不同香青菜品種苗期耐熱性分析與評價

王桃云++蔣偉娜++顧華杰++沈雪林++袁榮斌++呂海超

doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2016.10.055

摘要：以3種香青菜為試驗材料，研究高溫處理后香青菜幼苗的抗氧化酶活性、電解質滲透率、根系活力及滲透調節物、丙二醛、葉綠素含量的變化。結果表明，高溫脅迫后，香青菜的各項生理指標變化趨勢各不相同。通過綜合評價得出幾種香青菜耐熱性能大小排序是黃種>黑種>青種。

關鍵詞：高溫脅迫；香青菜幼苗；生理指標；綜合評價

中圖分類號： S634.01文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2016）10-0211-02

收稿日期：2015-08-31

基金項目：蘇州科技計劃——應用基礎研究計劃（編號：SYN201322）；江蘇省蘇州市基礎類研究項目（編號：SZP201313）。

作者簡介：王桃云（1973—），男，江西吉安人，博士，副教授，主要從事植物資源與食品功能成分研究。E-mail：wangtaoyun@usts.edu.cn。香青菜（Brassica chinensis）具有特殊的濃郁香味，并由此得名[1]，是蘇州市特有的珍稀蔬菜品種，主要分布在蘇州市太湖西南岸的部分地區[1-2]。香青菜栽培歷史悠久，早在100多年前，蘇州市已經開始栽培香青菜了，目前香青菜是蘇州市第一個申報農產品地理標志的蔬菜品種。有關香青菜研究主要集中在香青菜的特征特性、常規栽培技術與品種選育等工作。然而，有關香青菜種苗耐熱性研究到目前為止還是一片空白，這就使得香青菜生產過程中因缺乏耐熱品種而無法在炎熱季節進行正常生產，嚴重制約了香青菜產業的發展。本研究采用隸屬函數法對幾種香青菜幼苗的耐熱性能進行綜合評價[3]，以期為香青菜耐熱品種篩選及耐高溫栽培提供理論依據。

1材料與方法

1.1材料與主要試劑

香青菜品種為黑種、青種和黃種，3個品種的幼苗均由蘇州市維生種苗提供。

鄰苯三酚、次硫酸鈉、氯化三苯基四氮唑（TTC）、蔗糖、蒽酮、考馬斯亮藍、牛血清蛋白（BSA）、愈創木酚、琥珀酸、磺基水楊酸、脯氨酸等均為分析純。

1.2主要儀器設備

EYELA N-1100S-W旋轉蒸發儀（東京理化器械株式會社）；GXZ-260B智能光照培養箱（寧波江南儀器廠）；UV-2450 紫外-可見光分光光度計（島津儀器有限公司）；Fa2004N型電子分析天平（上海恒平科學儀器有限公司）；GL-12B 型臺式離心機（上海飛鴿離心機廠）等。

1.3試驗方法

1.3.1試驗設計將各品種的幼苗置于光照培養箱中，光照度為4 000 lx，每天07：00升溫至40 ℃后維持4 h，然后再將溫度降至25 ℃，持續到次日07：00。在熱脅迫3 d采樣，測定相關形態和生理指標。測定時每個試驗材料隨機取樣5株，3次重復。

1.3.2測定指標與方法超氧化物歧化酶（SOD）活性采用NBT還原法[4]測定；過氧化物酶（POD）活性采用愈創木酚法[5]測定；過氧化氫酶（CAT）活性參照Aebi的方法[6]測定；脯氨酸（Pro）含量采用磺基水楊酸法[7]測定；可溶性總糖含量采用蒽酮法[8]測定；可溶性蛋白含量采用Bradford的方法[7]測定；葉綠素含量測定采用丙酮提取法[9]；根系活力采用TTC法[10]測定；采用電導儀法[11]測定相對電導率；丙二醛（MDA）含量測定采用硫代巴比妥酸法[7]。

