鹽脅迫對不同品種黃瓜幼苗生長及生理指標的影響

韓海霞，姚嶺柏，曹興明

(集寧師范學院，內蒙古烏蘭察布012000)

土壤鹽漬化是一個全球性的問題，直接影響農業生產。朱虹等［1］研究表明，我國鹽漬土分布很廣，我國干旱、半干旱地區的糧食生產受到嚴重威脅。黃瓜是對環境條件要求較嚴格的蔬菜之一。生產中，農民常以本地環境是否滿足品種溫光要求來判斷是否種植該品種，其他因素常常被忽略，如鹽脅迫［2－3］。魏國強等［3－5］研究表明，目前干旱地區土地鹽漬化日益嚴重，黃瓜表現生長不良，營養元素的吸收和轉運受到破壞，細胞液濃度增加，膜的完整性被破環，脂質過氧化的產物丙二醛大量積累，葉綠素破壞，活性氧產生與清除平衡遭到破壞。而以營養液水培法對內蒙古中部主栽的中農12號和津優1號黃瓜進行比較的相關文獻尚未見。筆者擬以內蒙古中部主栽的2個黃瓜品種為試材，對鹽脅迫條件下幼苗的生長和生理特性進行深入研究，為鹽漬化地區黃瓜品種的選擇和抗鹽性研究提供理論指導。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 以內蒙古中部地區主栽黃瓜品種［6－7］即中農12號(中國農業科學院蔬菜花卉研究所)、津優1號(天津科潤農業科技股份有限公司黃瓜研究所)為試材。

1.2 試驗方法 按常規方法消毒、浸種、27℃催芽，種子露白后播于基質中，子葉展開后移栽到營養液盆內，配方依照Hoagland全營養液［8］，采用營養液培養的方法進行培養。當黃瓜植株長至1真葉展開時，準備進行鹽脅迫處理。

試驗用鹽為NaCl。對照以正常營養液培養(代號CK);處理(代號T)加入100mmol/LNaCl溶液，處理期間3 d換一次營養液。從脅迫開始3 d測一次，測定株高、莖粗、干物質含量(烘干法)。每個處理重復10次。

壯苗指數(g)=(株高/莖粗)*單株干物質量［9］

當脅迫明顯時(脅迫10 d)，取黃瓜真葉，采取TTC法測定根系活力，采取丙酮乙醇法測定葉綠素含量，采取硫代巴比妥酸法測定丙二醛(MDA)含量，采取酸性茚三酮法測定游離脯氨酸，采取愈創木酚法測定過氧化物酶(POD)［8］。每個處理重復3次。

2 結果與分析

2.1 NaCl脅迫對2個品種黃瓜幼苗形態指標的影響 由表1可知，在NaCl脅迫下，隨著脅迫天數的延長，2個品種黃瓜幼苗的株高、莖粗和壯苗指數都較對照有不同程度的下降。2個品種黃瓜對照的株高都呈0.01水平顯著上升趨勢，其中中農12號處理(中T)株高上升減緩，9 d略高于對照3 d的數值，而津優1號處理(津T)株高上升更慢，9 d的數值未達到對照3 d的數值;莖粗的增加趨勢較緩慢，脅迫期間中T莖粗增加較對照減緩，9 d才與初始值達0.01水平顯著差異，而津T的變化較對照明顯減慢，9 d與初始值差異僅達0.05顯著水平;2個品種的壯苗指數均呈上升趨勢，中T的數值先略上升后下降，津T呈一直下降的趨勢。這說明隨著時間的延長，NaCl脅迫對津優1號生長的影響大于中農12號。

2.2 NaCl脅迫對2個品種黃瓜幼苗干物質含量、根系活力的影響 由圖1可知，在鹽脅迫期間，處理的干物質含量比對照高，且脅迫時間越長，增加越多。脅迫9 d中T增加了51.6%，津T增加了100.2%，說明鹽脅迫后黃瓜幼苗體內水分含量下降，干物質含量升高，津優1號的變化大于中農12號。

由圖2可知，鹽脅迫后黃瓜幼苗的根系活力呈0.01水平顯著下降，中T較對照下降了37.3%，津T較對照下降了63.9%。這說明鹽脅迫最直接影響黃瓜幼苗的根系，長時間的Na+、Cl－離子環境對根系的吸收活力有較大的傷害，且津優1號所受的傷害大于中農12號。

2.3 NaCl脅迫對2個品種黃瓜幼苗葉綠素含量的影響由圖3可知，NaCl脅迫后2個品種黃瓜幼苗葉綠素含量均呈下降趨勢。中農12號的下降值較小，葉綠素a、葉綠素b和葉綠素(a+b)分別下降了33.2%、37.4%和34.8%;津優1號的下降值較大，葉綠素a、葉綠素b和葉綠素(a+b)分別下降了52.7%、48.5%和51.1%。這說明津優1號在鹽脅迫后葉綠素分解加速，葉綠素含量幾乎減半，植株明顯黃化，導致光合作用和植物生長受到嚴重破壞，而中農12號受的影響較小。

