?脫落酸處理對低溫脅迫下茄子幼苗生理生態的影響

摘 要：為了研究噴施不同濃度脫落酸（ABA）對低溫脅迫下茄子幼苗生理生態的影響。通過穴盤試驗，研究了茄子幼苗在低溫脅迫下進行噴施不同濃度的ABA（0、10、30、40 mmol/L）處理對茄子幼苗生理生態的影響。結果表明：低溫脅迫下噴施不同ABA濃度處理茄子幼苗的生理生長存在顯著的差異，噴施濃度為10 mmol/L的ABA處理茄子幼苗，其地上部分生物量較對照增加14.25%，葉綠素a、葉綠素b和類胡蘿卜素含量較對照分別增加2.25%、6.03%和3.23%，而其他濃度處理下的光合色素含量均有所降低。10 mmol/L的ABA處理下茄子幼苗的超氧化物歧化酶和過氧化物酶活性較對照分別提高2.28%和10.68%，過氧化氫酶活性較對照提高7.85倍，可溶性糖和可溶性蛋白含量分別增加97.98%和31.48%，相對電導率和丙二醛含量較對照分別減少20.73個百分點和39.10%。說明10 mmol/L的ABA處理能有效促進低溫脅迫對茄子幼苗的生長，緩解低溫脅迫對茄子幼苗生長的影響，提高茄子幼苗對低溫脅迫的抵抗能力。

關鍵詞：脫落酸;低溫脅迫;茄子幼苗;生理生態

中圖分類號：S641.1 文獻標識碼：A 文章編號：1006-060X（2018）11-0023-03

Effects of Abscisic Acid Treatment on Eco-physiological Characteristics of Eggplant Seedlings under Low Temperature Stress

LU Rong-hai1，XIANG Juan2，WU Yong-mei1，WANG Bo2，CHEN Ling1，LIN Li-jin3，

PAN Shao-kun1，LI Hong-yan3

（1. Institute of Horticulture， Chengdu Academy of Agriculture and Forestry Sciences， Chengdu" 611130， PRC; 2. Chengdu Tiantou

Municipal Facilities Operation and Maintenance Co. Ltd.， Chengdu 610041， PRC; 3. Institute of Pomology and Olericulture，

Sichuan Agricultural University， Chengdu 611130， PRC）

Abstract： Different concentrations of ABA （0， 10， 30， 40 mmol/L） were adopted to study effects on eco-physiological characteristics of eggplant plug seedlings under low temperature stress. The results showed that there was a significant difference in the physiological growth of eggplant seedlings sprayed with different ABA concentrations under low temperature stress. Compared with the control， the shoots biomass of eggplant seedlings increased by 14.25% with ABA treated at 10 mmol/L， and the contents of chlorophyll a， chlorophyll b and carotenoid were increased by 2.25%， 6.03% and 3.23% respectively， while the photosynthetic pigments in other concentrations were decreased. 10 mmol/L ABA improved the superoxide dismutase and peroxidase activities of eggplant seedlings by 2.28% and 10.68%. The activity of catalase was increased by 7.85 times， the content of soluble sugar and soluble protein increased by 97.98% and 31.48% respectively， and the relative conductance and malondialdehyde content decreased by 20.73 percentage points and 39.10% respectively. Spraying with 10 mmol/L ABA can effectively promote the growth of eggplant seedlings under low temperature stress， alleviate the low temperature stress on the growth of eggplant seedlings due to an improved resistance.

Key words： abscisic acid; low temperature stress; eggplant seedlings; eco-physiology

脫落酸（ABA）是一種類倍半萜化合物，具有促進器官衰老和脫落、調節基因表達和氣孔運動等作用。ABA是植物的一種重要信號因子，在低溫脅迫條件下，ABA與植物受體蛋白的結合能力增強，進而感知和傳遞低溫脅迫信號，調控植物體內各物質的平衡和誘導植物對脅迫抗性[1]。溫度是植物生長發育所必需的環境因子。外界溫度超出或低于植物正常生長發育的范圍，植物的生長就會受到限制，導致多種機能障礙，如細胞膜損傷、活性氧簇產生、蛋白質變性以及有毒物質積累等，進而影響植物的發育，造成品質下降，產量降低。近年來，關于ABA參與植物對低溫、干旱及滲透脅迫等多種逆境脅迫的研究已有很多[2-7]。

