低溫脅迫下水楊酸對茄子幼苗生理特性的影響

母 陳，潘紹坤，席春奕，向 娟，魯榮海

（1.郫都區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村和林業(yè)局，成都 611730；2.成都市農(nóng)林科學(xué)院園藝研究所，成都 611130）

中國早春季節(jié)受冷空氣影響常發(fā)生倒春寒現(xiàn)象，初春茄子播種育苗時期易造成幼苗無法正常發(fā)育，甚至死亡的現(xiàn)象。茄子（Solanum melongenaL.）是茄科茄屬植物，原產(chǎn)于亞洲熱帶，是一種喜溫性蔬菜，作為保護地栽培的主要蔬菜，中國各省均有栽培。茄子種子發(fā)芽適溫為25～30 ℃，15 ℃以下生長緩慢并引起落花，低于10 ℃時茄子新陳代謝會失調(diào)［1］。低溫是影響茄子幼苗生長和產(chǎn)量的主要環(huán)境脅迫因子，其耐低溫性備受人們的關(guān)注。

水楊酸（Salicylic acid，SA）是一種具有信號傳遞功能的小分子酚類物質(zhì)，是植物體產(chǎn)熱的熱素，其誘導(dǎo)的生熱效應(yīng)是植物對低溫環(huán)境的適應(yīng)［2，3］。侯麗霞［4］的研究表明，噴施不同濃度SA 處理能夠緩解低溫對于玉米幼苗的傷害，提高其抗寒性。張鳳銀等［5］的研究表明，噴施SA 處理能夠提高藜豆的抗寒性能，表現(xiàn)為促進藜豆種子萌發(fā)，提高幼苗葉片SOD和POD 等抗氧化酶活性，降低葉片MDA 含量。常云霞等［6］研究結(jié)果表明，噴施SA 處理誘導(dǎo)黃瓜幼苗抗氧化酶的產(chǎn)生，并調(diào)節(jié)其活性，降低ROS 的積累，使其MDA 含量下降，減輕對生物大分子的攻擊，消除或緩解氧化損傷，減輕低溫對黃瓜幼苗的傷害作用。有關(guān)噴施SA 處理在低溫脅迫下作物幼苗生理方面的研究較多［7-10］，但有關(guān)茄子方面的研究較少［11］。本研究以成都市農(nóng)林科學(xué)院提供的茄子新材料“201-2”為試驗材料，研究噴施不同濃度的SA 對低溫脅迫下茄子幼苗生理特性的影響，以期為解決茄子幼苗遇到低溫冷害問題提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料為成都市農(nóng)林科學(xué)院園藝研究所前期試驗篩選出的茄子新材料“201-2”。

1.2 試驗方法

2018 年3—4 月在成都市農(nóng)林科學(xué)院園藝研究所培養(yǎng)室進行試驗，試驗噴施的外源物質(zhì)SA 共設(shè)0、0.5、1.5、3.0、5.0 mmol/L 5 個濃度，以濃度0 mmol/L（噴施清水）為對照。2018 年3 月將茄子種子種于32孔穴盤并放入人工氣候箱進行育苗，待幼苗2 葉1 心時，用不同濃度SA 各噴施處理1 次（以葉面凝成水滴，又不滴下為準(zhǔn)），后置于人工氣候箱進行低溫處理（10 ℃），溫度設(shè)定為白天（10±0.5）℃，夜晚（5±0.5）℃，每天光照12 h，光量子通量密度為200 μmol/（m2·s）［12］。低溫處理12 d 左右（有具體脅迫現(xiàn)象時），取樣并測定茄子幼苗各部分生物量、根冠比、光合色素含量、抗氧化酶活性、可溶性蛋白質(zhì)含量、可溶性糖含量、相對電導(dǎo)率、丙二醛（MDA）含量。

1.3 測定項目

生物量采用烘干稱重法測定［13］。取茄子幼苗同一位置的葉片，去離子水反復(fù)沖洗、剪碎、混勻，采用丙酮-乙醇提取法測定光合色素含量［14］。采用考馬斯亮藍G-250 法測定可溶性蛋白質(zhì)含量［15］。采用蒽酮比色法測定可溶性糖含量［14］。采用氮藍四唑法測定SOD 活性［16］，POD 活性采用愈傷木酚氧化法測定［13］，CAT 活性采用高錳酸鉀滴定法測定［13］，相對電導(dǎo)率（REC）用電導(dǎo)率儀測定［13］，丙二醛含量采用硫代巴比妥酸（TBA）反應(yīng)法測定［13］。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 20.0 軟件進行方差分析，采用Duncan新復(fù)極差法進行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 SA 處理對低溫脅迫下茄子幼苗生物量的影響

由表1 可知，噴施不同濃度SA 后，低溫脅迫下茄子幼苗根系、莖桿、葉片及地上部分生物量均呈先下降后增加趨勢。與對照相比，噴施SA 濃度為0.5、1.5、3.0 mmol/L 的處理均降低了低溫脅迫下茄子幼苗根系、莖桿、葉片及地上部分的生物量；噴施SA 濃度為5.0 mmol/L 的處理茄子幼苗根系生物量顯著低于對照，但其莖桿、葉片和地上部分的生物量均為最大值，分別比對照增加了7.23%（P＜0.05）、18.04%（P＜0.05）和14.40%（P＜0.05）。

