鹽脅迫下氯化鈣對(duì)黃瓜幼苗生長(zhǎng)的影響

摘要：利用營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)方法研究了葉面噴施氯化鈣(CaCl₂)對(duì)鹽脅迫下黃瓜幼苗生長(zhǎng)、葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素含量、丙二醛及脯氨酸含量的影響。結(jié)果表明，噴施CaCl₂能夠顯著提高鹽脅迫下黃瓜幼苗的干鮮重、葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素含量，顯著減少丙二醛和脯氨酸的積累，從而減輕鹽脅迫傷害，促進(jìn)黃瓜植株生長(zhǎng)。 關(guān)鍵詞：氯化鈣；鹽脅迫；黃瓜；脯氨酸 中圖分類(lèi)號(hào)：S642.201 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A 文章編號(hào)：1001—4942(2010)08—0046—03

設(shè)施蔬菜栽培由于特殊的生態(tài)環(huán)境、種植方式以及不合理的水肥管理措施導(dǎo)致設(shè)施土壤表層鹽分集聚，引起土壤次生鹽漬化，不僅嚴(yán)重影響蔬菜的正常生長(zhǎng)，而且還影響著設(shè)施土壤的持續(xù)利用。如何緩解鹽脅迫對(duì)蔬菜生長(zhǎng)的影響是近年研究的熱點(diǎn)。

鈣是植物必需的一種礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素，它對(duì)維持細(xì)胞壁、細(xì)胞膜以及膜結(jié)合蛋白的穩(wěn)定性，調(diào)節(jié)無(wú)機(jī)離子運(yùn)輸，以及作為細(xì)胞內(nèi)生理生化反應(yīng)的第二信使偶聯(lián)外界信號(hào)，調(diào)控多種酶活性等都具有重要的作用。研究表明，鈣能提高植物組織或細(xì)胞的多種抗性，如抗冷性、抗旱性、抗熱性、抗鹽性和抗多種礦質(zhì)元素毒害脅迫等。因此，本試驗(yàn)以黃瓜為試材，研究了葉面噴施氯化鈣對(duì)鹽脅迫下黃瓜幼苗生長(zhǎng)及生理生化指標(biāo)的影響，探討外源鈣與黃瓜耐鹽性的關(guān)系，為進(jìn)一步研究氯化鈣緩解植物鹽脅迫傷害提供理論依據(jù)，也為生產(chǎn)中減緩鹽脅迫傷害提供一條切實(shí)可行的途徑。

1 材料與方法

1.1供試品種

黃瓜品種為“津優(yōu)3l”。選取整齊一致飽滿(mǎn)的種子在55℃下溫湯浸種、催芽。待種子發(fā)芽后播于裝有干凈沙子的營(yíng)養(yǎng)缽中(8 cm×8 cm)，子葉展平后用營(yíng)養(yǎng)液澆灌，待幼苗長(zhǎng)至3葉I心時(shí)，選取生長(zhǎng)一致的健壯幼苗轉(zhuǎn)移至盛有10 L營(yíng)養(yǎng)液的聚氯乙烯水培盆中，每盆定植兩行，共8株。處理前營(yíng)養(yǎng)液中的大量元素參照山崎配方，微量元素參照Arnon配方，pH值用H2S04調(diào)節(jié)，保持在5.5—6.5之間。

1.2試驗(yàn)處理

試驗(yàn)共設(shè)3個(gè)處理：(1)對(duì)照(CK)，正常營(yíng)養(yǎng)液栽培；(2)鹽脅迫處理(T₁)，營(yíng)養(yǎng)液中添加NaCl(分析純)，使Na⁺最終濃度為100 mmol／L；(3)鹽脅迫+CaCl₂處理(T₂)，營(yíng)養(yǎng)液中添加NaCl(分析純)，使Na⁺最終濃度為100 mmol／L，同時(shí)葉面噴施20 mmol／L CaCl₂。處理期間每2天更換1次營(yíng)養(yǎng)液。處理后8天取幼苗進(jìn)行干重、鮮重、葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素含量、保護(hù)酶(POD、SOD和CAT)活性以及丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)含量測(cè)定，重復(fù)3次，取平均值。

