国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

外源亞精胺(Spd)對(duì)鹽脅迫下番茄幼苗生理生化指標(biāo)的影響

2010-06-19 07:32張紀(jì)濤胡曉輝李翠
長(zhǎng)江蔬菜 2010年16期
關(guān)鍵詞:白果耐鹽性外源

張紀(jì)濤,胡曉輝,李翠

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué)資環(huán)學(xué)院,陜西楊凌,712100;2.西北農(nóng)林科技大學(xué)園藝學(xué)院)

土壤鹽漬化是影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境的主要的非生物脅迫之一,它對(duì)農(nóng)業(yè)的影響是一個(gè)全球性的問(wèn)題,全球20%的耕地和近半數(shù)的灌溉土地都受到不同程度的鹽害威脅[1]。設(shè)施農(nóng)業(yè)由于其自身的特點(diǎn),一般都會(huì)產(chǎn)生不同的次生鹽漬化問(wèn)題,嚴(yán)重限制設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展。鹽脅迫對(duì)植物造成的傷害主要有3種:滲透脅迫、離子毒害、營(yíng)養(yǎng)失衡[2],表現(xiàn)為植物生長(zhǎng)受限、光合速率下降、衰老加快等。

亞精胺(Spd)是生物代謝過(guò)程中產(chǎn)生的一種具有生物活性的低分子量脂肪族含氮堿,是多胺家族的一個(gè)重要成員。多胺廣泛作用于植物生長(zhǎng)、形態(tài)建成、衰老和對(duì)環(huán)境脅迫的反應(yīng),在多種逆境條件下,植物體內(nèi)多胺含量迅速發(fā)生變化[3,4]。許多研究表明,適宜濃度的外源Spd可以提高植物的耐鹽性[5~7]。番茄(Lycopersicon esculentumMill.)屬于中度鹽敏感植物,是設(shè)施農(nóng)業(yè)栽培的主要蔬菜作物之一。鹽脅迫影響番茄種子的發(fā)芽、幼苗的生長(zhǎng)發(fā)育,導(dǎo)致番茄植物體組織水分虧缺、營(yíng)養(yǎng)失衡、離子毒害,從而降低番茄產(chǎn)量和品質(zhì)。因此通過(guò)研究Spd對(duì)番茄鹽脅迫的緩解效應(yīng),對(duì)改善番茄的生長(zhǎng)和生產(chǎn),具有十分重要的意義和廣闊的應(yīng)用前景。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)選擇耐鹽性不同的兩個(gè)番茄品種:“江蔬14號(hào)”(耐鹽性弱)和“白果強(qiáng)豐”(耐鹽性強(qiáng))。于2007年9~12月在西北農(nóng)林科技大學(xué)園藝場(chǎng)玻璃溫室進(jìn)行試驗(yàn)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選取大小一致、均勻、飽滿的番茄種子經(jīng)消毒、催芽,播種于裝滿珍珠巖的穴盤(pán)中,早晚澆水各1次,子葉展平后每2 d澆灌1次1/2劑量的山崎番茄配方營(yíng)養(yǎng)液。當(dāng)幼苗3葉1心時(shí)定植在玻璃溫室中裝有1/2劑量水培槽中。營(yíng)養(yǎng)液pH值調(diào)至6.5~7.0。每3 d調(diào)1次pH值,4 d更換1次營(yíng)養(yǎng)液。當(dāng)幼苗長(zhǎng)到7~8葉片時(shí)進(jìn)行處理(試驗(yàn)設(shè)4個(gè)處理,①CKN:培養(yǎng)液+0 mmol/L NaCl+0 mg/L Spd;②CKP:培養(yǎng)液+0 mmol/L NaCl+100 mg/L Spd;③N:培養(yǎng)液+100 mmol/L NaCl+0 mg/L Spd;④P:培養(yǎng)液+100 mmol/L NaCl+100 mg/L Spd),每天于下午4:00噴施Spd一次,噴施到葉片上有欲滴的水珠為止。在處理12 d時(shí),取樣測(cè)定植株的干、鮮質(zhì)量。在脅迫 0(處理前1 d)、4 d、8 d的時(shí)候,取樣測(cè)定生理指標(biāo),每個(gè)處理重復(fù)3次。