1.4數據分析處理

測定樣品均做3組重復試驗后取平均值，采用 SPSS 19.0軟件對數據進行統計分析。同時將整理后的數據用模糊數學隸屬度公式進行定量轉換，再將各指標隸屬函數值取平均值進行相互比較。隸屬函數法的計算公式：

Zij=（Xij-Ximin）/（Ximax-Ximin）。

式中：Zij為i香青菜j營養成分的隸屬函數；Xij為i青菜j營養成分的測定值；Ximin、Ximax分別是香青菜各測定指標的最小值、最大值。

如果某一指標與綜合評判結果為負相關，則用反隸屬函數進行定量轉換，計算公式：

Zij=1-[（Xij-Ximin）/（Ximax-Ximin）。

將不同香青菜各測定指標的平均隸屬函數值進行排序，平均隸屬函數值越大，說明該品種的耐熱性能越好[12]。

2結果與分析

2.1高溫脅迫下不同香青菜品種抗氧化酶活性差異

植物細胞中的SOD和CAT能夠清除植物體內的過氧化氫（H2O2）、羥基自由基（·OH）和超氧陰離子自由基（O-2· ）等，維持體內代謝平衡，保護膜結構，減輕自由基對細胞的毒害，保護細胞結構免于或少遭到破壞，耐熱品種在高溫脅迫下保持較高的抗氧化物酶活性水平，對植物免受熱傷害具有十分重要的意義[13]。因此，通常把SOD和CAT活性的變化作為植物耐熱性鑒定指標。由表1可知，黃種香青菜的2種抗氧化酶活性都是最高的，而黑種和青種香青菜抗氧化酶活性則出現交替變化，其中青種香青菜的CAT活性要高于黑種香青菜，但其SOD活性要低于黑種香青菜。青種的SOD活性與黑種、黃種存在顯著性差異，黑種的CAT酶活性與青種、黃種間也存在顯著性差異。

2.2高溫脅迫下不同香青菜品種滲透調節物的差異

脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白是植物體內重要的有機滲透調節物質，可以保持原生質與環境的滲透平衡，同時有助于保持膜結構的完整性，從而增強植物的抗逆性。由表2可知，高溫脅迫下，3種香青菜中幾種滲透調節物的含量不一，其中黑種的脯氨酸含量最高，其脯氨酸含量與黃種有顯著差異，但與青種無顯著差異；青種的可溶性糖含量最高，但與黑種、黃種的可溶性糖含量均無顯著性差異；黃種的可溶性蛋白含量最高，與青種有顯著差異，但與黑種差異不顯著。

2.3高溫脅迫下不同香青菜品種中丙二醛的含量

MDA是膜脂質過氧化的最終產物，MDA能與蛋白質結合引起蛋白質分子內和分子間的交聯，從而對生物膜產生嚴重損傷[14]，MDA含量越大，對細胞的損傷越嚴重。表3結果表明，高溫脅迫后黑種、青種和黃種香青菜中的丙二醛含量相差不大，3者之間沒有顯著性差異。

2.4高溫脅迫下不同香青菜品種的相對電導率

相對電解率反映外滲程度和膜受損傷程度，一般認為耐熱性強的品種在高溫處理后細胞外滲液的相對電導率較低[3]。如表4所示，高溫脅迫下黑種的相對電導率最大，為 20.81%，其次是青種，黃種電導率最小，只有17.36%，但三者之間沒有顯著性差異。

2.5高溫脅迫后不同香青菜品種葉綠素含量的測定

葉綠素含量是常用來判定植耐熱性的指標之一，一般情況下，高溫脅迫會導致葉片葉綠素含量下降。由表5可知，高溫處理下黑種香青菜的葉綠素含量最高，青種香青菜葉綠素含量最低，但3種香青菜的葉綠素含量無顯著性差異。

2.6高溫脅迫下不同香青菜品種根系活力的差異

植物根系活力強弱直接影響植物個體的生長情況、營養狀況和產量水平，從而也影響植物的抗逆性能。一般而言，植物根系活力越強，植物體的抗逆能力也越強。由表6可知，高溫處理下不同品種香青菜的根系活力相差不大，其中黃種根系活力最大，黑種根系活力最小，三者之間無顯著性差異。

