不同黃心菜品種的抗寒生理比較研究

劉松虎 任毛飛 李蒙 鄭穎穎 司舒成

摘? 要：選取7個(gè)黃心菜品種，測(cè)定不同黃心菜品種的丙二醛（MDA）、脯氨酸（Pro）、過(guò)氧化物酶（POD）、超氧物岐化酶（SOD）以及蔗糖的含量，比較不同品種間的抗逆機(jī)理及差異顯著性。結(jié)果表明：（1）淮南黃心菜F1、徽烏一號(hào)、雪地金花、甲天下F1的各項(xiàng)抗逆生理指標(biāo)相對(duì)較強(qiáng)，即抗逆性相對(duì)較強(qiáng)，適于信陽(yáng)及周邊地區(qū)栽培;（2）不同黃心菜品種之間的抗寒機(jī)理不同，在利用其抗逆生理指標(biāo)進(jìn)行品種改良時(shí)，應(yīng)選擇與抗逆有關(guān)的生理指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)定，以選育各項(xiàng)抗逆生理指標(biāo)均較強(qiáng)的品種。

關(guān)鍵詞：黃心菜;丙二醛;脯氨酸;過(guò)氧化物酶;超氧物岐化酶;蔗糖;抗寒生理

中圖分類號(hào) S634文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 1007-7731（2019）04-0018-03

Abstract：In this experiment，the contents of malondialdehyde（MDA），proline（Pro），peroxidase（POD），superoxide dismutase（SOD）and sucrose of seven varieties of yellow heart vegetable were determined，and the anti-stress mechanism and difference between different varieties were compared and studied.The results show that：（1）Anti - stress physiological indicators of huainan yellow heart vegetable F1、Huiwu no.1、Snow flower，and world F1 were relatively strong;（2）The cold resistance mechanism between different varieties of yellow heart vegetable was significantly different.When improving varieties with their physiological indexes of anti-stress，more comprehensive evaluation should be conducted on physiological indexes related to anti-stress，so as to select and breed varieties with strong physiological indexes of anti-stress.

Key words：Brassica pekinensis（Lour.）Rupr.;Malonaldehyde;Proline;Peroxidase;Superoxide pismutase;Sucrose;Cold-resistant physiology

黃心菜，又名卷窩菜[Brassica pekinensis（Lour.） Rupr.]，屬十字花科蕓薹屬蕓薹種的白菜亞種。葉片圓形、呈麻窩狀，外葉綠色、塌地，心葉蛋黃色，葉尖向外翻卷，葉肥厚細(xì)嫩，纖維少，營(yíng)養(yǎng)豐富，富含多種人體必需的微量元素。抗病性、抗寒性均較強(qiáng)，在-8～-10℃的低溫下，仍能緩慢生長(zhǎng)，可耐受短暫的-15℃低溫，有“雪里金花”之稱[1]。

近年來(lái)，信陽(yáng)地區(qū)黃心菜的種植面積呈逐年增加的趨勢(shì)，現(xiàn)已成為信陽(yáng)地區(qū)冬春季供應(yīng)市場(chǎng)的一種重要的特色蔬菜，占冬春蔬菜面積的50%左右。目前，信陽(yáng)黃心菜種子市場(chǎng)上已有數(shù)十種，但對(duì)不同品種黃心菜抗寒性進(jìn)行系統(tǒng)的比較和分析較少，不便于種植戶選擇。為此，本研究對(duì)收集或引進(jìn)的黃心菜種質(zhì)資源，篩選出7個(gè)綜合性狀相對(duì)優(yōu)良的黃心菜品種，對(duì)其丙二醛（MDA）、蔗糖、脯氨酸（Pro）、過(guò)氧化物酶（POD）、超氧物歧化酶（SOD）等抗逆生理指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定、比較分析，以期篩選出抗寒性強(qiáng)的黃心菜優(yōu)良品種，為信陽(yáng)地區(qū)黃心菜種植在品種選擇方面提供依據(jù)，也為今后黃心菜品種的遺傳改良提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料 通過(guò)對(duì)生產(chǎn)上種植面積較大的黃心菜品種收集或引進(jìn)，選擇7個(gè)綜合性狀相對(duì)優(yōu)良黃心菜品種。黃心菜品種及來(lái)源表1。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 材料處理 2017年8月15日，于河南省信陽(yáng)農(nóng)林學(xué)院園藝學(xué)院試驗(yàn)基地進(jìn)行播種育苗，9月15日定植，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，每個(gè)小區(qū)長(zhǎng)2m，寬1.2m，定植株距15cm，行距20cm。田間常規(guī)栽培管理。

