蘇建波 (成都市天府新區大林鎮人民政府,四川成都610222)
草莓(Fragaria ananassa Duch),為薔薇科草莓屬多年生草本植物,果實色澤鮮紅,柔軟多汁,甜酸適口,營養豐富,富含多種維生素。草莓生長周期短,果實成熟早,產量高,經濟效益好[1]。現代研究發現,草莓果實含有一種叫“草莓胺”的物質,其對白血病及再生障礙性貧血等有特殊的輔助療效。據不完全統計,現在全世界草莓約有50種,栽培品種2 000多個。2004年我國草莓播種面積8.29萬hm2,總產量達185.851萬t。草莓是廣泛興起的水果保護生產中面積最大的品種之一[2-4]。目前,隨著草莓栽培面積逐年增加,高溫脅迫導致草莓幼苗病害發生已成為栽培中廣泛存在的問題,給生產帶來了巨大的損失。水楊酸(SA)是一種重要的響應逆境反應的胞內信號轉導分子,在植物體內具有多種生理作用,可以抑制乙烯的生物合成,特別是在抗病性上作用顯著[5]。在桃、蘋果、梨、番茄上研究表明,用SA處理能大大降低果實貯藏期間的腐爛率。但有關SA對草莓抗逆性的報道卻很少。該試驗用SA預處理草莓幼苗,旨在提高草莓幼苗對高溫干旱的抵御能力,為SA作為抗旱劑在草莓生產方面提供依據。
1.1 試驗材料
1.1.1 供試品種。草莓品種為“豐香”。
1.1.2 供試藥劑。水楊酸,博大萬科化工化學有限公司生產。
1.2 試驗方法 試驗在成都市天府新區大林鎮合力村進行。采用隨機區組設計,在田間選取苗齡和長勢基本一致的草莓苗,定植于營養缽中放入塑料大棚內進行常規管理。栽培30 d后,選取生長部位、大小相近的草莓功能葉,用不同濃度的SA噴施葉片的正反兩面,處理后用透明朔料袋罩上整個植株,控制苗盆內土壤相對濕度在50%左右,保持大棚溫度在40℃時進行高溫脅迫15 d。試驗設6個處理,SA濃度分別為 0(CK)、0.5、1.0、2.0、4.0、8.0 mmol/L(SA 溶液 pH調至6.0)。樣品量:每個處理10株,每個處理重復3次,每3 d測定1次,每次取相同部位5 g樣品葉片進行葉片總含水量、丙二醛含量、葉綠素含量、過氧化物酶活性、質膜相對透性的測定[6]。
2.1 不同濃度SA對草莓葉片組織總含水量的影響 由表1可知,草莓葉片組織總含水量隨著處理時間的推移呈下降趨勢。與CK相比,處理濃度為2.0 mmol/L時葉片的總含水量差異較小;處理濃度為8.0 mmol/L時葉片總含水量差異最大,說明濃度為2.0 mmol/L的SA處理對有效控制草莓葉片含水量的降低有較好的促進作用。

表1 不同濃度SA對草莓葉片組織總含水量的影響 %
2.2 不同濃度SA對草莓葉片丙二醛含量的影響 由表2可知,CK處理組草莓葉片丙二醛含量隨時間的推移而逐漸升高,而不同濃度的SA處理組草莓葉片丙二醛含量隨時間的推移呈逐漸下降的趨勢;其中以濃度為2.0 mmol/L的SA處理組效果最佳,與CK組比較差異明顯,第3天取樣與CK相比下降9.8%,第6天取樣與CK相比下降11.8%,第9天取樣與CK相比下降26.1%,第12天與第15天取樣與CK相比下降均為30.9%。

表2 不同濃度SA對草莓葉片丙二醛含量的影響 nmol/g
2.3 不同濃度SA對草莓葉片葉綠素含量的影響 由表3可知,CK處理的葉綠素含量隨著時間的推移而逐漸降低,經不同濃度SA處理的葉片其葉綠素含量隨時間的推移不斷增加。未處理取樣葉綠素含量為1.98 mg/g,與CK組相比,葉綠素含量提高最明顯的是濃度為2.0 mmol/L的處理組。不同處理組之間差異不是很明顯,隨著時間的推移SA處理效果最佳的是濃度為2.0 mmol/L的處理組。

