NaCl 脅迫下3 種蘋果砧木組培苗耐鹽性比較

曹曉敏 弟豆豆 許 茜 李裕旗 胡 慧 姜中武,2 趙玲玲,2*

(1 煙臺大學生命科學學院，煙臺264005；2 山東省煙臺市農業科學研究院，煙臺265500）

土壤鹽漬化是我國北方一些干旱、半干旱地區栽培蘋果面臨的主要障礙因素之一。近年來，山東省煙臺市農業科學研究院從八棱海棠實生苗中篩選出一些抗重茬砧木優系[1]，對這些砧木開展的耐鹽性鑒定可以為其推廣利用提供參考。本研究測定了不同濃度NaCl 脅迫下3種蘋果砧木組培苗植株生長和生理生化指標變化，綜合分析其耐鹽能力，為我院選育出的抗重茬砧木品系的抗鹽性鑒定提供依據。

1 材料和方法

1.1 材料

試驗于2018 年10 月在煙臺市農業科學研究院蘋果育種中心實驗室進行，以青砧1 號、煙砧5 號與煙砧6 號的組培苗為試材。

1.2 處理方法

將培養30 d 的3 種不同品種組培苗接種于不同NaCl 濃度的MS 分化培養基上，NaCl濃度分別為0、1%、1.5%、2%和2.5%。培養16 d后測定相關生理生化指標。培養條件：光照時間為12 h/d，光照強度為3000 lx，培養溫度為23～27 ℃。

1.3 測定指標與方法

1.3.1 相對電導率 將不同NaCl 脅迫處理后的組培苗，剪成3~5 mm 的小段，混勻，稱取2 g放入帶刻度試管中，并加入40 mL 蒸餾水，室溫下浸泡24 h 后， 用DDS-11a 型電導率儀（上海）測定初始電導率，然后將試管用保鮮膜封口，沸水浴30 min，冷卻至室溫，搖勻，重復3 次。

相對電導率(%)=初始電導率/終電導率×100

1.3.2 其它生理指標 取空白對照組和NaCl脅迫處理后的組培苗，用去離子水沖洗干凈，避開芽眼，剪成3~5 mm 的薄片，充分混勻。稱取0.5 g，充分研磨，測定脯氨酸含量，脯氨酸含量的測定采用茚三酮法；稱取0.25 g，制備粗酶液，用于SOD、POD、CAT、可溶性蛋白和丙二醛含量的測定。SOD 活性測定采用氮藍四唑 （NBT) 法；POD 活性測定采用愈創木酚法；CAT 活性測定采用紫外吸收法；可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍G-250 法； 丙二醛含量的測定采用硫代巴比妥酸（TBA）法。每個處理重復3 次。

2 結果與分析

2.1 NaCl 脅迫對蘋果砧木組培苗相對生長量的影響

由表1 可知，隨著NaCl 濃度的增加，煙砧5 號和煙砧6 號組培苗的相對生長量呈現下降趨勢， 而青砧1 號組培苗呈現先上升后下降的趨勢。 在NaCl 濃度為2.5%時，煙砧5 號和煙砧6 號的組培苗的相對生長量分別比其對照減少98.56%和88.24%，而青砧1 號組培苗停止生長。

表1 不同濃度NaCl 脅迫對3 種蘋果砧木組培苗相對生長量的影響

2.2 NaCl 脅迫對蘋果砧木組培苗相對電導率的影響

相對電導率的大小直接反應植物的抗逆性，相對電導率值越大，抗性越弱[2]。圖1 可以看出不同蘋果砧木葉片的相對電導率隨NaCl濃度的增加逐漸升高，不同砧木相對電導率增加幅度不同。在NaCl 濃度為2.5%時，煙砧6號、煙砧5 號和青砧1 號的組培苗的相對電導率與對照相比分別增加了23.52%、28.61%和31.68%。

2.3 NaCl 脅迫對蘋果砧木組培苗可溶性蛋白含量的影響

圖1 NaCl 脅迫對蘋果砧木組培苗相對電導率的影響

蛋白質是植物體內重要的滲透調節物質之一，其含量的多少直接反映植物的生長狀況[3]。由圖2 可知，不同蘋果砧木葉片內可溶性蛋白含量隨著NaCl 濃度的增加呈現先增高后下降的趨勢。NaCl 濃度為1.5%時，青砧1 號砧木組培苗的可溶性蛋白含量最高，與對照相比增加了1.21 倍，而煙砧5 號和煙砧6 號砧木的組培苗在NaCl 濃度為2.0%時，可溶性蛋白含量最高，與對照相比分別增加了1.4 倍和1.35 倍。

