞內(nèi)離子失衡，并積累較多的MDA 和H2O2，且綠肉伽師瓜葉片抗氧化酶（SOD、POD、APX）活性在鹽脅迫下未發(fā)生顯著變化，推測(cè)該品種葉片的抗氧化系統(tǒng)已無(wú)法起到清除活性氧的作用，說(shuō)明鹽脅迫對(duì)綠肉伽師瓜造成了不可逆?zhèn)?。綠肉伽師瓜在受到鹽脅迫下根系活力在3 個(gè)品種中最低，相對(duì)膜透性最高，葉片及莖中K+/Na+比值降幅最大，植株在外部形態(tài)如株高、葉面積、地上部鮮質(zhì)量降幅最大，說(shuō)明綠肉伽師瓜對(duì)鹽脅迫較為敏感。鹽脅迫下，常規(guī)伽師瓜根系活力未顯著下降，經(jīng)根系吸收的Na+轉(zhuǎn)運(yùn)至葉片中的含量顯著低于綠肉伽師瓜，說(shuō)明常規(guī)伽師瓜對(duì)Na+的轉(zhuǎn)運(yùn)效率較低，部分Na+可能截留在根中，再分配到莖、葉中，進(jìn)而減輕Na+的毒害作用。此外，常規(guī)伽師瓜在鹽脅迫下，脯氨酸含量增幅遠(yuǎn)高于雜交伽師瓜和綠肉伽師瓜，說(shuō)明伽師瓜可能通過(guò)積累滲透物質(zhì)調(diào)節(jié)水分代謝。鹽脅迫下，雜交伽師瓜葉片較高的CAT 和APX 活性有助于清除組織內(nèi)積累過(guò)量的H2O2，從而減少鹽脅迫引發(fā)的氧化脅迫傷害。

3.3 不同伽師瓜品種耐鹽性評(píng)價(jià)

植物的耐鹽性是復(fù)雜的數(shù)量性狀，將植物表型與生理生化指標(biāo)結(jié)合起來(lái)，評(píng)價(jià)作物的耐鹽性，具有合理性。然而，不同作物品種的同一指標(biāo)在鹽脅迫下的變異較大，無(wú)法用某項(xiàng)指標(biāo)來(lái)衡量品種間的耐鹽性差異。單一采用隸屬函數(shù)法評(píng)價(jià)植物的耐鹽性，由于分析指標(biāo)多，可能存在變異大的現(xiàn)象，易導(dǎo)致結(jié)果不準(zhǔn)確。筆者的研究認(rèn)為，伽師瓜耐鹽性是綜合性狀的體現(xiàn)，為避免28 個(gè)指標(biāo)間的信息重疊，用主成分分析法將多指標(biāo)轉(zhuǎn)換成較少的綜合指標(biāo)，結(jié)合隸屬函數(shù)法，可有效確定主要指標(biāo)在耐鹽脅迫中的貢獻(xiàn)率[36]。應(yīng)用主成分分析法及隸屬函數(shù)法評(píng)價(jià)水稻和越橘品種的耐鹽性均得到認(rèn)可[37-38]。李世玉等[12]選用26 份甜瓜材料，測(cè)定7 個(gè)指標(biāo)，利用隸屬函數(shù)法進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)甜瓜耐鹽性，篩選出耐鹽及敏感的甜瓜材料，這與筆者研究結(jié)果不同，主要是由指標(biāo)數(shù)量和試驗(yàn)材料存在差異所致。筆者應(yīng)用主成分分析結(jié)合隸屬函數(shù)的方法進(jìn)行綜合分析，提取到2 個(gè)主成分，通過(guò)載荷矩陣分析，獲得8個(gè)指標(biāo)作為評(píng)價(jià)伽師瓜的主要指標(biāo)，并消除各指標(biāo)之間的相關(guān)影響，再用隸屬函數(shù)法量化不同伽師瓜品種的耐鹽能力，能夠較為科學(xué)合理地評(píng)價(jià)伽師瓜的耐鹽性。

4 結(jié) 論

100 mmol·L-1NaCl 處理使伽師瓜葉片中積累過(guò)多MDA 和H2O2，常規(guī)伽師瓜通過(guò)積累更多的脯氨酸，并維持較高的光合色素含量和根系活力；雜交伽師瓜通過(guò)根部積累較多的Na+，葉片啟動(dòng)抗氧化酶清除活性氧。鹽脅迫下，綠肉伽師瓜葉片中積累Na+和MDA 含量最高，根系活力最低，質(zhì)膜受到不可逆的傷害，導(dǎo)致株高、葉面積、地上部鮮質(zhì)量降幅最大。采用主成分分析結(jié)合隸屬函數(shù)法，量化了不同伽師瓜耐鹽性，結(jié)果表明常規(guī)伽師瓜為耐鹽品種，綠肉伽師瓜為鹽敏感品種。