外源水楊酸對黃瓜幼苗抗冷性的誘導作用

趙敏+王俊英+祁耀正+辛華昌+朱東奇+王建書

摘要：在黃瓜3葉1心時期，葉片噴施1.0、2.0、3.0、4.0 mmol/L水楊酸（SA）溶液，進行10 ℃/6 ℃低溫處理，研究外源水楊酸對黃瓜幼苗抗冷性的影響。結果表明：低溫脅迫導致黃瓜幼苗丙二醛含量逐漸增加，但適宜濃度SA處理能顯著降低膜脂過氧化程度，維持膜的穩定性，提高黃瓜幼苗的抗冷性，其中以2.0 mmol/L SA處理效果最佳;在低溫脅迫下，對照幼苗葉綠素含量降解較快，受低溫影響嚴重，滲透調節能力降低，可溶性糖含量增幅較小也影響其滲透調節能力。噴施2.0 mmol/L SA溶液可緩解低溫脅迫對幼苗的傷害，提高黃瓜幼苗的抗冷能力，延緩葉綠素降解。

關鍵詞：水楊酸;黃瓜;抗冷性

中圖分類號： S642.201 文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2015）04-0189-02

收稿日期：2014-05-22

基金項目：河北省科技計劃（編號：11230911D-13-04）;河北省邯鄲市科學技術研究與發展項目（編號：1022101058）。

作者簡介：趙 敏（1968—），女，河北保定人，教授，主要從事植物生理生化教學與科研工作。E-mail：hbgchdxzxm@163.com。

黃瓜屬冷敏感植物，是北方地區冬季設施栽培的主要蔬菜作物，冬季低溫寡照常使植株生長發育受阻，影響其生產潛力的發揮，因此，低溫冷害是限制北方黃瓜產量、質量提高的關鍵因子之一。水楊酸（SA）參與植物開花、性別分化、種子萌發、蒸騰作用、光合作用、呼吸作用、離子吸收、膜的透性、乙烯合成等多種生理生化過程[1]。SA能夠誘導病程相關蛋白（PR）基因表達，在植物信號傳導、抗逆反應中起著關鍵作用[2-4]。本研究探討適宜濃度SA 對黃瓜幼苗抗冷性的誘導作用，旨在為解決黃瓜苗期低溫冷害問題提供依據。

1 材料與方法

1.1 種子處理

黃瓜品種為津優35號，種子經溫湯浸種消毒后于25 ℃催芽，催芽后取飽滿、出芽一致的種子播于8 cm×8 cm 口徑的營養缽中，育苗基質為體積各占1/3的園土、蛭石、草炭混合物。待幼苗長至3葉1心期時進行誘導處理，分別用1.0、2.0、3.0、4.0 mmol/L SA均勻噴灑葉片，每處理50株，噴蒸餾水作為對照。隔2 d再噴1次，5 d 后置于光照培養箱內進行抗冷鑒定。15 ℃/10 ℃下預處理2 d，再于光照度為 62.5 μmol/（m2·s）、光照時間為12 h/d、晝夜溫度為 10 ℃/6 ℃ 下脅迫4 d，每天測定葉片相對電導率、丙二醛含量、可溶性糖含量、葉綠素含量。

1.2 方法

采用Orion電導儀測定葉片質膜透性，采用硫代巴比妥酸比色法測定丙二醛（MDA）含量，采用蒽酮比色法測定可溶性糖含量，采用浸提法[5]測定葉綠素含量。

2 結果與分析

2.1 水楊酸對低溫脅迫下黃瓜葉片電解質滲漏率的影響

電解質滲漏率是反映植物受傷害程度的重要指標，電解質滲漏率越高，植物受傷害程度越嚴重。從圖1可以看出，隨著低溫脅迫時間的延長，各處理葉片電解質滲漏率呈逐漸上升趨勢，但SA各處理電解質滲漏率增加緩慢，均明顯低于對照，說明適宜濃度的SA 處理能減輕低溫對幼苗的傷害，其中2.0 mmol/L SA 處理的黃瓜幼苗上升幅度最小，質膜損傷程度最低，電解質滲漏率一直保持在較低水平。

2.2 水楊酸對低溫脅迫下黃瓜幼苗丙二醛含量的影響

丙二醛是膜脂過氧化的產物，丙二醛的積累會導致細胞內物質外滲[6]。由圖2可知，在低溫脅迫過程中，幼苗丙二醛含量均呈上升趨勢，CK增幅較大，SA處理下丙二醛含量增幅均低于CK。以SA 2.0 mmol/L處理下丙二醛含量增幅最小，膜脂氧化程度最低，抗冷效果最佳，說明適宜濃度的SA處理使被傷害的原生質膜得到逐步修復，低溫冷害得到緩解。