圖2 NaCl 脅迫對蘋果砧木組培苗可溶性蛋白含量的影響

圖3 NaCl 脅迫對蘋果砧木組培苗SOD 活性的影響

2.4 NaCl 脅迫對蘋果組培苗抗氧化酶活性的影響

超氧化物歧化酶（SOD）是植物保護系統中的主要保護酶，在此系統中處于核心地位，它的活力與植物的抗性關系密切[4]。由圖3 可以看出，SOD 活性隨NaCl 濃度的增加呈先升高后下降的趨勢。當NaCl 濃度為1.5%時，青砧1 號組培苗SOD 酶活性最高，與對照相比增加了86 U/g.hFW；當NaCl 濃度為2.0%時，煙砧5 號和煙砧6 號的組培苗SOD 酶活性最高，與對照相比分別增加了19.6%和19.2%。

圖4 NaCl 脅迫對蘋果砧木組培苗POD 活性的影響

圖5 NaCl 脅迫對蘋果砧木組培苗CAT 活性的影響

過氧化物酶（POD）能清除體內過多H2O2等過氧化物， 是細胞內防御酶系統中的自由基清除劑[5]。圖4 可看出，不同蘋果砧木組培苗POD 活性隨NaCl 濃度的增大呈先升高后下降的趨勢。當NaCl 濃度為1.5%時，3 種砧木組培苗的POD 酶活性為青砧1 號＞煙砧6號＞煙砧5 號； 當NaCl 濃度為2.0%時，3 種砧木組培苗POD 酶活性依次為煙砧6 號＞青砧1 號＞煙砧5 號； 當NaCl 濃度為2.5%時，煙砧6 號、 煙砧5 號和青砧1 號的組培苗的POD 活性分別為對照的1.43 倍、1.34 倍和1.02 倍。

不同NaCl 脅迫下，3 種砧木組培苗樹體內過氧化氫酶（CAT）活性的變化見圖5。圖5 可看出， 不同蘋果砧木組培苗CAT 酶活性隨NaCl 處理濃度的增大呈先升高后下降的趨勢。在NaCl 濃度為1.5%時，3 種砧木組培苗的CAT 酶活性最高，依次為：煙砧6 號＞煙砧5號＞青砧1 號，分別為對照的3.25 倍、1.89 倍和1.49 倍。

2.5 NaCl 脅迫對蘋果砧木組培苗丙二醛含量的影響

丙二醛(MDA)是膜脂過氧化的主要產物之一，其含量多少可以直接反映植物受害程度[6]。從圖6 可知，NaCl 脅迫下，3 種蘋果砧木組培苗的丙二醛含量隨著NaCl 濃度的升高逐漸增加。當NaCl 濃度為2.5%時，煙砧5 號、煙砧6號和青砧1 號的組培苗的丙二醛含量分別比對 照 增 加 了3.76 mmol／gFW、3.58 mmol／gFW和4.02 mmol／gFW。

圖6 NaCl 脅迫對蘋果砧木組培苗丙二醛含量的影響

2.6 NaCl 脅迫對組培苗游離脯氨酸含量的影響

圖7 NaCl 脅迫對蘋果砧木組培苗脯氨酸含量的影響

圖7 可以看出，隨著NaCl 濃度的升高，3種砧木組培苗的脯氨酸含量呈現先上升后下降的趨勢。在NaCl 濃度為1.5%時，3 種砧木組培苗脯氨酸含量高低順序依次為青砧1 號＞煙砧5 號＞煙砧6 號；當NaCl 濃度為2.0%時，三者的脯氨酸含量為煙砧6 號＞煙砧5 號＞青砧1號；當NaCl 濃度為2.5%時，煙砧6 號、煙砧5號和青砧1 號的組培苗的脯氨酸含量分別為對照的2.05 倍、1.88 倍和0.71 倍。

2.7 3 種蘋果砧木組培苗抗鹽性綜合評價

以不同程度脅迫下不同生理生化指標平均值的隸屬函數平均值作為品種耐鹽性的評定標準，平均隸屬值越大，抗鹽性越強[7]。由表2 可以得出，煙砧6 號組培苗的隸屬值最大，表明其抗性最強，而青砧1 號組培苗的最小，則抗性較弱。由此得出3 種蘋果砧木組培苗的抗鹽性依次為：煙砧6 號＞煙砧5 號＞青砧1 號。

表2 3 種蘋果砧木組培苗抗性指標隸屬函數值及綜合評價

3 小結

抗鹽性是植物重要的抗性指標之一，植物在逆境脅迫條件下所發生的生理變化是錯綜復雜的，并受多種因素的綜合影響，孤立的用某一指標很難真實的反映植物的抗鹽本質。本研究利用所測各種生理生化指標來綜合比較3 種砧木組培苗的抗鹽性，從測定結果看，抗鹽性從強到弱依次為煙砧6 號＞煙砧5 號＞青砧1 號。由于試驗是人工模擬NaCl 脅迫，可能與復雜的自然條件有所不同，所以精確的抗鹽性還有待于在實際生產中進一步確認。