NaCl脅迫時間對櫻桃番茄幼苗保護酶系的影響

摘要：鹽害是櫻桃番茄（Lycopersicon esculentun var. cerasiforme A lef.）設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酶系的影響。結果表明，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。

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

中圖分類號：S641.2；Q945.78文獻標識碼：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。據研究，番茄在3年以上的保護地內栽培，每年產量會降低10%～20%，且病害逐年加重[1]。積鹽嚴重時番茄葉片呈灰綠色，落花及僵果率明顯增加。因此，櫻桃番茄產業的發展將不可避免地遭遇到土壤鹽漬化的制約。鹽脅迫下，植物體內活性氧產生和猝滅的動態平衡被打破，若保護系統不能及時猝滅過量的活性氧，就可導致生物膜受損等一系列傷害。酶促保護系統包括SOD（超氧化物歧化酶）、POD（過氧化物酶）、CAT（過氧化氫酶）等酶系統，它們在逆境中相互協調，能有效地清除活性氧，使之保持較低水平，從而減少其對膜結構和功能的傷害[2]。酶促保護系統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酶系的變化規律，為櫻桃番茄耐鹽種質資源的篩選和耐鹽品種的選育提供理論依據。

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[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。用營養缽（直徑和高均為10 cm）育苗，所用基質為洗凈河沙。真葉破心后， 將營養缽轉置于盛有1/2山崎營養液的周轉槽中， 通過營養缽底部的孔吸收營養液，培養至4葉1心期開始進行鹽脅迫。選取長勢一致的幼苗，置于含204 mmol/L NaCl的1/2山崎營養液的周轉槽中培養。每處理20株幼苗，3次重復。試驗過程中每2 d更換一次營養液，在相同環境條件下進行管理。在脅迫的第5、10和15天分別測定相關指標。以僅用1/2山崎營養液培養而未進行鹽脅迫的小圓棗和京丹5號的幼苗為對照。

1.3指標測定方法

統一選取第3片真葉，SOD活性測定采用氮藍四唑（NBT）光化學反應法[4]，POD活性測定采用愈創木酚法[4]，CAT活性測定采用紫外分光光度法[4]。

2結果與分析

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活性差異達到最大，能明顯區分櫻桃番茄品種間的耐鹽性。

3小結

SOD、POD和CAT作為植物內源的活性氧清除劑，屬于保護酶系統[5]。三者協調一致，在逆境中維持較高的酶活才能使生物體內自由基、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胞的傷害[9]。張美云等[10]通過聚類分析發現，在眾多的生理指標中，苗期在逆境條件下以酶活力因子抗逆作用最大。因此，保護酶活性的高低在一定程度上能夠反映植物抗鹽性的強弱。

此次試驗研究發現，耐鹽性不同的櫻桃番茄品種的保護酶系統對鹽脅迫的反應存在著差異。耐鹽性較強的品種京丹5號在NaCl脅迫下仍可維持較高的保護酶活。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性反應是一個非常復雜的生理生態學問題，在眾多的生理指標中，某個材料在某個時期可能某個指標占了主導地位，很難用單一的指標來衡量抗性。因此，櫻桃番茄抗性篩選指標的標準化還有待進一步研究[11]。

參考文獻：

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