水楊酸對(duì)干旱脅迫下辣椒幼苗生理的影響

康銀荷

（甘肅沁園春園林綠化工程有限公司，甘肅定西，743000）

水楊酸對(duì)干旱脅迫下辣椒幼苗生理的影響

康銀荷

（甘肅沁園春園林綠化工程有限公司，甘肅定西，743000）

辣椒種子；辣椒幼苗；生理指標(biāo)

前言

辣椒( Capsicum annuum L．) 屬于淺根性植物，根系較為細(xì)弱，吸收養(yǎng)分能力不強(qiáng)，對(duì)水分調(diào)節(jié)能力較弱，假如水分脅迫嚴(yán)重，容易造成根系生長(zhǎng)不良，植株生長(zhǎng)緩慢，從而產(chǎn)量降低，品質(zhì)下降[1]。本研究主要探索SA對(duì)干旱脅迫下辣椒幼苗生長(zhǎng)的緩解作用，以期為西北干旱地區(qū)辣椒的栽培提供可行性措施。

干旱是影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與生態(tài)環(huán)境的重要因子。干旱脅迫與植物膜脂過氧化及保護(hù)酶系統(tǒng)密切相關(guān)[2-3]，已有研究表明植物受到干旱脅迫后其保護(hù)酶活性的變化與植物抗旱性間存在一定的關(guān)系，它們會(huì)有效的清除活性氧，維持活性氧生成與清除之間的動(dòng)態(tài)平衡[4]。本實(shí)驗(yàn)通過干旱脅迫下辣椒體內(nèi)抗氧化酶含量的變化探究適宜的SA濃度以緩解干旱脅迫。許多研究者認(rèn)為用PEG 模擬植物干旱逆境是可行的[5]甚至有與土壤干旱相似的效果。本試驗(yàn)選取了常見的農(nóng)作物辣椒,研究了其在干旱脅迫下SA對(duì)生理機(jī)制影響。

水楊酸(salicylic acid，SA)是植物體內(nèi)普遍存在的一種酚類化合物，是細(xì)胞內(nèi)信號(hào)分子，又是一種內(nèi)源性激素[6]，可以激活植物過敏反應(yīng),并使植物系統(tǒng)獲得性抗性。，其中關(guān)于植物抗鹽性[7]較多，而對(duì)于抗旱性，多見于黃瓜[8]、玉米[9]，而外源SA對(duì)干旱脅迫下辣椒幼苗生長(zhǎng)影響的研究鮮見報(bào)道。本研究重點(diǎn)探討了不同濃度SA 對(duì)PEG脅迫下辣椒幼苗生理特性的影響，為利用SA緩解干旱脅迫提供理論和技術(shù)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

兩個(gè)耐旱性不同的辣椒種子航椒16號(hào)﹑隴椒5號(hào)。進(jìn)行辣椒幼苗的育種。進(jìn)行辣椒幼苗生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)，以植株的內(nèi)含物質(zhì)為測(cè)量指標(biāo)。

1.2 方法

實(shí)驗(yàn)處理設(shè)置：本次實(shí)驗(yàn)分 6個(gè)處理 1個(gè)對(duì)照，分別為 CK(水)、T0(0.00mmol/LSA+PEG)、 T1(0.05mmol/LSA+PEG)、 T2(0.10mmol/LSA+PEG)、T3(0.15mmol/LSA+PEG)、T4(0.20mmol/LSA+PEG)、T5(0.25mmol/LSA+PEG)。

辣椒幼苗育種：在洗凈、烘干的培養(yǎng)皿中鋪 2層濾紙，用水稀釋后將選好的飽滿的種子均勻、整齊地排入，加蓋。待發(fā)芽整齊后，選取發(fā)芽勢(shì)最好的種子進(jìn)行移栽。