表3 不同濃度SA對草莓葉片葉綠素含量的影響 mg/g
2.4 不同濃度SA對草莓葉片過氧化物酶活性的影響 由表4可知,草莓葉片的過氧化物酶活性在CK組隨著時間的增長呈下降趨勢,經SA不同濃度處理的各組酶活力均有不同程度的提高,并隨著時間的推移呈上升趨勢;其中與CK處理相比效果最好的是濃度為2.0 mmol/L的SA處理組。

表4 不同濃度SA對草莓葉片過氧化物酶活性的影響U/(g·min)
2.5 不同濃度SA對草莓葉片質膜透性的影響 由表5可知,草莓葉片質膜透性在CK組隨著時間的推移而逐漸增大,相對電導率隨之增大。SA處理組改變了草莓葉片的質膜透性,表現為隨著SA濃度的增大和時間的推移其電導率先降低后增加又降低。與CK相比,草莓葉片質膜透性降低差異明顯的是濃度為2.0 mmol/L的處理組,其降幅按取樣時間依次為:10.6%、13.7%、13.7%、20.0%、21.8%,而濃度為4.0 mmoL/L的處理組電導率明顯高于CK組。

表5 不同濃度SA對草莓葉片質膜透性的影響 %
研究結果表明,與CK組相比,以濃度2.0 mmol/L SA對草莓葉片進行噴施處理能有效提高草莓苗對高溫逆境的耐受性,且不同程度地提高了草莓苗的過氧化物酶活性和葉綠素含量、降低了葉片中的水分散失和丙二醛含量、減小了對質膜的傷害程度。這與劉艷等[7]在研究水楊酸對水分脅迫下草莓幼苗膜質過氧化的影響結果基本一致。有研究表明,植物遭受高溫脅迫時,植物細胞含水量低,組織內會產生大量的氧自由基,迅速積累的氧自由基會對植物造成傷害,添加外源SA能提高植物組織對高溫的抵御能力[8]。植物組織含水量的減少導致細胞膜受損,從而影響了植物正常的生理代謝阻礙葉綠素的合成[9],由于外源SA的作用使草莓葉片在高溫逆境條件下抵御能力得到增強,從而保護了細胞膜系統,維持了膜系統的穩定性,提高了過氧化物酶活性,有效地防止了葉綠素降解,降低了丙二醛含量,減少了質膜透性,在不同程度上維系了草莓苗正常的生理代謝活動。
[1]黃斌.我國南方草莓生產的開發前景與高產栽培技術[J].耕作栽培,1994,3(6):28 -30.
[2]高東升,史作安,劉炳剛.設施草莓冷害特性的研究[J].山東農業大學學報,2000,31(2):207 -208.
[3]宋仁平,毛永民,申連英,等.果樹設施栽培研究進展[J].河北農業大學學報,2003,26(5):78 -82.
[4]王金政,張安寧,樊圣華.山東省果樹設施栽培生產現狀與展望[J].中國果樹,1993,3(3):165 -178.
[5]林忠平,胡鳶雷.植物抗逆性與水楊酸介導的信號轉導途徑的關系[J].植物學報,1997,39(2):185 -188.
[6]熊慶娥.植物生理學實驗教程[M].成都:四川科學技術出版社,2003.
[7]劉艷,陳貴林,李曉燕,等.水楊酸對水分脅迫下草莓幼苗膜脂過氧化的影響[J].華北農學報,2010,25(5):127 -131.
[8]劉海霞,李曉燕,李連國,等.葡萄對高溫脅迫的生理學響應研究進展[J].內蒙古農業科技,2007(2):68 -70.
[9]李合生.現代植物生理學[M].北京:高等教育出版社,2006.