王琪 岳江 岑青芙 張萬萍 李云洲 須文 閆見敏

摘 要：為篩選番茄耐鹽種質資源，給番茄抗鹽栽培提供理論依據及參考，以20個番茄品種為試材，4葉1心時在3種不同NaCl濃度（40 mmol/L、80 mmol/L、120 mmol/L）的鹽脅迫下進行幼苗期耐鹽鑒定。鹽脅迫處理10 d后，測定各個番茄品種的形態(tài)指標（株高、莖粗）及生理指標（丙二醛含量、質膜透性、可溶性蛋白質含量、脯氨酸含量、SOD活性、POD活性、CAT活性），以聚類分析為依據，比較20個番茄品種苗期的耐鹽性。結果表明：不同番茄品種的過氧化氫酶活性、過氧化物酶活性這兩項指標隨鹽溶液濃度的增加酶活性的變化差異也隨之增大。120 mmol/L NaCl濃度脅迫下，耐鹽性較強的番茄品種的脯氨酸含量明顯低于耐鹽性弱的品種，丙二醛含量明顯高于耐鹽性較弱的品種，可溶性蛋白質含量則無明顯變化。低濃度（40 mmol/L）的鹽溶液可促進番茄植株生長，但隨鹽濃度增加，明顯表現出抑制番茄幼苗生長。20個番茄品種中，耐鹽性強的3個品種為愛美特、凌派、寶迪，耐鹽性弱的4個品種為卡西歐、紫羅蘭、富康、粉桃。

關鍵詞：番茄;鹽脅迫;幼苗期;耐鹽性

中圖分類號：S641.2

文獻標識碼：A

文章編號：1008-0457（2021）06-0020-10

國際DOI編碼：10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2021.06.003

Abstract：In order to screen salt-tolerant germplasm resources of tomato and then provide theoretical basis forits salt-tolerant cultivation.Using 20 tomato varieties as test materials，the seedlings were tested for salt tolerance under three different NaCl concentrations （40 mmol/L，80 mmol/L，and 120 mmol/L） under salt stress with 4 true leaves and 1 growth pointin this study.After 10 days treatment，2 morphological indexes （plant height，stem diameter） and 7 physiological indexes （malondialdehyde content，plasma membrane permeability，soluble protein content，proline content，SOD activity，POD activity，CAT activity） were measured.Based on the coefficient of variation and cluster analysis，the salt tolerance of 20 tomato varieties at seedling stage was compared.The results showed that the changes of catalase activity（CAT）and peroxidase activity（POD）of different tomato varieties were increased with the increase of salt solution concentration.Under the stress of 120 mmol/L NaCl，the proline content of tomato varieties with strong salt tolerance was significantly lower than that of the weak salt tolerant varieties，the contents of malondialdehyde were significantly higher than those with low salt tolerance，but there was no significant change in soluble protein content.Low concentration （40 mmol/L） of salt solution could promote the growth of tomato plants，，but the seedling growth inhibition was obvious with the increase of concentration.Three strong salt-tolerance tomato varieties were Emmett，Lingpai，Baodi，while 4 weak salt tolerance tomato varieties were Casio，Violet，Fukang and Pink peach.

