NaCl脅迫對茄子幼苗生長和生理指標的影響*

曾曉萍 張 偉 馬金駿

（1.江蘇省農(nóng)業(yè)技術推廣總站，江蘇 南京210036；2.江蘇省農(nóng)業(yè)科學院蔬菜研究所，江蘇 南京210014）

土壤鹽漬化是影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的非生物脅迫主要種類之一。據(jù)統(tǒng)計，全世界鹽漬土面積約10億hm2，約占陸地總面積的7.8%。我國鹽漬土面積2 700 萬hm2[1～2]，其中設施園藝生產(chǎn)造成的次生鹽漬化占較大比例。土壤次生鹽漬化不斷加劇給中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來了嚴重威脅，制約了設施農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[3]。

茄子（Solanum melongena L.）屬茄科茄屬植物，為非鹽生蔬菜。為了滿足冬季蔬菜市場的需求，我國茄子保護地栽培面積逐年增加[4]。然而設施土壤次生鹽漬化的不斷加劇導致茄子生長緩慢，產(chǎn)量和品質(zhì)嚴重下降[5]。選育耐鹽品種、加強耐鹽生理研究、改善栽培管理措施等，是提高茄子保護地生產(chǎn)力的有效方法。為此我們選用2 個耐鹽性不同的茄子品種開展鹽脅迫對其苗期營養(yǎng)生理代謝影響的試驗，為耐鹽性茄子品種的育種、鑒定和篩選提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試茄子品種為漢寶一號（武漢漢龍種苗有限責任公司提供）和黑龍長茄子（南京金盛達種子有限公司提供）。

1.2 試驗方法

用55 ℃熱水燙種20 min，將種子撈出用去離子水沖洗3 次后放入常溫赤霉素溶液浸泡24 h，然后置于30 ℃光照培養(yǎng)箱中避光催芽。32孔穴盤裝入基質(zhì)，將出芽后的種子播于穴盤中，常規(guī)管理。幼苗第3片真葉展平后，選生長整齊的幼苗移入裝有1/2 Hoagland 營養(yǎng)液（pH 值6.3±0.1）的水培箱中預培養(yǎng)。幼苗有4～5 片真葉時進行鹽脅迫處理。試驗設4個處理，分別為NaCl溶液濃度為0 mmol/L（對照）、50 mmol/L、100 mmol/L、150 mmol/L。鹽脅迫處理10 d后，每處理隨機取幼苗頂端第2～3片功能葉測定幼苗的生理指標，3次重復。

1.3 指標測定

株高用直尺測量；將幼苗從莖基部剪斷，分別稱量地上部和地下部鮮重，然后105 ℃殺青15 min，75 ℃下烘至恒重，分別稱取地上部和地下部干重；丙二醛（MDA）含量和脯氨酸含量的測定參照Li等[6]方法測定；質(zhì)膜相對透性用相對電導率表示，電導率測定參照Scotti 和Thu[7]方法；采用乙醇、丙酮、水混合液浸提法[8]測定葉片葉綠素含量，用乙醇、丙酮、水按4.5∶4.5∶1.0 比例配制混合液。采用Excel 2010 處理試驗數(shù)據(jù)，采用SPSS 21.0統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行Duncan多重比較分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度NaCl脅迫對茄子幼苗生長的影響

不同濃度NaCl脅迫對茄子幼苗生長的影響見表1。

表1 各處理茄子幼苗的生長發(fā)育情況

由表1 可知，隨著NaCl 溶液濃度的提高，漢寶一號和黑龍長茄子的株高及生物量積累均呈下降趨勢。100 mmol/L NaCl溶液處理漢寶一號和黑龍長茄子的株高、地上部鮮重、地下部鮮重、地上部干重和地下部干重較150 mmol/L NaCl 溶液處理無顯著差異，說明NaCl 溶液濃度100 mmol/L 已經(jīng)達到抑制茄子幼苗生長的極限，如再提高NaCl 濃度，抑制效果將不顯著。漢寶一號的株高對不同濃度NaCl 脅迫反應較敏感，表現(xiàn)為NaCl溶液濃度為50 mmol/L時其株高已顯著下降；黑龍長茄子在NaCl溶液濃度為150 mmol/L時，株高顯著低于其他處理。