表1 SA 處理對低溫脅迫下茄子幼苗生物量的影響

2.2 SA處理對低溫脅迫下茄子幼苗光合色素的影響

由表2 可知，不同濃度SA 處理對茄子幼苗光合色素的影響較為明顯。與對照相比，噴施SA 處理降低了大部分茄子幼苗葉綠素a、葉綠素b、葉綠素總含量及類胡蘿卜素含量，其中，除葉綠素b 含量外，噴施SA 濃度為1.5 mmol/L 的處理光合色素含量降低最明顯，葉綠素a、葉綠素b、葉綠素總含量及類胡蘿卜素含量與對照相比分別降低了13.64%（P＜0.05）、17.52%、13.60%（P＜0.05）和16.04%（P＜0.05）。就葉綠素a/b 而言，與對照相比，噴施SA 濃度為0.5 mmol/L 的處理茄子幼苗葉綠素a/b 達到最低，為6.033。

表2 SA 處理對低溫脅迫下茄子幼苗光合色素的影響

2.3 SA 處理對低溫脅迫下茄子幼苗酶活性的影響

由表3 可知，與對照相比，隨著噴施SA 濃度增加，茄子幼苗POD 活性呈先降低后增加再降低趨勢，茄子幼苗SOD 活性呈顯著降低趨勢，茄子幼苗可溶性蛋白質(zhì)含量呈波動變化趨勢。與對照相比，噴施SA 濃度為1.5、3.0 mmol/L 的處理，茄子幼苗POD 活性顯著高于對照，分別增加了34.40%（P＜0.05）和59.93%（P＜0.05），其中，噴施SA 濃度為3.0 mmol/L 的處理，POD 活性達到最高值，而噴施SA濃度為5.0 mmol/L 的處理，與對照相比茄子幼苗POD 活性降低了18.43%（P＜0.05）；噴施SA 濃度為0.5、1.5 mmol/L 的處理，茄子幼苗CAT 活性與對照相比分別增長了361.80%（P＜0.05）和224.72%（P＜0.05），且噴施SA 濃度為0.5 mmol/L 的處理，茄子幼苗CAT 活性達到最高值；噴施SA 濃度為0.5、1.5、3.0、5.0 mmol/L 的處理，茄子幼苗SOD 活性與對照相比分別降低了33.74%（P＜0.05）、20.17%（P＜0.05）、13.26%（P＜0.05）和7.81%（P＜0.05）；與對照相比，噴施SA 的濃度為0.5、1.5、3.0 mmol/L 的處理，顯著提高了茄子幼苗可溶性蛋白質(zhì)含量，其分別增加了11.46%（P＜0.05）、6.13%（P＜0.05）和31.58%（P＜0.05），而噴施SA 濃度為5.0 mmol/L 的處理，茄子幼苗可溶性蛋白質(zhì)含量達到最低值，與對照相比降低了2.16%（P＜0.05）。

表3 SA 處理對低溫脅迫下茄子幼苗抗氧化酶活性和可溶性蛋白質(zhì)含量的影響

2.4 SA 處理對低溫脅迫下茄子幼苗滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量的影響

由表4 可知，與對照相比，隨著噴施SA 濃度的增加，低溫脅迫下茄子幼苗的相對電導(dǎo)率整體呈下降趨勢，可溶性糖含量呈先降低后增加再降低趨勢，丙二醛含量呈先降低后增加趨勢。與對照相比，噴施SA 濃度為0.5、1.5、3.0、5.0 mmol/L 的處理均顯著降低了茄子幼苗的相對電導(dǎo)率，分別降低了5.22（P＜0.05）、11.48（P＜0.05）、14.42（P＜0.05）和7.86（P＜0.05）個百分點；與對照相比，噴施SA 濃度為0.5、1.5、3.0、5.0 mmol/L 的處理顯著降低了茄子幼苗可溶性糖含量，分別降低了38.96%（P＜0.05）、1.31%（P＜0.05）、8.29%（P＜0.05）和49.40%（P＜0.05），且噴施SA 濃度為5.0 mmol/L 的處理，茄子幼苗可溶性糖含量達到最低值，為8.48 mg/g；與對照相比，噴施SA濃度為0.5、1.5、3.0、5.0 mmol/L 的處理，顯著降低了茄子幼苗葉片中的丙二醛含量，分別降低了38.28%（P＜0.05）、45.36%（P＜0.05）、18.17%（P＜0.05）和7.27%（P＜0.05），且噴施SA 濃度為1.5 mmol/L 的處理，茄子幼苗丙二醛含量降低至最小值，為2.255×10-3μmol/g。

表4 SA 對低溫脅迫下茄子幼苗滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量的影響

3 小結(jié)

噴施SA 是緩解低溫脅迫對茄子幼苗影響的有效方法。噴施SA 濃度的不同對緩解低溫脅迫下茄子幼苗的傷害程度不同，噴施SA 濃度為5.0 mmol/L的處理相對于噴施其他濃度SA 處理，增加了低溫脅迫下茄子幼苗莖桿、葉片、地上部分生物量和類胡蘿卜素含量，降低了相對電導(dǎo)率和丙二醛含量。這些結(jié)果表明，噴施SA 能夠增強茄子幼苗對低溫脅迫的抗性，減輕低溫脅迫對茄子幼苗的傷害作用，且以噴施SA 濃度為5.0 mmol/L 的處理效果最佳。