李光林等[5]研究表明在3℃低溫脅迫下10 μmol/L的ABA預處理雜交水稻幼苗后，超氧化物歧化酶活性和ATP含量的下降受到抑制，膜脂過氧化作用減弱，膜通透性降低。于晶等[6]研究表明苗期低溫下，ABA可以提高葉綠素、可溶性糖和可溶性蛋白含量，提高SOD活性，降低膜透性。周林等[7]研究表明干旱脅迫下，外源ABA能提高茶樹體內脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量，同時提高了抗氧化酶活性，從而降低干旱脅迫對茶苗的傷害。王瑋等[8]研究發現滲透脅迫條件下，ABA能提高根系的水勢，降低滲透勢，增加滲透調節能力。茄子（Solanum melongena L.）是我國栽培面積較大的茄科類植物，是典型的喜溫植物，目前關于ABA對低溫脅迫下茄子生理生態的影響研究較少。試驗以茄子為材料，利用不同濃度的ABA噴施低溫脅迫下的茄子幼苗，測定其相關生理指標，為研究ABA對茄科植物低溫逆境的影響和西南片區茄子防止低溫冷害提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗所用茄子為成都市農林科學院園藝研究所前期試驗篩選出的新材料“201-2”。

1.2 試驗方法

試驗于2018年3月至6月在成都市農林科學院內進行，選取籽粒飽滿種子消毒，播種到盛有營養土、蛭石（體積比1∶1）的32孔塑料穴盤中，每盤播種30粒，共12盤，置于人工氣候箱（溫度25℃，相對濕度85%，光照5 000 Lx）中培養。待幼苗長至2葉一心時，用不同濃度ABA（0、10、30、40 mmol/L）

進行噴施處理（以葉面凝成水滴，又不滴下為準），對照做噴施蒸餾水處理，共4個處理，每個處理重復3次，置于氣候箱進行低溫10℃處理，之后每天噴施ABA處理，連續處理12 d（幼苗出現萎焉現象時），對幼苗葉片進行隨機取樣（第2、3片真葉），重復3次，采用丙酮-乙醇浸提法測定其葉片光合色素（葉綠素a、葉綠素b和類胡蘿卜素）含量，氮藍四唑法測定超氧化物歧化酶（SOD）活性，愈創木酚比色法測定過氧化物酶（POD）活性，高錳酸鉀滴定法測定過氧化氫酶（CAT）活性，考馬斯亮蘭G-250法測定可溶性蛋白含量，蒽酮比色法測定可溶性糖含量，電導率儀測定相對電導率，硫代巴比妥酸法測定丙二醛含量[9]。之后，整株收獲，植物器官分別用自來水洗凈，再用去離子水沖洗3次，將幼苗根系、莖稈和葉片分別封裝，于110℃殺青15 min，75℃烘干至衡重，稱取其生物量。

1.3 數據處理方法

數據采用DPS系統進行方差分析（Duncan新復極差法進行多重比較）。Microsoft Excel 2013軟件繪制圖表。

2 結果與分析

2.1 ABA處理對低溫脅迫下茄子幼苗生物量和光合色素含量的影響

從圖1可以看出，與對照相比，茄子幼苗在葉面噴施ABA處理后，其根系、莖稈、葉片及地上部分生物量有增加也有降低，當噴施濃度為40 mmol/L時根系生物量具有最大值，比對照增加4.59% （P<

0.05），當噴施ABA濃度為10 mmol/L時其地上部分生物量具有最大值，比對照增加14.25%（P<0.05），其中，當噴施ABA濃度為40 mmol/L時莖稈生物量具有最大值，比對照增加6.72%（P<0.05），當噴施ABA濃度為10 mmol/L時葉片生物量具有最大值，比對照增加21.66%（P<0.05）。茄子幼苗在低溫脅迫下進行噴施不同濃度的ABA處理后，其光合色素含量有所變化，當噴施ABA濃度為10 mmol/L時，茄子幼苗光合色素含量比對照均有所增加，葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜以及總葉綠素含量比對照分別增加2.25%（P<0.05）、6.03%（P<0.05）、3.23% （P<

0.05）和2.78%（P<0.05），而其他濃度處理下的光合色素含量均有所降低。數據說明在低溫脅迫下，噴施10 mmol/L的ABA能最有效緩解低溫對茄子幼苗的脅迫作用，促進茄子幼苗生長。

2.2 ABA處理對低溫脅迫下茄子幼苗保護酶活性的影響

表2表明，與對照相比，噴施10 mmol/L和30 mmol/L的ABA都能使茄子幼苗的SOD、POD和CAT活性增強，其SOD活性分別比對照增加2.28%（P>0.05）和61.08%（P<0.05），POD活性分別比對照增加10.68%（P<0.05）和12.57%（P<0.05），CAT活性分別比對照增加7.85和3.3倍。噴施40 mmol/L的ABA則會降低茄子幼苗的SOD和POD活性，比對照分別降低16.35%（P<0.05）和17.80%（Plt;0.05），但其CAT活性比對照也顯著提高3.09倍。數據表明，噴施一定濃度的ABA的茄子幼苗保護酶活性明顯比對照活性高，噴施10 mmol/L的ABA處理最有效，表明在低溫脅迫下，噴施一定濃度ABA的茄子幼苗的保護酶含量處于較高水平，能夠促進茄子幼苗在低溫脅迫下的生長，提高茄子的抗冷性。