1.2.2 抗寒生理測(cè)定指標(biāo)與方法 2018年2月中旬取樣分析，每個(gè)處理選取有代表性的黃心菜10株，每株摘取第4～6片真葉，去除主葉脈，剪碎混勻后，隨機(jī)稱取樣品，冰上研磨，低溫離心，取上清液測(cè)定。采用硫代巴比妥酸法測(cè)定蔗糖、丙二醛（MDA）含量 [1];采用酸性茚三酮比色法測(cè)定脯氨酸（Pro）含量，采用愈創(chuàng)木酚法測(cè)定過(guò)氧化物酶（POD）活性;采用氮藍(lán)四唑法（NBT）測(cè)定超氧物歧化酶（SOD）活性，以抑制NBT（硝基四氮唑藍(lán)）光化學(xué)還原50%所需酶量為酶活性單位[3]。

1.3 數(shù)據(jù)分析 采用SPSS 20.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，Excel 2007制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同黃心菜品種超氧物歧化酶（SOD）活性 黃心菜品種H1、H4的SOD活性顯著高于其他5個(gè)品種，H1和H4品種之間差異不顯著;H2、H3、H4、H7等4個(gè)品種之間的SOD活性顯著高于H5、H6品種，H2、H3、H4、H7等4個(gè)品種之間差異不顯著;H6、H7品種之間的SOD活性沒(méi)有顯著差異[3-7]。SOD活性的強(qiáng)弱與植物的抗逆性成正相關(guān)，因此H1、H4品種的抗逆性要顯著高于其他品種，H5品種的抗逆性最弱。

2.2 不同黃心菜品種過(guò)氧化物酶（POD）活性 黃心菜品種H5、H7的POD活性顯著高于其他5個(gè)品種，H5與H7品種間無(wú)顯著性差異;H3、H6品種的POD活性顯著高于H1、H3、H4，且H3與H6品種無(wú)顯著性差異;H1、H3、H4品種的POD酶活性相對(duì)較弱，相互之間無(wú)顯著性差異。SOD活性的強(qiáng)弱與植物的抗逆性成正相關(guān)[6-8]。因此，H5、H7品種的抗逆性要顯著高于其他品種，相應(yīng)的H1、H3、H4品種的抗逆性較弱。

2.3 不同黃心菜品種脯氨酸（Pro）含量 黃心菜品種H4、H7品種的Pro含量顯著高于其他5個(gè)品種，H4品種的Pro含量顯著高于H7品種;H5和H6品種之間差異不顯著;H1、H2、H6品種之間的Pro含量沒(méi)有顯著性差異，H3品種的Pro含量最低，顯著低于本實(shí)驗(yàn)的其余6個(gè)品種。Pro含量的高低與植物的抗逆性成正相關(guān)[5-6，10-11]。因此，H5、H7品種的抗逆性要顯著高于其他幾個(gè)試驗(yàn)品種，H3品種的抗逆性較弱。

2.4 不同黃心菜品種丙二醛（MDA）含量 H6、H1、H4品種的MDA含量顯著高于其他4個(gè)品種;H1、H4、H5品種的MDA含量無(wú)顯著性差異，含量居中;H7品種的MDA含量顯著高于H2、H3品種，H2、H3品種MDA含量最低。MDA含量的高低與植物抗逆性的強(qiáng)弱呈正相關(guān)[8-9，11]，表明H1、H6品種的抗逆性相對(duì)較強(qiáng)，H2、H3品種抗逆性相對(duì)較弱。

2.5 不同黃心菜品種蔗糖含量比較 H6品種的蔗糖含量顯著高于其他供試品種，H1品種的蔗糖含量顯著低于H6品種，但顯著高于其余5個(gè)試驗(yàn)品種;H4、H5品種的蔗糖含量顯著高于H3、H7品種，H2品種的蔗糖含量顯著低于其他6個(gè)試驗(yàn)品種。植物體內(nèi)糖含量的高低與植物的抗逆性，特別是植物的抗寒性呈顯著正相關(guān)[9，12]。可見(jiàn)，黃心菜H6品種的抗逆性最強(qiáng)，H2品種較弱。蔬菜糖含量的高低與蔬菜品質(zhì)也有密切的關(guān)系[13]，說(shuō)明H6、H1品種的品質(zhì)相對(duì)較好。

