不同脅迫處理對甜瓜苗期生長發育的影響

王文英，劉喜存，郭春江，趙衛星，李曉慧

（1.新鄉市農業科學院，河南 新鄉 453000；2.河南省農業科學院，河南 鄭州 450002）

甜瓜起源于熱帶非洲地區，屬于葫蘆科作物，生長發育對溫度和水分要求較高。近年來，設施栽培發展迅速，甜瓜保護地栽培逐漸成為主要的生產方式[1]。受天氣及環境限制，低溫逆境是保護地栽培中制約甜瓜產量和品質的主要因素。同時由于過量施用氮鉀化肥、土壤長期得不到陽光直射、種植作物種類單一等原因，導致比較嚴重的土壤次生鹽漬化問題，嚴重影響設施農作物的正常生長[2]。因此，通過脅迫處理研究不同脅迫對甜瓜苗期生長發育的影響，進而初步篩選高抗種苗成為近年的研究熱點。

目前，抗逆研究主要集中于低溫脅迫方面[3-4]，而在實際生產中，作物會同時面臨多種脅迫。因此試驗以低溫脅迫、水分脅迫、鹽脅迫為切入點，研究不同脅迫處理對甜瓜苗期生長發育的影響。

1 材料和方法

1.1 材料

供試甜瓜為河南農業科學院園藝研究所提供的F18（白皮白肉）、F20（綠皮綠肉）2個品種，試驗地點為河南省新鄉市農業科學院研發中心試驗地。2017年3月10日將種子催芽處理后進行穴盤育苗，當幼苗生長到2葉1心時，選擇生長一致的幼苗，進行不同的脅迫處理。每個處理設3次重復，每個重復30株苗。

1.2 脅迫處理

1.2.1 低溫脅迫處理

將幼苗置于8 ℃低溫環境中處理6 h，每次處理結束后，放回到室溫下（白天25 ℃，夜間18 ℃），正常管理。以25 ℃日溫下生長的幼苗為對照。每5 d低溫處理1次。

1.2.2 水分脅迫處理

室溫條件下，噴淋50mL含150g/L（PEG150）聚乙二醇（PEG6000）的Hoagland完全營養液，模擬干旱條件，以噴淋50 mL Hoagland完全營養液為對照。每5 d噴淋1次。

1.2.3 鹽脅迫處理

室溫條件下，噴淋50 mL含200 mmol/L NaCl的Hoagland完全營養液，模擬鹽害條件，以噴淋50 mL Hoagland完全營養液為對照。每5 d噴淋1次。

1.3 指標測定及方法

植株生長至3葉1心時，分別按以下方法進行指標的測定：株高（從地面到生長點）；莖粗（游標卡尺測定）；葉面積（稱重法）；地上部和地下部干質量（鮮樣先用自來水沖洗2～3次，再用蒸餾水沖洗2次，100 ℃下殺青15 min后，在60 ℃下烘干至恒重，即為干質量）；葉綠素含量采用分光光度法[5]測定。

1.4 數據分析

采用Excel分別對F18、F20的數據進行數據分析。

2 結果與分析

2.1 低溫脅迫對甜瓜幼苗生長的影響

由表1可知，在低溫脅迫處理下，與對照相比，F18的株高、莖粗、葉面積、地下部干質量、地上部干質量、總葉綠素含量的下降率分別為10.68%、7.32%、9.61%、16.67%、3.03%、37.78%；F20的下降率分別為20.80%、9.76%、8.61%、16.67%、15.79%、35.04%。植株在脅迫處理下，生長量相對減少，同化物積累的減少限制了植株的形態建成。F18的各項指標較F20的下降率低，反映出F18較耐低溫脅迫；低溫脅迫影響了植株的根系的生長，干物質積累比對照下降較多，從而影響植株的形態發育。

表1 不同脅迫處理對F18、F20甜瓜植株性狀的影響

2.2 水分脅迫對甜瓜幼苗生長的影響

在水分脅迫處理下，與對照相比，F18的株高、莖粗、葉面積、地下部干質量、地上部干質量、總葉綠素含量的下降率分別為8.33%、6.67%、10.99%、16.67%、5.56%、61.7%；F20的下降率分別為1.57%、4.08%、3.02%、22.22%、13.64%、33.64%。可見，除地上、地下部干質量外，F20的其他指標在水分脅迫下受的影響較F18小，因而F20較耐水分脅迫；水分脅迫對植株的根系影響最大，造成根系、葉片生長緩慢，干物質含量降低。與低溫脅迫相比，F18、F20甜瓜植株幼苗更耐水分脅迫。

2.3 鹽脅迫對甜瓜幼苗生長的影響

在鹽脅迫處理下，與對照相比，F18的株高、莖粗、葉面積、地下部干質量、地上部干質量、總葉綠素含量的下降率分別為41.08%、12.77%、15.80%、14.29%、37.50%、38.05%；F20的下降率分別為34.50%、14.63%、24.16%、14.29%、5.56%、40.78%。可見，2個品種甜瓜幼苗的株高、葉面積、地下部干質量受影響較大；除株高和地上部干質量外，F18的其他指標較F20的下降率低，因而F18較耐鹽脅迫；在鹽脅迫下，甜瓜植株根部基本不再擴張，吸收營養功能受到嚴重脅迫，外部形態表現為株高、植株干重下降嚴重，植株莖粗變細，葉片生長遲緩，對F20的影響尤其嚴重。

3 結果與討論

研究可知，在鹽脅迫處理下，F18和F20的各外部形態及葉綠素總含量均表現出下降趨勢。F18較F20較耐低溫脅迫和鹽脅迫，這與形態指標的表現一致。在不同脅迫處理下，尤以株高、地下部干質量下降最為明顯，可見其對脅迫敏感程度最高，影響最大，因此經脅迫處理后的株高及地下部干質量的差異可以作為甜瓜苗期抗早衰鑒定的指標。

Jaleel[6]、宋旭麗[7]等研究發現，低溫脅迫、水分脅迫和鹽脅迫對甜瓜等植物最顯著的影響是抑制生長。研究從甜瓜幼苗外部形態、地下部干質量、葉片的葉綠素含量等方面的變化情況也證明了這一點。

在不同脅迫處理下植物抗早衰特性受多基因控制，而且機制復雜，為提高選育效果，加快選育進程，目前大多選擇在苗期進行鑒定，但是所選鑒定指標是否適應于甜瓜生產的其他不同生育時期還有待于進一步研究驗證。