2.2 不同濃度NaCl脅迫對茄子幼苗相對生物量的影響

不同濃度NaCl 溶液對茄子幼苗相對生物量的影響見表2。相對生物量指同一品種在不同濃度NaCl 脅迫下某性狀的量占該品種對照同一性狀量的百分數(shù)。

表2 各處理茄子幼苗的相對生物量

由表2可知，不同濃度NaCl溶液處理漢寶一號的相對生物量（鮮重及干重）均高于黑龍長茄子。NaCl溶液濃度為50 mmol/L 時，漢寶一號的相對地上部干重和相對地下部干重分別為98.83%和97.33%，遠高于黑龍長茄子的56.62%和68.89%，說明黑龍長茄子生物量（尤其是干重）對NaCl 脅迫反應較漢寶一號敏感，即漢寶一號抗NaCl脅迫能力較強。

2.3 不同濃度NaCl脅迫對茄子幼苗葉片葉綠素含量的影響

不同濃度NaCl溶液對茄子幼苗葉綠素含量的影響見圖1。

由圖1可知，隨著NaCl濃度的升高，漢寶一號和黑龍長茄子的葉綠素含量均呈下降趨勢，但漢寶一號的葉綠素a、葉綠素b含量均高于黑龍長茄子。50 mmol/L NaCl濃度處理，漢寶一號的葉綠素a、葉綠素b含量分別比對照降低了41.59%和44.48%，黑龍長茄子的葉綠素a、葉綠素b 含量分別比對照降低了46.45%和53.94%。可見，漢寶一號的耐鹽脅迫能力較黑龍長茄子強。

圖1 各處理茄子幼苗葉綠素a和葉綠素b的含量

2.4 不同濃度NaCl脅迫對茄子幼苗葉片脯氨酸含量、質(zhì)膜相對透性和MDA（丙二醛）含量的影響

不同濃度NaCl溶液對茄子幼苗脯氨酸含量、質(zhì)膜相對透性和MDA（丙二醛）含量的影響見圖2。

圖2 各處理茄子幼苗葉片脯氨酸含量、質(zhì)膜相對透性及MDA含量的影響

由圖2 可知，隨著NaCl 溶液濃度的升高，漢寶一號的葉片脯氨酸含量呈上升趨勢；黑龍長茄子在0～100 mmol/L 濃度時呈上升趨勢，在150 mmol/L 濃度時較100 mmol/L 濃度下降19.83%。脯氨酸含量代表作物的抗逆性，以上結(jié)果說明漢寶一號抗鹽脅迫能力較強。另外，植物體抗脅迫能力有一定的限度，就黑龍長茄子而言，當NaCl溶液濃度在150 mmol/L以上時，植物體的自我調(diào)節(jié)能力受損。

葉片中質(zhì)膜相對透性和MDA值代表逆境下植物細胞的損傷程度。由圖2可知，隨著NaCl溶液濃度的升高，漢寶一號和黑龍長茄子葉片中的質(zhì)膜相對透性和MDA 值大體上呈現(xiàn)上升的趨勢，但在不同濃度NaCl處理下，漢寶一號的質(zhì)膜相對透性和MDA 值均低于黑龍長茄子，說明在本試驗濃度下，漢寶一號的耐鹽性較好。

3 結(jié)論與討論

非鹽生植物在鹽脅迫下最普遍和最顯著的變化是植株生長受到抑制、生物量下降。本試驗研究中，漢寶一號和黑龍長茄子在鹽脅迫下相對生物量均下降，且耐鹽性較高的漢寶一號相對生物量高于黑龍長茄子，這與前人在西瓜[9]和黃瓜[10]上的研究結(jié)果相一致。

植物遭受鹽脅迫時，其生物膜結(jié)構會出現(xiàn)膨脹或破損，導致質(zhì)膜透性增大，因此電解質(zhì)外滲率反映了植物抗脅迫能力[11]。膜相對透性和丙二醛（MDA）含量可以在一定程度上反映膜損傷程度[11]。本試驗研究中，隨著處理時間延長和處理濃度提高，茄子幼苗葉片膜相對透性、MDA 含量均升高，表明NaCl 脅迫破壞了茄子幼苗的質(zhì)膜結(jié)構和功能，加劇了膜脂過氧化，茄苗細胞膜受到了損害；漢寶一號幼苗葉片膜相對透性、MDA含量增長的速度遠小于黑龍長茄子，說明其抗鹽脅迫能力較強。

綜上所述，NaCl脅迫抑制茄子幼苗的生長、生物量的積累，阻礙葉綠素的合成，使其質(zhì)膜相對透性增大；漢寶一號通過增加其植株內(nèi)脯氨酸含量來增強幼苗對鹽脅迫的耐受性，表現(xiàn)出較好的抗鹽脅迫能力。