低溫對溫室番茄葉片膜細胞透性及脯氨酸含量的影響

葉英杰 劉 琦 解笑宇 張立冬 楊柳青 包雪蓮 謝友榮 郭方亮*

(1.通遼市農業科學研究院，內蒙古 通遼 028015；2.通遼市科學技術局，內蒙古 通遼 028000；3.通遼市植保植檢站，內蒙古 通遼 028015)

番茄生長發育對環境溫度要求較高。北方番茄生產以溫室反季節生產為主，但由于冬季氣溫低，番茄生產常常會遇到低溫障礙或凍害情況，對西紅柿的生長發育及產量有很大影響。葉片膜細胞透性和脯氨酸含量是植株抗逆性的重要指標，本試驗研究了內蒙古通遼地區溫室番茄在不同溫度的影響下，葉片膜細胞透性和脯氨酸含量的變化規律，為提高冬季番茄耐寒能力的方法提供理論依據。

1.實驗材料與方法

1.1 試驗材料

試驗供試番茄品種為普羅旺斯，浙粉202，靚粉。

1.2 試驗設計及處理

本實驗設5 個溫度處理，分別為15℃，10℃，5℃，0℃，-2℃。將番茄幼苗定植到栽植盆中，水肥管理一致，待幼苗長至40cm 高時進行溫度處理。每個溫度分別處理2h、4h、6h 后，對番茄葉片細胞膜相對電導率和脯氨酸含量進行測定。

1.3 測定項目及方法

細胞膜透性測定：稱取0.1g 葉片,用剪刀剪碎,置于25ml 具塞試管中,加入10ml 去離子水,蓋緊塞子后搖勻,浸泡4-5h,各處理浸泡時間和測定溫度保持一致。在室溫下用電導率儀測定其電導率E1。然后沸水浴煮沸15min,待其冷卻至室溫后以蒸館水補充蒸發掉的水分,再測其電導率E2。以相對電導率表示細胞膜受傷害的程度。相對電導率按下式計算:相對電導率(%) =E1/E2×l00

游離脯氨酸含量測定：采用磺基水楊酸法。稱取0.lg葉片,剪碎,置于25ml 具塞試管中,加入10ml3%磺基水楊酸溶液,加塞后在沸水浴中煮沸l0min,取出試管,冷卻后過濾至三角瓶中。吸取2ml 濾液于25 具塞試管中,加入2ml 蒸餾水、4ml 2.5%酸性茚三酮溶液和2ml 冰乙酸,搖勻后在沸水浴中煮沸30min。冷卻后加入4ml 甲苯,振蕩,靜置20min 后吸取上層液測定520nm 處吸光值。計算樣品中脯氨酸的含量：

脯氨酸(ug.gFw)= (C×V/a)/w

式中:C——從標準曲線中求得的提取液中脯氧酸含量(ug)；V——提取液總體積(ml)；a——測定時所吸取的體積(ml)；W——樣品重量(g)。

2.結果與分析

2.1 番茄葉片細胞膜相對透性隨溫度與時間的變化規律

表 1 不同處理溫度與時間對番茄葉片細胞膜相對電導率的影響(%)

從表1 中可以看出，三個品種番茄葉片細胞膜相對透性隨溫度的降低均逐漸增大；在相同溫度處理下，隨低溫處理時間延長，各品種葉片膜細胞相對透性均顯著增加。不同品種間，相同溫度處理條件下，葉片膜細胞相對透性呈顯著性差異，且隨溫度與時間變化膜細胞相對透性由小到大依次為：浙粉202＞靚粉＞普羅旺斯。

2.2 番茄葉片脯氨酸含量隨溫度的變化規律

表 2 不同處理溫度與時間對番茄葉片脯氨酸含量的影響（ug/g.Fw）

從表2 中可以看出，隨處理溫度降低，各品種葉片脯氨酸含量發生明顯變化，呈現先增高后降低的趨勢。同一品種間，相同處理溫度條件下，隨低溫處理時間延長，葉片脯氨酸含量增加，呈顯著性差異；不同品種間，相同溫度處理條件下，葉片脯氨酸含量差異顯著，從小到大具體為普羅旺斯＜靚粉＜浙粉202。

3.小結與討論

膜系統穩定性和脯氨酸含量是植物耐寒特性的兩個重要指標，在一定程度上影響著植株抗寒能力。研究結果表明：不同番茄品種的抗寒性和對低溫脅迫的表現有所差異，耐寒性品種表現良好，植株葉片受冷害和凍害的程度優于其它品種，以耐寒品種浙粉202 表現最好。番茄葉片膜細胞相對透性隨溫度降低和低溫時間延長而增加，溫度越低，葉片膜細胞透性越大，這表明低溫障礙在一定程度上損傷植株葉片細胞結構功能，從而降低番茄耐寒能力。不同品種番茄葉片的膜細胞透性隨溫度變化有所不同，普羅旺斯品種膜細胞透性最大，其次為靚粉、浙粉202。番茄葉片脯氨酸含量的變化規律為：隨著溫度降低，葉片脯氨酸含量先增高后降低，不同品種間脯氨酸含量有所差異，耐寒品種脯氨酸含量最大。同一低溫條件下，隨時間延長，番茄葉片脯氨酸含量增加，且耐寒品種脯氨酸含量最大。這表明，脯氨酸含量高低和植株耐寒能力成正相關，且和品種有一定關系。所以，在冬季溫室番茄生產中，應選擇耐寒性番茄品種為首要考慮因素；還應探索如何提高番茄膜細胞相對透性及脯氨酸含量的方法，提高番茄植株耐寒能力，增加冬季溫室番茄產出效益。