Keywords：tomato;salt stress;seedling stage;salt-tolerance

番茄（Solanum lycopersicum L.）是茄科番茄屬一年生或多年生草本植物，是重要的食品和營養(yǎng)品，研究價值高，應用前景廣。隨著人們對番茄產品的需求日漸提高，設施栽培面積也隨之迅速增大，由于栽培過程中難以做到合理輪作，且盲目過量施用化肥等原因，土壤鹽分含量升高，土壤鹽漬化現象越來越嚴重[1]，導致番茄產量和品質下降。因此，本文擬開展不同品種番茄的耐鹽性篩選與鑒定。關于植物耐鹽性的研究目前已有許多報道，有研究表明植物在不同發(fā)育期對鹽的抗性不同。大部分番茄耐鹽性研究在種子萌發(fā)期及幼苗期進行，一般在種子萌發(fā)期選擇發(fā)芽勢和發(fā)芽率作為耐鹽性指標，而苗期耐鹽性指標的選擇不盡相同。常尚連等[2]選擇比較植株地上部和地下部的干鮮比及根冠比，周琦等[3]認為在進行番茄耐鹽性研究時可選擇的形態(tài)指標有株高、葉片數、生根率等，在比較不同基因型之間的差異時應測定相對生長率，干、鮮重的變化可反映植株的耐鹽性，同時植物體內可反映耐鹽性的指標有相對電導率、光合速率、葉綠素含量、葉綠素熒光、脯氨酸含量、可溶性糖、丙二醛、POD活性、SOD活性等。許立志等[4]、郟艷紅等[5]、張勻等[6]的番茄耐鹽性綜述中也提到上述指標，認為可以作為鑒別番茄苗期耐鹽性的指標有全株干質量、地上部干質量、根干質量、株高、莖粗、功能葉片數和壯苗指數，而根冠比不可作為耐鹽性的鑒別指標。周琦等[3]建議建立以產量性狀為主要評價標準的評價體系以考察耐鹽性的長期效應。

在濃度的設置上，常尚連等[2]設置10個濃度梯度（0～90 mmol/L）的NaCl溶液對種子萌發(fā)期進行處理，而對幼苗期設置6個濃度梯度（0～250 mmol/L）進行處理，分別在兩個時期都取得了可觀的結果。陳火英等[7]設置了7個濃度梯度（0～120 mmol/L）的溶液對種子萌發(fā)期進行處理，結果顯示不同番茄品種間存在明顯差異。周琦等[3]認為鹽土中往往有以Na2CO3和NaHCO3為主要成分的堿土并存，應根據具體情況選擇合適的鹽水進行鹽脅迫處理，同時可添加適量的Ca2+。趙秋月[8]設置8個濃度梯度（0～80 mmol/L）的Na2CO3溶液對苗期進行處理。

番茄是中等耐鹽植物，大量研究表明，番茄苗期是番茄對鹽脅迫敏感的時期之一。盡快鑒定和篩選具有較高利用價值的耐鹽堿種質資源至關重要，耐鹽性鑒定是獲得耐鹽品種的直接手段。因此，通過不同NaCl鹽溶液脅迫對番茄幼苗的形態(tài)指標和生理指標進行測定，綜合評價20個番茄品種的耐鹽性，以期篩選出耐鹽性強的番茄品種，為克服土壤鹽漬化對番茄生產的不利影響提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 ?供試材料

20個番茄品種均購買于山東壽光航瑞農業(yè)有限公司，品種編號詳見表1。

1.2 試驗設計

每個品種分別篩選132粒飽滿的種子，播種于72孔穴盤中，每孔播2粒，育苗用土按園土∶基質=1∶1的比例配制。待幼苗長至3葉1心時移栽至直徑為40 cm的花盆中，每個花盆4株，每個品種移栽24盆。待緩苗之后，配制3個不同濃度的NaCl鹽溶液（40 mmol/L、80 mmol/L、120 mmol/L）對番茄幼苗進行處理，設置0 mmol/L處理為對照，2盆為1個處理，3次重復，每次每盆用鹽溶液100 mL，每隔1天處理一次。處理10 d后測定各項指標。形態(tài)指標的測定于貴州大學南校區(qū)蔬菜園進行，各項生理指標的測定于貴州大學農學院園藝系崇學樓一樓實驗室進行。