辣椒幼苗處理：每處理移栽20盆，每盆播2粒發(fā)芽種子（已配好的基質(zhì)），幼苗破心的植株定苗1株。試驗(yàn)共設(shè)6個(gè)處理：以蒸餾水作為對(duì)照(CK)，SA處理濃度分別設(shè)置為0.00，0.05，0.1，0.15，0.20 和0.25mmol／L。待兩片真葉完全展平后，在距根部約2 cm處用注射器進(jìn)行SA注根初始處理，每株20mL；2 d后葉面噴施SA強(qiáng)化處理，每處理噴施60 mL。CK用等量蒸餾水代替。強(qiáng)化處理后3 d，進(jìn)行PEG-6000脅迫：用注射器緩慢注入17.6% PEG-6000溶液，每株40 mL。每隔3 d澆1次營(yíng)養(yǎng)液，脅迫處理15 d后測(cè)定相關(guān)生理指標(biāo)。

1.3 指標(biāo)的測(cè)定

丙二醛(MDA)含量的測(cè)定:采用用硫代巴比妥酸法[10]，稱取剪碎的試材1g加入2mlTCA和少量石英砂研磨至勻漿，再加8ml TCA進(jìn)一步研磨勻漿在4000r/min離心10min上清液為樣品提取液。在吸取離心的上清液2ml(對(duì)照加2ml蒸餾水) 加入2ml 0.6% TBA溶液混勻物于沸水浴上反應(yīng)15min迅速冷卻后再離心。取上清液測(cè)定532、600和450nm波長(zhǎng)下的消光度。

超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）活性測(cè)定:采用氮藍(lán)四唑（NBT）法[10]，稱取剪碎的試材0.5g于預(yù)冷的研缽中，1ml預(yù)冷的磷酸緩沖液在冰浴上研磨成漿，加緩沖液使終體積為5ml。取1.5～2ml于1000r/min下離心20min，上清液即為SOD粗提液。取5ml支試管（要求透明度好）4支，2支為測(cè)定管，另2支為對(duì)照管，按下列加入各溶液：試劑（酶）用量（ml）終濃度（比色時(shí)）0.05mol/L 磷酸緩沖液1.5130mmol/L Met溶液0.313mmol/L 750μmol/L NBT溶液0.375μmol/L 100μmol/L EDTA-Na2液0.310μmol/L 20μmol/L 核黃素0.320μmol/L 酶液0.052支對(duì)照管以緩沖液代替酶液蒸餾水0.25總體積3.0混勻后將1支對(duì)照管置暗處，其它各管于4000Lx日光下反應(yīng)20min。至反應(yīng)結(jié)束后，以不照光的對(duì)照管做空白，分別測(cè)定其它各管的吸光度。

脯氨酸（Pro）含量測(cè)定:采用磺基水楊酸法[11],稱取0.2g組織，置于試管中，加5ml 3%的磺基水楊酸,沸水浴中提15min，冷卻過濾于新的離心管中，吸取3ml提取液于試管中，加入3ml冰醋酸和3ml酸性茚三酮，沸水浴中加熱30min，然后520nm下比色。

過氧化物酶（POD）活性測(cè)定:采用愈創(chuàng)木酚氧化法[11]稱取 0.5g辣椒葉片于研缽中，加入2ml磷酸緩沖液研成勻漿，裝入離心管中再加入3ml磷酸緩沖溶液沖洗研缽，轉(zhuǎn)入離心管中在8000r/min離心10分鐘，取上清液轉(zhuǎn)入25ml容量瓶，沉淀用5ml磷酸緩沖溶液再提一次，上清液并入25ml容量瓶定容，吸取0.1ml提取液于試管中，加入2.9 ml0.05M磷酸緩沖液、1ml 2%H2O2和1ml 0.05M愈創(chuàng)木酚溶液，沸水浴中加熱5min，37℃水浴10min，再沸水浴中加熱6min，冷卻后在470nm下比色測(cè)定OD值。

1.4 數(shù)據(jù)分析

將3次重復(fù)的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù),采用Microsoft Excel和SPSS 17.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，分析結(jié)果。