1.3 試驗(yàn)方法

①番茄幼苗地下、地上部分的干鮮質(zhì)量的測(cè)定處理12 d后,隨機(jī)選取10株番茄幼苗,將幼苗用清水洗凈,把地上和地下部分分開(kāi),用吸水紙擦干后稱(chēng)取鮮質(zhì)量。然后在105℃下殺青15 min,70℃烘干至恒重,稱(chēng)取干質(zhì)量。計(jì)算根冠比。

②葉片電導(dǎo)率的測(cè)定 選擇完整的番茄幼苗葉片洗凈擦干,用打孔器打取12個(gè)原片,放入洗凈的試管中,加入10 mL蒸餾水,用真空泵抽氣10 min至呈半透明狀,用電導(dǎo)儀測(cè)定初電導(dǎo)值(S1),然后,置于沸水中5 min,冷卻后測(cè)定電導(dǎo)值(S2)。按下面的公式計(jì)算相對(duì)電導(dǎo)率。

相對(duì)電導(dǎo)率(L)=(S1-S0)/(S2-S0),S0表示空白電導(dǎo)率。

③葉片丙二醛(MDA)含量的測(cè)定 采用硫代巴比妥酸 (TBA)染色法測(cè)定,取樣品葉片1 g加10%TCA 10 mL研磨提取,離心后取2 mL上清液,加入2 mL 0.6%的TBA溶液,沸水浴反應(yīng)15 min,冷卻后于450 nm,532 nm,600 nm下測(cè)定吸光值,計(jì)算丙二醛的含量[8]。

④葉片脯氨酸(Pro)含量的測(cè)定 取0.5 g洗凈的葉片,用3%的磺基水楊酸研磨提取,離心后取上清液用酸性茚三酮染色,于520 nm下比色測(cè)定[8]。

⑤葉綠素含量的測(cè)定 采用80%丙酮浸提法,在663 nm、646 nm波長(zhǎng)下測(cè)定吸光值,計(jì)算葉綠素a、葉綠素b的含量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS16.0軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,Duncan's多重比較進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,Excel作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 外源Spd對(duì)番茄幼苗地上及地下部干鮮質(zhì)量的影響

試驗(yàn)結(jié)果如表2所示,鹽脅迫總體上降低了兩個(gè)品種番茄幼苗的根干質(zhì)量、冠干質(zhì)量和根冠比。在非鹽脅迫下,外源Spd對(duì)這三個(gè)指標(biāo)沒(méi)有明顯的影響。而在鹽脅迫下,外源Spd雖然也在一定程度的上降低了兩個(gè)番茄品種根、冠干質(zhì)量,提高了根冠比,但這種影響作用不明顯。

2.2 外源Spd對(duì)番茄幼苗葉片細(xì)胞質(zhì)膜透性的影響

試驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。鹽脅迫顯著影響細(xì)胞膜透性,鹽處理的白果強(qiáng)豐和江蔬14號(hào)番茄幼苗在處理4 d,8 d的細(xì)胞膜透性分別比對(duì)照增加了113.46%,41.92%,37.39%,68.52%。非鹽脅迫下,外源Spd能降低電解質(zhì)滲出率,處理4 d,8 d時(shí),白果強(qiáng)豐分別比對(duì)照降低了4.62%,3.08%,江蔬14號(hào)分別降低了0.90%,20.66%。鹽脅迫下,外源Spd能顯著降低細(xì)胞膜透性,在處理4 d,8 d時(shí),白果強(qiáng)豐番茄幼苗的相對(duì)電導(dǎo)率分別比對(duì)照降低了53.69%,17.34%;江蔬14號(hào)番茄幼苗的相對(duì)電導(dǎo)率分別比對(duì)照降低了0.66%,33.66%。說(shuō)明外源Spd能保護(hù)細(xì)胞膜的完整性,減少鹽脅迫對(duì)細(xì)胞膜的傷害。