取樣時(shí)，對(duì)每個(gè)植株3片展開(kāi)葉均取樣，盡量避開(kāi)葉脈，按同等重量混合均勻，進(jìn)行指標(biāo)測(cè)定。葉綠素和胡蘿卜素含量采用分光光度法測(cè)定；丙二醛含量采用硫代巴比妥酸比色法；脯氨酸含量采用酸性水合茚三酮顯示法。

1.3數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SAS軟件Duncan’s多重比較法進(jìn)行顯著性測(cè)驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 外源氯化鈣對(duì)鹽脅迫下黃瓜幼苗生長(zhǎng)的影響

鹽脅迫下，植物的生長(zhǎng)受到抑制，生物量降低。表1表明，處理后8天，T₁黃瓜幼苗的干重、鮮重比對(duì)照顯著降低，地上部分別比對(duì)照低22.0％和35.6％(P1的30.4％和59.8％，而T₂處理與CK無(wú)顯著差異(P<0.05)。

2.2外源氯化鈣對(duì)鹽脅迫黃瓜葉片葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素含量的影響

圖l表明，鹽脅迫顯著降低了黃瓜葉片葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素含量，T₁比CK分別降低17.8％和18.8％，T₂葉面噴施氯化鈣顯著提高了鹽脅迫下黃瓜幼苗葉片葉綠索和類(lèi)胡蘿卜素含量，其含量分別比T₁高13.6％和11.5％，但仍顯著低于CK。可見(jiàn)，外源氯化鈣僅在一定程度上減緩了鹽脅迫，對(duì)葉片的光合作用起到一定的保護(hù)作用。

2.3外源氯化鈣對(duì)鹽脅迫黃瓜葉片丙二醛和脯氨酸含量的影響

從圖2可以看出，鹽脅迫下黃瓜幼苗葉片丙二醛和脯氨酸含量顯著升高，T₁分別比CK高66.3％和27.9％；鹽脅迫下噴施氯化鈣后黃瓜葉片丙二醛和脯氨酸含量顯著下降，T₂分別比T₁下降18.7％和19.5％；T₂葉片中丙二醛含量顯著高于CK，而脯氨酸含量差異不顯著。

3 討論與結(jié)論

生長(zhǎng)抑制、生物量降低是鹽脅迫下植物最敏感的生理響應(yīng)。本試驗(yàn)結(jié)果表明，100 mmol／LNaCl處理下，黃瓜幼苗干重和鮮重顯著下降，噴施CaCl₂后，減輕了鹽脅迫下黃瓜幼苗生長(zhǎng)的抑制，提高了幼苗的生物量積累，促進(jìn)了幼苗生長(zhǎng)，緩解了鹽脅迫傷害。

葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素是植物最重要的兩種光合色素，其含量的高低與光合作用密切相關(guān)。葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素含量的變化可以反映植物對(duì)NaCl脅迫的耐受程度。本試驗(yàn)中，鹽脅迫下黃瓜幼苗葉片葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素的含量顯著降低，而噴施CaCl₂處理能顯著提高葉片中葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素含量，促進(jìn)葉片的光合作用，緩解鹽脅迫對(duì)植物造成的傷害。

MDA是植物細(xì)胞膜質(zhì)中不飽和脂肪酸發(fā)生過(guò)氧化作用的最終產(chǎn)物之一，其含量的多少在一定程度上代表了細(xì)胞膜的損傷程度和植物對(duì)逆境反應(yīng)的強(qiáng)弱。本試驗(yàn)結(jié)果表明，鹽脅迫下，黃瓜幼苗葉片丙二醛含量顯著高于CK，而噴施CaCl₂處理能顯著降低葉片中MDA含量，與前人研究結(jié)果一致。脯氨酸被認(rèn)為是一種最有效的細(xì)胞滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)。有研究認(rèn)為脯氨酸的積累與植物的耐鹽性呈負(fù)相關(guān)，正是由于植物受到鹽脅迫才產(chǎn)生脯氨酸，脯氨酸的積累是植物受到逆境傷害的征兆。本試驗(yàn)結(jié)果表明，在鹽脅迫下葉片中脯氨酸大量積累，噴施CaCl₂處理脯氨酸的含量顯著低于鹽脅迫處理。表明外源鈣可緩解滲透脅迫，使脯氨酸代謝達(dá)到平衡。 綜上所述，噴施CaCl₂能顯著緩解鹽脅迫對(duì)黃瓜幼苗造成的傷害，促進(jìn)幼苗的生長(zhǎng)。