2 結(jié)果與分析

2.1 SA對(duì)PEG脅迫下辣椒幼苗葉片中丙二醛含量的影響

如圖1示，對(duì)于航椒和隴椒體內(nèi)丙二醛含量而言，與CK處理的丙二醛含量相比其它各處理的丙二醛的含量都有不同程度的上升。處理T2與T4、T1與T5相比較差異不顯著，但均與T3之間差異顯著。由此可見，SA濃度的高低影響著PEG干旱脅迫條件下辣椒體內(nèi)的丙二醛含量的高低，T3處理丙二醛含量在各處理中最低，其抗旱效果最明顯。同時(shí)隴椒5號(hào)各處理丙二醛含量較航椒16號(hào)丙二醛含量高，表明隴椒5號(hào)的抗旱效果較航椒16號(hào)好。

圖1 SA對(duì)PEG脅迫下辣椒幼苗葉片中丙二醛含量的影響

2.2 SA對(duì)PEG脅迫下辣椒幼苗中脯氨酸含量的影響

如下圖2示，對(duì)于航椒和隴椒體內(nèi)脯氨酸含量而言，與CK處理的脯氨酸含量相比，其它各處理的脯氨酸的含量都有不同程度的上升且從CK到T3再到T5呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢(shì)。各處理與T3之間差異均顯著。由此可見， SA濃度的高低影響著PEG干旱脅迫條件下辣椒體內(nèi)的脯氨酸含量的高低，T3處理脯氨酸含量最高，其抗旱效果最明顯。同時(shí)隴椒5號(hào)各處理脯氨酸含量較航椒16號(hào)脯氨酸含量高，表明隴椒5號(hào)的抗旱效果較航椒16號(hào)好。

圖2 SA對(duì)PEG脅迫下辣椒幼苗中脯氨酸含量的影響

2.3 SA對(duì)PEG脅迫下辣椒幼苗中SOD含量的影響

如圖3所示，不同處理隴椒5號(hào)的SOD活性變化呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，而且對(duì)照組SOD均低于處理水平。同時(shí)T3在各處理中數(shù)值最高，這與航椒5號(hào)的變化趨勢(shì)相一致，但各處理航椒16號(hào)SOD活性均低于隴椒5號(hào)。由此可見，T3處理優(yōu)于其它處理，即SA濃度為0.15mmol/L時(shí)對(duì)辣椒抗旱性的影響最為明顯，同時(shí)隴椒的抗旱效果優(yōu)于航椒。

圖3 SA對(duì)PEG脅迫下辣椒幼苗中SOD活性的影響

2.4 SA對(duì)PEG脅迫下辣椒幼苗中POD含量的影響

如下圖4示，對(duì)于航椒和隴椒體內(nèi)POD含量而言，與CK處理的POD含量相比，其它各處理的POD的含量都有不同程度的上升且從CK到T3再到T5呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢(shì)。同時(shí)隴椒5號(hào)各處理POD含量較航椒16號(hào)POD含量高，由此可見， SA濃度的高低影響著PEG干旱脅迫條件下辣椒體內(nèi)的POD含量的高低，T3處理POD含量最高，其抗旱效果最明顯。同時(shí)隴椒5號(hào)各處理POD含量較航椒16號(hào)POD含量高，表明隴椒5號(hào)的抗旱效果較航椒16號(hào)好。

圖4 SA對(duì)PEG脅迫下辣椒幼苗中POD活性的影響

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G322

B

1007-6344（2016）10-0257-02

摘：此試驗(yàn)以航椒16號(hào)﹑隴椒5號(hào)辣椒種子為材料。在培養(yǎng)皿中進(jìn)行幼苗育種，待發(fā)芽整齊后，選取發(fā)芽勢(shì)最好的種子進(jìn)行移栽。然后采用6種不同濃度的SA溶液對(duì)幼苗處理和PEG干旱脅迫。經(jīng)不同濃度的SA處理后,葉片中脯氨酸、SOD、POD含量均增加，丙二醛含量降低，且在0.15mg/L處理下變化最明顯。說明SA可以提高辣椒抗旱效果且在其濃度為0.15mmol/L時(shí)抗旱效果最明顯。同時(shí)，隴椒5號(hào)體內(nèi)脯氨酸、SOD、POD含量均高于航椒16號(hào)，丙二醛含量都低于航椒16號(hào)，由此可知，隴椒5號(hào)的抗旱效果比航椒16號(hào)好。