1.3 試驗指標與測定方法

1.3.1 形態(tài)指標

每個重復中隨機選5株測定株高（用卷尺測定根莖相交處到最高生長點的高度）和莖粗（用游標卡尺測定子葉下1 cm處），重復3次，并計算出平均值。

1.3.2 生理指標

電解質外滲率的測定采用電導法[9]?？扇苄缘鞍踪|含量、丙二醛（MDA）、脯氨酸含量的測定分別參考許立志等[4]的考馬斯亮藍G250法、硫代巴比妥酸法、酸性茚三酮比色法。超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）的活性測定分別參照李合生[10] 氮藍四唑法、愈創(chuàng)木酚法。CAT活性測定采用紫外吸收法，酶液提取方法同SOD活性的測定方法。

1.4 數據處理與分析

用Excel 2010和SPSS 24.0處理試驗數據，Origin 8軟件繪制柱狀圖，用DPS 7.05對20個品種的各項指標進行聚類分析。

2 結果與分析

2.1 不同濃度的NaCl溶液處理對不同番茄品種的形態(tài)指標的影響

表2、表3表明，在3個不同濃度的NaCl溶液處理下，供試番茄品種的耐鹽性表現出一定的差異性，株高和莖粗的變異系數隨鹽溶液濃度的增加而升高。低濃度（40 mmol/L）處理下，大部分番茄品種表現為促進生長，在120 mmol/L處理下，有2個品種的番茄株高高于對照組的株高24 cm，其中株高最高的分別是粉桃27 cm和粉佳麗26 cm，最低的為卡地亞只有14 cm;大部分番茄莖粗高于對照組4.8 cm，其中最高的的是凌派6.3 cm，最低的是圣菲只有3.8 cm。但大部分番茄品種隨溶液濃度的增加逐漸表現抑制生長。

以株高、莖粗兩個形態(tài)指標做聚類分析（圖1），當歐式距離達到49.94時，可將20個番茄品種分為3類：耐鹽性強、耐鹽性一般和耐鹽性弱。其中5個品種耐鹽性強，分別是福美來、卡西歐、凌派、索菲亞、奧菲斯。2個品種耐鹽性弱，分別是夏朗、紫羅蘭。其他13個品種耐鹽性一般。

2.2 不同濃度的NaCl溶液對不同番茄品種的生理指標的影響

2.2.1 不同濃度的NaCl溶液處理下不同番茄品種的丙二醛（MDA）含量

表4表明，隨NaCl處理溶液濃度的升高，各番茄品種的丙二醛含量都有不同程度的增加或者降低。在120 mmol/L脅迫下，MDA含量超過對照組占供試驗品種的50%，其中，圣菲和寶迪的MDA含量明顯高于其他品種的番茄。夏朗、索菲亞、奧菲斯、粉桃和瑞麗5個番茄品種經不同NaCL溶液處理后的MDA含量低于明顯低于對照組，占番茄總數的25%。

2.2.2 不同濃度的NaCl溶液對不同番茄品種脯氨酸含量的影響

表5表明，隨NaCl處理溶液濃度的升高，各番茄品種的脯氨酸含量均有不同程度的增加。在120 mmol/L脅迫下，有13個品種的番茄脯氨酸含量高于對照組，占試驗番茄總數的65%，愛美特、凌派、粉佳麗、勁翔、寶迪、粉桃、粉寶貝的脯氨酸含量均低于對照組，占試驗番茄總數的35%。

2.2.3 不同濃度的NaCl溶液對不同番茄品種的電解質滲出率的影響

表6表明，隨NaCl處理溶液濃度的升高，各番茄品種的相對電解質滲出率均有不同程度的增加。在120 mmol/L脅迫下，多數番茄的電解質滲出率高于對照組、40 mmol/L和80 mmol/L處理組的電解質滲出率，占試驗番茄數量的65%。在高鹽脅迫下福美來、圣菲和凌派的滲出率低于對照組，占試驗番茄數量的15%。