2.3 外源Spd對(duì)番茄幼苗葉片中丙二醛(MDA)含量的影響

表1 外源Spd對(duì)番茄幼苗根質(zhì)量、地上部質(zhì)量及根冠比的影響

MDA是膜脂過(guò)氧化的產(chǎn)物,可用丙二醛的含量高低來(lái)代表膜脂過(guò)氧化的程度。試驗(yàn)結(jié)果(圖2)顯示,非鹽脅迫下外源Spd能降低番茄幼苗葉片MDA的含量,處理4 d時(shí)白果強(qiáng)豐和江蔬14號(hào)中MDA含量分別比對(duì)照降低了24.29%,11.55%,處理8 d則分別降低了27.50%,18.45%。鹽脅迫增加了番茄幼苗葉片內(nèi)MDA的含量,處理4 d時(shí)白果強(qiáng)豐和江蔬14號(hào)中MDA含量分別比對(duì)照增加了50.29%,68.91%;處理8 d時(shí)分別升高了68.17%,106.55%。鹽脅迫下噴施Spd能降低番茄幼苗葉片內(nèi)MDA的含量,處理4 d測(cè)定白果強(qiáng)豐和江蔬14號(hào)兩個(gè)品種中MDA含量分別比鹽脅迫處理降低了22.81%,33.71%;處理8 d時(shí)兩個(gè)品種分別降低了48.25%,49.17%。說(shuō)明鹽脅迫下番茄幼苗葉片膜脂過(guò)氧化程度加重,并隨鹽脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)傷害程度增大;噴施Spd能顯著降低番茄幼苗葉片MDA的含量,即降低膜脂過(guò)氧化程度。

2.4 外源Spd對(duì)番茄幼苗葉片游離脯氨酸(Pro)含量的影響

試驗(yàn)結(jié)果(圖3)顯示,鹽脅迫處理的番茄幼苗Pro含量明顯升高,白果強(qiáng)豐和江蔬14號(hào)兩品種在4 d,8 d時(shí)Pro含量分別比對(duì)照升高了58.31%,39.30%,112.73%,15.60%。非鹽條件下噴施Spd能降低番茄幼苗葉片內(nèi)Pro的含量,白果強(qiáng)豐和江蔬 14號(hào)兩品種在處理 4 d,8 d時(shí)Pro的含量分別比對(duì)照降低了26.69%,37.34%,50.79%,79.78%。在鹽脅迫下外源Spd能使葉片Pro的含量明顯降低,白果強(qiáng)豐和江蔬14號(hào)兩品種在處理4 d,8 d時(shí)的Pro含量分別比對(duì)照降低了37.44%,30.60%,47.67%,30.89%。 說(shuō)明鹽脅迫下番茄幼苗葉片中Pro含量增加,外源Spd能降低Pro的含量,減小鹽脅迫對(duì)植物體的傷害程度。

2.5 外源Spd對(duì)番茄幼苗葉綠素含量的影響

試驗(yàn)結(jié)果(圖 4,5)表明,在處理 4 d時(shí),在非鹽脅迫下外源Spd在一定程度上提高了白果強(qiáng)豐和江蔬14號(hào)的葉綠素a、b含量,其中白果強(qiáng)豐幼苗的葉綠素 a、b的含量分別比對(duì)照增加了10.35%,13.82%;江蔬14號(hào)幼苗的葉綠素 a、b的含量分別比對(duì)照增加了13.74%,15.07%;鹽脅迫增加白果強(qiáng)豐幼苗的葉綠素a、b的含量,分別比對(duì)照增加了44.43%,41.09%;江蔬14號(hào)幼苗葉綠素b增加了6.38%,而葉綠素a含量降低了4.55%。鹽脅迫下外源Spd降低了白果強(qiáng)豐幼苗的葉綠素a、b的含量;在一定程度上增加了江蔬14號(hào)幼苗葉綠素a、b的含量。處理后8 d的結(jié)果顯示,非鹽脅迫下外源Spd降低了葉綠素a、b的含量。鹽脅迫處理提高了番茄幼苗的葉綠素a、b的含量。鹽脅迫下外源Spd對(duì)抗鹽性較強(qiáng)的白果強(qiáng)豐幼苗影響很小,而對(duì)江蔬14號(hào)幼苗的葉綠素a、b的含量則有一定的降低,分別比單獨(dú)鹽處理的降低了25.38%,21.65%。