2.73個香青菜品種耐熱性能的綜合評價

利用公式將各指標的平均值換算成隸屬函數值，取各指標隸屬度的平均值作為香青菜耐熱性能相對優劣的綜合評定標準。從表7中不同生理指標的綜合分析可知，3個品種的香青菜的耐熱性能由高到低排序為黃種>黑種>青種，3個香青菜品種之間的綜合耐熱性能均有較大差異。

表7高溫脅迫后不同香青菜品種的隸屬函數值

生理指標隸屬函數值黑種青種黃種SOD0.4001.00POD00.541.00CAT00.691.00脯氨酸1.000.860可溶性糖010.24可溶性蛋白0.8601.00葉綠素1.0000.15根系活力00.751.00相對電導率00.491.00MDA1.0000.30隸屬函數總值4.263.795.69

3結論與討論

生理生化分析是鑒定植物抗逆性的重要方法，不同種類植物的抗熱機理也不同，單一的耐熱性指標不能完全反映一種植物的耐熱性，因而根據不同的植物品種有針對性地選擇耐熱性指標去測定是非常必要的。本研究對香青菜生長的9個重要指標進行測定，然后利用隸屬函數消除個別指標帶來的片面性，得到的[0，1]閉區間的隸屬函數值進行綜合比較，可較準確地評價香青菜苗期的耐熱性。研究結果表明，3個

品種香青菜苗期生理指標的大小趨勢有明顯變化，黃種香青菜的耐熱指標要優于黑種、青種香青菜。3種香青菜耐熱性能排序為黃種>黑種>青種。

參考文獻：

[1]貝良華，石偉林. 加快地方品種香青菜的產業化開發步伐[J]. 上海蔬菜，2004（5）：11-12.

[2]楊雪梅，蔣樹德，尹渝來，等. 普通白菜（香青菜）黑雜-1號的選育[J]. 中國蔬菜，2007（4）：29-30.

[3]宋云鵬，劉凱歌，龔繁榮. 不同生菜品種苗期耐熱性的綜合評價[J]. 浙江農業學報，2015，27（2）：176-181.

[4]Prochazkova D，Sairam R K，Srivastava G C，et al. Oxidative stress and antioxidant activity as the basis of senescence in maize leaves[J]. Plant Science，2001，161（1）：765-771.

[5]Hammerschmidt R，Nuckles E M，Kuc' J. Association of enhanced peroxidase activity with induced systemic resistance of cucumber to Colletotrichum lagenarium[J]. Physiological Plant Pathology，1982，20（1）：73-76.

[6]Aebi H. Catalase in vitro[J]. Methods in Enzymology，1984，105：121-126.

[7]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.

[8]張以順，黃霞，陳云鳳. 植物生理學實驗教程[M]. 北京：高等教育出版社，2009.

[9]張志良，瞿偉菁. 植物生理學實驗指導[M]. 北京：高等教育出版社，2001.

[10]鄒琦. 植物生理學實驗指導[M]. 北京：中國農業出版社，2000.

[11]鄭龍，王陸軍，傅松玲，等. 不同板栗品種的耐熱性和抗旱性比較[J]. 安徽農業大學學報，2015，42（3）：372-374.

[12]鄭強卿，李鵬程，李銘，等. 應用隸屬函數法綜合評價酸棗種子性狀及營養成分[J]. 西北農業學報，2013，22（8）：127-132.

[13]劉杰才，崔世茂，吳玉峰，等. CO2加富下空氣濕度調控對高溫大棚嫁接黃瓜逆境生理的影響[J]. 華北農學報，2012，27（3）：130-135.

[14]曾小玲，方淑桂，陳文輝，等. 不同大白菜品種苗期耐熱性的綜合評價[J]. 福建農業學報，2010，25（2）：183-186.李雙岑，胡宏遠，王振平. 不同砧木對1年生霞多麗葡萄生長和光合特性的影響[J]. 江蘇農業科學，2016，44（10）：213-215.