2.2.4 不同濃度的NaCl溶液對不同番茄品種的可溶性蛋白質含量的影響

表7表明，隨NaCl處理溶液濃度的升高，各番茄品種的可溶性蛋白質含量沒有明顯變化，但品種間有一定差異。在120 mmol/L脅迫下，索菲亞的可溶性蛋白質含量最高，其次是勁翔。分別在40 mmol/L、80 mmol/L以及120 mmol/L NaCl溶液處理下的番茄品種夏朗的可溶性蛋白含量均超過對照組。

2.2.5 不同濃度的NaCl溶液對不同番茄品種的POD活性的影響

表8表明，隨NaCl處理溶液濃度的升高，各番茄品種的POD活性有明顯的變化，在120 mmol/L脅迫下，參與試驗的番茄的POD活性均低于對照組，占番茄總數的100%。

2.2.6 不同濃度的NaCl溶液對不同番茄品種的SOD活性的影響

表9表明，隨NaCl處理溶液濃度的升高，各番茄品種的SOD活性有明顯變化，在120 mmol/L脅迫下，供試驗的20種番茄，有11種番茄的SOD活性高于對照組，占試驗番茄總數的55%，其中，愛美特、夏朗、圣菲等7個品種的番茄在120 mmol/L NaCl溶液處理下的SOD活性高于對照組、40 mmol/L和80 mmol/L脅迫下的活性。

2.2.7 不同濃度的NaCl溶液對不同番茄品種的CAT活性的影響

表10表明，隨NaCl處理溶液濃度的升高，各番茄品種的相對CAT活性均有不同程度的變化。在120 mmol/L脅迫下，夏朗、福美來、粉佳麗、紫羅蘭和瑞麗5個品種的CAT活性均高于對照組、40 mmol/L和80 mmol/L NaCL溶液處理過的番茄，占番茄總數的25%。

表4、5、6、7、8、9、10列出了20個番茄品種在不同濃度NaCl溶液處理下各指標的含量，由此可看出在不同濃度處理下除可溶性蛋白質和POD活性外，各項指標的相對值都有明顯的上升或下降。各項指標中株高和莖粗、POD活性、SOD活性和CAT活性等5項指標數值越高，表示番茄耐鹽性越強，而相對丙二醛含量、相對脯氨酸含量、相對電解質外滲率、相對可溶性蛋白質含量等4項指標數值越高表示耐鹽性越弱。各項指標中變異系數越大越能體現番茄耐鹽性的差異，當濃度為120 mmol/L時，變異系數由大到小的順序是丙二醛含量>脯氨酸含量>SOD活性>POD活性>CAT活性>電解質滲透率>株高>莖粗>可溶性蛋白質含量，其中丙二醛活性的變異系數最高，為1.05，可溶性蛋白質含量的變異系數最低，僅為0.12。

由圖2可以看出，當聚類分析歐式距離達到289.2時，可將20個番茄品種分成3類，耐鹽性強的有3個番茄品種，分別是愛美特、凌派、寶迪，耐鹽性弱的有4個番茄品種，分別是卡西歐、紫羅蘭、富康、粉桃，其余品種為耐鹽性一般。

3 結論與討論

不同濃度NaCl溶液處理下，相對株高和相對莖粗兩項指標表明，低濃度（40 mmol/L）的NaCl溶液處理對番茄生長有促進作用，隨溶液濃度升高，促進作用逐漸降低，到120 mmol/L時表現出抑制生長，與前人研究結果相似[12-16]。

植物體內的抗氧化酶（SOD、POD）可以消除鹽脅迫下產生的活性氧，維持細胞膜穩(wěn)定，在機體抗氧化平衡中起到關鍵作用[17]，SOD、POD的活性高低，可以反映逆境對植物的損害程度，可作為衡量番茄抗鹽性的重要指標。NaCl處理溶液濃度的升高，各番茄品種的相對POT活性有不同程度的升高，在120 mmol/L脅迫下，相對POD活性最高的是愛美特，為191.30%。相對SOD活性沒有明顯變化，但品種間SOD活性有明顯差異。說明抗鹽性較強的番茄品種可以通過增加體內SOD、POD活性，減少活性氧對細胞膜的損害，保持植物正常的生理代謝，從而適應鹽脅迫。