表1 不同鹽脅迫時間2個品種黃瓜幼苗形態指標的變化

圖1 鹽脅迫期間2個黃瓜品種幼苗干物質含量的變化

圖2 鹽脅迫后不同黃瓜品種的根系活力的變化

圖3 鹽脅迫對不同黃瓜品種幼苗葉片葉綠素含的影響

2.4 NaCl脅迫對2個品種黃瓜幼苗MDA、游離脯氨酸含量和POD活力的影響 MDA是自由基作用于脂質發生過氧化反應的氧化終產物，MDA積累量與膜脂質過氧化呈正相關。由圖4可知，NaCl脅迫后2個品種黃瓜幼苗葉片中的MDA含量比對照大幅升高，中T上升了148.0%，津T上升了262.9%，說明津優1號在鹽脅迫后，葉片細胞膜的脂質過氧化程度升高，膜受到的傷害比中農12號更嚴重。

游離脯氨酸除了作為植物細胞質內滲透調節物質外，還在穩定生物大分子結構等方面起重要作用。植物體內脯氨酸含量在一定程度上反映植物的抗逆性。由圖5可知，鹽脅迫處理的游離脯氨酸含量均比對照高，中農12號升高了183.2%，津優1號升高了131.3%。這表明鹽脅迫后黃瓜幼苗葉片中游離脯氨酸大量積累，用于調節細胞的滲透勢，增強植株的抗鹽能力，且中農12號表現優于津優1號。

圖4 鹽脅迫對2個品種黃瓜幼苗葉片丙二醛含量的影響

圖5 鹽脅迫對2個品種黃瓜幼苗游主脯氨酸含量的影響

由圖6可知，在鹽脅迫后，黃瓜幼苗葉片中POD活性有明顯的升高，2個品種的對照POD活性相近且較低，鹽脅迫處理后各有升高，中T POD活性升高到對照的3倍，津T升高到對照的2倍。這說明100 mmol/L鹽脅迫會誘導黃瓜葉片中POD活性，將細胞中產生的H2O2變成水，維持細胞內自由基的平衡，從而保護植物能夠正常的代謝和生長。

圖6 鹽脅迫對不同黃瓜品種幼苗葉片POD活性的影響

3 討論

已有研究人員進行了黃瓜抗鹽性的研究，但大多是以土壤栽培為基礎，再澆灌鹽溶液［4－5］。該法中由蒸發引起的鹽濃度誤差較難消除。采用營養液水培的方法，可較嚴格地控制黃瓜根系的鹽濃度。另外，前人的研究多在黃瓜植株4葉以后進行鹽脅迫，而生產中多在1～2真葉苗齡進行移栽，因而該試驗在黃瓜第1真葉展開時進行鹽脅迫，更能指導生產實際。研究表明，鹽脅迫后黃瓜株高、莖粗與壯苗指數均降低，干物質含量增加。這與許耀照等［10－11］研究結果一致。同時，鹽脅迫后黃瓜幼苗的根系活力和葉綠素含量下降，MDA、游離脯氨酸含量和POD活性均有升高。這也與王素平等［2，4－5］研究結果一致。

2個品種間的對比結果表明，中農12號抗鹽性強于津優1號。這與門立志［9］利用珍珠巖基質培養的黃瓜試驗得出的結論一致。因此，在鹽漬化嚴重的地塊選種中農12號黃瓜品種，在無鹽害的地塊2個品種均可種植。

［1］朱虹，祖元剛，王文杰，等.鹽堿地的植被恢復與鹽堿地改良方法的評述［J］.吉林林業科技，2007，36(5):14 －27.

［2］王素平，郭世榮，李璟，等.鹽脅迫對黃瓜幼苗根系生長和水分利用的影響［J］.應用生態學報，2006，17(10):1883 －1888.

［3］魏國強，朱祝軍，方學智，等.NaCl脅迫對不同品種黃瓜幼苗生長、葉綠素熒光特性和活性氧代謝的影響［J］.中國農業科學，2004，37(11):1754－1759.

［4］周青，王紀忠，陳新紅，等.持續鹽脅迫對耐鹽性不同的兩個黃瓜品種幼苗生長和生理特性的影響［J］.北方園藝，2013(18):24－26.

［5］張景云，吳鳳芝.鹽脅迫對黃瓜不同耐鹽品種葉綠素含量和葉綠體超微結構的影響［J］.中國蔬菜，2009(10):13 －16.

［6］內蒙古農牧業廳.烏蘭察布市蔬菜品種介紹［EB/OL］.(2007－04－23)http://www.nmagri.gov.cn/fwq/pzzy/sccpz/17392.shtml.

［7］內蒙古農牧業廳:黃瓜選擇優良品種［EB/OL］.(2011－06－02)http://www.nmagri.gov.cn/fwq/syjs/zzy/43198.shtml.

［8］張志良，瞿偉菁，李小芳.植物生理學實驗指導［M］.3版.北京:高等教育出版社，2009:21，70，134，123.

［9］門立志，王毅，曹云娥，等.不同黃瓜品種苗期耐鹽性指標篩選與評價體系構建［J］.中國蔬菜，2013(22):20－26.

［10］許耀照.高溫和水楊酸對黃瓜種子萌發和幼苗的影響［D］.蘭州:甘肅農業大學，2005:59.

［11］郎志紅.鹽堿脅迫對植物種子萌發和幼苗生長的影響［D］.蘭州:蘭州交通大學，2008:22.