3 結(jié)論與討論

在相同的試驗(yàn)條件下，通過(guò)對(duì)不同黃心菜品種的抗逆生理相關(guān)指標(biāo)的分析表明：（1）淮南黃心菜F1、徽烏一號(hào)、雪地金花、甲天下F1的各項(xiàng)抗逆生理指標(biāo)相對(duì)較強(qiáng)，說(shuō)明其抗逆性相對(duì)較強(qiáng)，且與田間觀測(cè)結(jié)果一致;（2）不同黃心菜品種的POD、SOD活性，Pro、MDA、蔗糖含量差異顯著，甚至相反，如H1黃心菜品種的SOD活性和MDA含量顯著高于其他試驗(yàn)品種，而POD活性、Pro含量，H5品種則顯著高于其他試驗(yàn)品種;H3品種的POD活性、Pro含量都較低，而蔗糖含量，H6品種最高。這些黃心菜品種在冬季極端低溫在-16℃低溫環(huán)境中都能順利越冬而表現(xiàn)出很強(qiáng)的抗寒性，表明不同的黃心菜品種其抗寒機(jī)理不同，即不同的黃心菜品種在不同的保護(hù)酶的調(diào)控下表現(xiàn)出極強(qiáng)的抗寒性。因此，今后在利用抗逆生理指標(biāo)進(jìn)行品種改良時(shí)，要選擇與抗逆有關(guān)的多項(xiàng)生理生化指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，以選擇各項(xiàng)抗逆生理指標(biāo)均較強(qiáng)的栽培品種。

參考文獻(xiàn)

[1]高振峰，李金芝，吳春玲.信陽(yáng)黃心菜栽培技術(shù)研究[J].信陽(yáng)農(nóng)業(yè)高等專科學(xué)校學(xué)報(bào)，2003，13（3）：4-7.

[2]李小方，張志良.植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)（第5版）[M].北京：高等教育出版社，2016.

[3]王學(xué)奎，黃見(jiàn)良.植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理與技術(shù)（第3版）[M].北京：高等教育出版社，2015.

[3]楊順強(qiáng)，楊改河，任廣鑫，等.5種引進(jìn)禾本科牧草抗旱性與抗寒性比較[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2010，19（4）：91-95.

[4]于思樺，陸秀君，曹婷，等.美國(guó)紅楓系列品種保護(hù)酶系統(tǒng)活性變化及其與耐寒性的關(guān)系[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，46（4）：124-128.

[5]李淑艷，于錫宏.冷脅迫對(duì)黃瓜幼苗抗寒性相關(guān)生理指標(biāo)的影響[J].北方園藝，2002（6）：52-53.

[6]李云，楊際雙，張鋼，等.低溫鍛煉對(duì)低溫脅迫下菊花生理活性的影響[J].華北農(nóng)學(xué)報(bào)，2009，24（4）：179-182.

[7]張中華，楊建平，陳圣棟，等.低溫脅迫對(duì)韭菜膜透性及保護(hù)酶活性的影響[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2006，15（2）：124-127.

[8]李建設(shè)，耿廣東，程智慧.低溫脅迫對(duì)茄子幼苗抗寒性生理生化指標(biāo)的影響[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2003，31（1）：90-92.

[9]鄧仁菊，范建新，王永清，等.火龍果幼苗對(duì)低溫脅迫的生理響應(yīng)及其抗寒性綜合評(píng)價(jià)[J].植物生理學(xué)報(bào)，2014，50（10）：1529-1534.

[10]何云，李賢偉，龔偉.2種野生巖生植物葉片游離脯氨酸和葉綠素含量對(duì)低溫脅迫的響應(yīng)[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39（5）：473-476.

[11]蔡能，王曉明，曾慧杰，等.3個(gè)金銀花新品種逆境條件下脯氨酸含量初步分析[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，32（5）：161-165.

[12]李長(zhǎng)慧，李淑娟，劉艷霞，等.低溫脅迫對(duì)10份鵝觀草屬野生種質(zhì)抗寒生理指標(biāo)的影響[J].草業(yè)科學(xué)，2018，35（1）：123-132.

[13]胡春梅，侯喜林.不結(jié)球白菜主要營(yíng)養(yǎng)成分與品種低溫耐受性的關(guān)系[J].南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，3：37-41.

（責(zé)編：張宏民）