2.3 水楊酸對低溫脅迫下黃瓜幼苗可溶性糖含量的影響

可溶性糖是植物細胞的重要滲透調節物質，其含量與抗冷性密切相關，含量越高，抗冷性越強。在低溫脅迫期間，各處理的幼苗葉片可溶性糖含量均呈上升趨勢，4.0 mmol/L SA處理下可溶性糖含量增幅較小?？梢?，適宜濃度的SA能夠提高細胞的滲透調節能力（圖3）。

2.4 水楊酸對低溫脅迫下黃瓜幼苗葉綠素含量的影響

低溫脅迫促進葉片葉綠素的降解并抑制其合成。低溫脅迫期間，各處理幼苗葉片葉綠素含量均呈降低趨勢，4.0 mmol/L SA處理下葉片葉綠素含量下降較快，2.0 mmol/L SA處理下降幅較小?？梢?，適宜濃度SA處理能夠提高植物的抗冷性，延緩葉綠素降解（圖4）。

3 結論與討論

低溫脅迫下，生物膜會遭到不同程度損傷，膜透性升高將會導致一系列代謝變化，最終造成細胞死亡。因此，膜透性升高程度是低溫傷害的重要標志[7]。丙二醛是膜脂過氧化的產物，其含量的高低可以反映膜脂過氧化的程度[8]。本研究結果表明，低溫脅迫導致黃瓜幼苗丙二醛含量逐漸增加，但適宜濃度SA處理能顯著降低膜脂過氧化程度，維持膜的穩定性，提高黃瓜幼苗的抗冷性，其中以2.0 mmol/L SA處理效果最佳?？扇苄蕴呛扛叩团c植物的抗逆性有關，可溶性糖作為滲透調節物質、防脫水劑，能提高細胞的滲透調節能力、增加保水能力、降低冰點、提高植物抗冷性[9]。低溫脅迫導致黃瓜幼苗葉綠素降解加快，葉缺綠或黃化，嚴重時變白，因此，葉綠素含量一定程度上也能反映低溫對植物的傷害程度[10]。在低溫脅迫下，對照幼苗葉綠素含量降解較快，受低溫影響嚴重，滲透調節能力降低，可溶性糖含量增幅較小，也影響其滲透調節能力。噴施2.0 mmol/L SA溶液可緩解低溫脅迫對幼苗的傷害，提高黃瓜幼苗的抗冷能力，延緩葉綠素降解。

參考文獻：

[1]舒英杰，周玉麗，張子學，等. 水楊酸對黃瓜萌發種子抗冷性的影響[J]. 種子，2006，25（5）：63-64，69.

[2]林忠平，胡鳶雷. 植物抗逆性與水楊酸介導的信號傳導途徑的關系[J]. Acta Botanica Sinica，1997，39（2）：185-188.

[3]Shiras K，Nakajima H，Rajashekar K，et al.Salicylic acid potentiates anagonist-dependent gain control that amplifies pathogen signal in the activation of defense mechanisms[J]. Plant Cell，1997，9（2）：261-270.

[4]魯旭東，陳小飛. 水楊酸在植物抗逆性中的作用[J]. 孝感學院學報，2006，26（3）：13-17.

[5]李合生. 植物生理生化實驗原理和技術[M]. 北京：高等教育出版社，2000：164-261.

[6]孫巧峰，于賢昌，高俊杰，等. 羧甲基殼聚糖對黃瓜抗冷性的影響[J]. 中國農業科學，2004，37（11）：1660-1665.

[7]薛國希，高輝遠，李鵬民，等. 低溫下殼聚糖處理對黃瓜幼苗生理生化特性的影響[J]. 植物生理與分子生物學學報，2004，30（4）：441-448.

[8]尹璐璐，于賢昌，王英華，等. 5-氨基乙酰丙酸對黃瓜幼苗抗冷性的影響[J]. 西北農業學報，2007，16（4）：166-169.

[9]張 娟，徐 坤，孫 杰. 番茄不同砧木材料幼苗對低溫脅迫的反應[J]. 西北農業學報，2004，13（2）：104-108.

[10]孫巧峰，于賢昌，高俊杰，等. 羧甲基殼聚糖對黃瓜幼苗抗冷性的影響[J]. 中國農業科學，2004，37（11）：1660-1665.endprint