在鹽脅迫下，植物自身會在體內積累各類有機物質來降低滲透勢，以提高細胞液滲透壓[18]，鹽脅迫下耐鹽性強的品種能夠通過協(xié)調體內各種生理生化反應來抵御鹽脅迫對植株的傷害，耐鹽性弱的品種則協(xié)調能力相對較弱。鹽脅迫下番茄的細胞膜受到損害，電解質外滲率可以衡量膜的受損程度，電解質外滲率越高，膜受損程度越大[19]。丙二醛是細胞膜脂氧化降解產物，其含量可以反映鹽脅迫下細胞膜受損程度[20]。脯氨酸、丙二醛、可溶性蛋白質的含量及電解質外滲率4項指標，都可以作為評判番茄耐鹽性的重要指標，本試驗測得的相對電解質外滲率、脯氨酸含量、丙二醛含量等隨鹽溶液濃度升高均有明顯變化，而3個濃度處理下的可溶性蛋白質含量幾乎沒有明顯變化，這與許立志等[4]在以100 mmol/L溶液處理下進行的番茄耐鹽性研究所測得可溶性蛋白質含量的結果相似，同時在本試驗中當NaCl溶液的濃度達到120 mmol/L時才有少數幾個品種表現為生長抑制明顯，而常尚連等[2]采用150～250 mmol/L的濃度處理后生長抑制效果更明顯，因此在以后的研究中可考慮增加濃度以及增加梯度數量的設置。同時，對本試驗所得結果為耐鹽性一般的番茄品種有待進一步篩選。

除去溶液濃度設置在本試驗中對研究結果的影響，研究結果中隨著濃度升高，相對株高、相對莖粗、相對可溶性蛋白質含量、相對活性等4個指標數據的變異系數變化不大，對耐鹽性篩選的貢獻率不高，而楊鳳軍等[11]以濃度為100 mmol/L的溶液進行番茄耐鹽性研究中測定出的種子相對發(fā)芽勢和相對發(fā)芽率兩項指標的變異系數均較大，對耐鹽性篩選的貢獻率較高，但其測定的相對展葉數及葉與根的干鮮比所得的數據對結果影響不大，可見在進行耐鹽性研究時有必要對耐鹽性指標進行嚴格篩選。

由9個指標的相對值和兩次聚類分析的結果可看出，從單一指標得出的結果不盡相同，但在所測定指標的數量足夠多時，試驗結果趨向于穩(wěn)定在少數幾個品種內，因此在以后的番茄耐鹽性研究中，應盡可能多地測定與耐鹽性相關的各項指標，方可得出準確性較高的結果。

有研究表明野生番茄耐鹽性高于栽培番茄，周琦等[3]認為導入耐鹽基因可以提高番茄的耐鹽性，因此在常規(guī)栽培篩選的基礎上，可適當增加對組織培養(yǎng)[21-24]、突變體[25]、外源因子[26]對植株生長的影響以及通過導入基因來的研究比較番茄的耐鹽性。同時，通過構建人工miRNA表達載體進行遺傳轉化，也將成為培育抗鹽脅迫的轉基因植物的新途徑[27]。

對變異系數大于10%的各項指標測得數值進行聚類分析，由兩個形態(tài)指標得到的結果表明：耐鹽性強的有5個品種，分別是福美來、卡西歐、凌派、索菲亞、奧菲斯;耐鹽性弱的有2個品種，為夏朗、紫羅蘭。其他品種為耐鹽性一般。通過9項指標聚類分析結果顯示：耐鹽性強的有3個番茄品種，分別是愛美特、凌派、寶迪;耐鹽性弱的有4個番茄品種，分別是卡西歐、紫羅蘭、富康、粉桃，其他品種為耐鹽性一般。

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