3 小結(jié)與討論

植物耐鹽性是多基因控制的復(fù)合遺傳性狀,同時(shí)也受生長(zhǎng)環(huán)境的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,噴施外源Spd能降低鹽脅迫下番茄幼苗葉片的相對(duì)電導(dǎo)率、MDA含量、Pro含量,減少鹽脅迫對(duì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)和生理生化反應(yīng)的傷害,提高根冠比,增加了植物的耐鹽性。但是對(duì)干物質(zhì)積累量,葉綠素a、b的含量也有明顯的影響,因處理時(shí)間和品種不同而產(chǎn)生不同的作用效果。鹽脅迫對(duì)抗鹽性較強(qiáng)的白果強(qiáng)豐影響較小,對(duì)耐鹽性較弱的江蔬14號(hào)影響較大,而外源Spd的效果在耐鹽性較弱的品種上更明顯。胡曉輝等[10~13]的研究也表明,通過(guò)Spd浸種可以改善鹽脅迫下番茄種子發(fā)芽、幼苗的耐鹽性。這也更充分證明Spd可以作為有效的外源物質(zhì),應(yīng)用在番茄生產(chǎn)上。

植物體是一個(gè)相互聯(lián)系的綜合體,各種生命活動(dòng)是相互影響的,因此需要對(duì)植物體生理途徑進(jìn)行綜合研究,闡明之間的聯(lián)系。目前對(duì)多胺代謝及外源應(yīng)用做了大量的研究,而對(duì)于外源Spd對(duì)植物體的調(diào)控作用機(jī)理還沒(méi)有從內(nèi)在機(jī)制闡明,仍然需要從生理和分子水平繼續(xù)做深入的研究。

[1]趙可夫.植物抗鹽生理[M].北京:中國(guó)科學(xué)出版社,1993:1-5.

[2]Zhu J K.Plant salt tolerance[J].Trends in plant science,2001(6):66-71.

[3]Groppa M D,Benavides M P.Polyam ines and abiotic stress:recent advances[J].Amino Acids,2008,34(1):35-45.

[4]Bouchereau A,Aziz A,Larher F,et al.Polyam ines and environmental challenges:recent developments[J].Plant Science,1999,140(2):103-125.

[5]李憬,郭世榮,胡曉輝.外源亞精胺對(duì)低氧脅迫下黃瓜根系多胺含量和呼吸代謝酶活性的影響[J].西北植物學(xué)報(bào),2006,26(1):92-97.

[6]宋士清,賀字典,郭世榮,等.外源亞精胺對(duì)黃瓜幼苗鹽脅迫逆境的誘抗作用機(jī)理 [J].河北科技師范學(xué)院學(xué)報(bào),2006,20(3):1-6.

[7]王素平,賈永霞,郭世榮,等.多胺對(duì)鹽脅迫下黃瓜(Cucumis sativusL.)幼苗體內(nèi) K+、Na+和 Cl-含量及器官間分布的影響[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2007,27(3):1 122-1 129.

[8]Majerus V,Bertin P,Lutts S.Effects of iron toxicity on osmotic potential,osmolytes and polyam ines concentrations in the African rice(Oryza glaberrimaSteud.)[J].Plant Science,2007,173(2):96-105.

[9]郝再彬,蒼晶,徐仲.植物生理實(shí)驗(yàn)[M].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2004:104-108.

[10]胡曉輝,王素平,曲斌.NaCl脅迫下亞精胺對(duì)番茄種子萌發(fā)及幼苗抗氧化系統(tǒng)的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2009,20(2):446-450.

[11]胡曉輝,鄒志榮,楊振超.亞精胺對(duì)鹽脅迫下番茄種子萌發(fā)的影響[J].北方園藝,2009(7):1-3.

[12]胡曉輝,杜靈娟,鄒志榮.Spd浸種對(duì)鹽脅迫下番茄(Solanum lycopersicum)幼苗的保護(hù)效應(yīng)[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2009,29(9):5 152-5 157.

[13]胡曉輝,鄒志榮,楊振超,等.Spd誘導(dǎo)NaCl脅迫下番茄種子萌發(fā)和幼苗耐鹽性效應(yīng)研究[J].北方園藝,2009(10):5-8.

猜你喜歡
白果耐鹽性外源
具有外源輸入的船舶橫搖運(yùn)動(dòng)NARX神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)
找不同
郁金香耐鹽性鑒定方法研究
找一找
外源鉛脅迫對(duì)青稞生長(zhǎng)及鉛積累的影響
小兒慎食白果
外源鈣對(duì)干旱脅迫下火棘種子萌發(fā)的影響
外源添加皂苷對(duì)斑玉蕈生長(zhǎng)發(fā)育的影響
源于大麥小孢子突變體的苗期耐鹽性研究
白果