表2 茄子幼苗的保護性酶活性

ABA濃度

（mmol/L） SOD活性

（U/g） POD活性

[U/（g·min）] CAT活性

[U/（g·min）]

0 38.23±0.142b 1376±9.142c 0.089±0.006d

10 39.10±0.606b 1523±6.937b 0.788±0.009a

30 61.58±0.065a 1549±5.968a 0.383±0.003b

40 31.98±0.051c 1131±7.614d 0.364±0.003c

2.3 ABA處理對低溫脅迫下滲透調節物質的影響

由表3可得，在低溫條件下，噴施不同濃度ABA處理的茄子幼苗相對電導率和丙二醛含量比對照均顯著降低。噴施濃度為10 mmol/L時相對電導率達到最低，比對照降低20.73個百分點（P<0.05），噴施ABA濃度為30 mmol/L和40 mmol/L時比對照分別降低16.41（P<0.05）和18.43個百分點（P<0.05）。噴施濃度為10 mmol/L時茄子幼苗的丙二醛含量達到最低，比對照降低39.1%（P<0.05），而濃度為30 mmol/L和40 mmol/L時比對照分別降低31.57%（P<

0.05）和38.01%（P<0.05）。噴施不同濃度ABA處理的茄子幼苗的可溶性糖和可溶性蛋白含量比對照均顯著增加。噴施ABA濃度為10 mmol/L時茄子幼苗的可溶性蛋白含量有最大值，比對照增加31.48%（P<

0.05），而濃度為30 mmol/L和40 mmol/L時比對照分別增加13.77%（P<0.05）和4.85%（P<0.05），噴施不同濃度ABA處理后的茄子幼苗可溶性糖含量之間差異不顯著。噴施ABA濃度為30 mmol/L時茄子幼苗的可溶性糖含量有最大值，比對照增加1.07倍，而濃度為10 mmol/L和40 mmol/L時比對照分別增加97.98%（P<0.05）和98.34%（P<0.05）。試驗中噴施不同濃度的ABA均能顯著減少低溫脅迫下茄子幼苗的相對電導率和丙二醛含量，增加可溶性糖和可溶性蛋白含量，促進茄子幼苗生理生長，并且在濃度為10 mmol/L時效果最好，說明外源噴施10 mmol/L的ABA對茄子幼苗的低溫脅迫具有緩解作用，從而提高茄子的抗冷性。

表3 茄子幼苗的滲透調節物質含量

ABA濃度

（mmol/L） 相對電導率（%） 丙二醛含量（μmol/kg） 可溶性糖含量（mg/g） 可溶性蛋白含量（mg/g）

0 32.58±0.083a 4.251±0.054a 8.420±0.161b 4.305±0.030d

10 11.85±0.333d 2.589±0.019c 16.67±0.663a 5.660±0.002a

30 16.17±0.071b 2.909±0.006b 17.43±0.021a 4.898±0.096b

40 14.15±0.227c 2.635±0.011c 16.70±0.232a 4.514±0.003c

3 結 論

低溫脅迫下噴施不同濃度的ABA處理均能增加茄子幼苗的莖稈及地上部分生物量，但只有濃度為10 mmol/L時茄子幼苗的光合色素含量均有增加，其余各濃度均有減少。噴施不同濃度的ABA處理均能提高茄子幼苗的POD和CAT活性，增加其可溶性糖和可溶性蛋白含量。其中濃度為10 mmol/L時促進效果最明顯，其SOD和POD活性比對照分別提高61.08%和12.57%，CAT活性提高7.85倍，可溶性糖和可溶性蛋白含量分別增加97.98%和31.48%。不同濃度的ABA處理后的茄子幼苗相對電導率和丙二醛含量均有所降低，濃度為10 mmol/L時效果最為明顯。因此，噴施濃度為10 mmol/L的ABA能有效促進低溫脅迫對茄子幼苗的生長，提高茄子幼苗對低溫脅迫的抵抗能力。

參考文獻：

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[9] 熊慶娥，葉 珍，楊世民. 植物生理學實驗教程[M]. 成都：四川科學技術出版社，2013.

（責任編輯：張煥裕）