司曉霞,閻世江,張繼寧
(山西農業大學園藝學院,山西太原030031)
茄子(Solanum melongena L.)在我國的設施栽培面積巨大,而冬春季保護地內溫度低、光照弱,常導致茄子病害發生嚴重、產量降低、品質下降,嚴重制約了茄子生產效益。關于低溫對茄子生長和生理指標的影響已有較多報道[1-4],而篩選耐低溫性強的茄子品種卻鮮見報道。
本研究通過測定低溫處理后6 個生產中常用茄子品種的耐低溫性指數、形態性狀以及生理指標,旨在篩選出適宜設施栽培的耐低溫性強的茄子品種,為提高冬春茬茄子設施栽培效益提供幫助[5]。
選取生產中常用的6 個茄子品種(麗豐早茄、二苠茄、1603、紫帥四號、黑霸王、紫帥七號)進行耐低溫試驗。其中,1603 是山西省農業科學院蔬菜研究所茄子育種課題組育成的新組合,其余品種均購買于山西高新農業技術市場。
2019 年3 月中旬對6 個茄子品種進行催芽,2 d后在溫室育苗,采用32 孔穴盤育苗,每份品系播種1 盤,50 d 后達到定植階段時分苗入營養缽(10 cm×10 cm),1 d 后放入人工氣候箱進行低溫弱光處理。每個品系選取5 株,設3 次重復。處理方法為先進行2 d 的處理,8:00—17:00 保持 15 ℃,17:00—8:00保持 10 ℃,光照強度 4 000 lx;之后 8:00—17:00 保持 10 ℃,17:00—8:00 保持 7 ℃,光照強度 4 000 lx,再處理10d。并設常溫對照(8:00—17:00 保持25℃,17:00—8:00 保持 18 ℃,光照強度 4 000 lx,處理12 d)。其余的管理方法相同。
參照文獻[6]測定低溫處理后茄子秧苗與對照組的耐低溫性指數、葉片數、株高、莖粗、MDA 含量、根系活力、脯氨酸含量、葉綠素含量、SOD 活性、可溶性蛋白質含量。
耐低溫性分級標準如下:0 級,全株受凍死亡或接近死亡;1 級,秧苗各葉片普遍受凍,其中3~4 葉受凍面積>50%;2 級,秧苗 3~5 葉受凍,其中2~3 葉受凍面積>50%;3 級,秧苗2~4 葉受凍,其中 1~2 葉受凍面積>50%;4 級,秧苗 1~2 葉受凍,面積約20%~30%;5 級,秧苗生長正常,無任何受凍癥狀[7]。
其中,S1、S2、S3、S4、S5分別代表低溫處理后秧苗達到受凍 1、2、3、4、5 級別的株數,每品系每組 5 株。
試驗數據采用SPSS 軟件進行分析,然后采用Microsoft Excel 軟件繪制圖表。
由表1 可知,在6 個茄子品種中,耐低溫性由強到弱依次是:1603>紫帥七號>黑霸王>紫帥四號>二苠茄>麗豐早茄,即1603 的耐低溫性最強,麗豐早茄的耐低溫性最弱。

表1 6 個茄子品種的耐低溫性指數
由表2 可知,低溫處理后茄子秧苗平均葉片數由多到少依次為:1603>紫帥七號>黑霸王>紫帥四號>麗豐早茄、二苠茄,除1603 外,其余品種處理后的葉片數低于對照組。低溫處理后的茄子秧苗株高由高到低依次為:1603>紫帥七號>黑霸王>紫帥四號、二苠茄>麗豐早茄,所有處理后的株高顯著低于對照組,其中,1603 處理后的株高顯著高于其他品種。低溫處理后的茄子秧苗莖粗均較對照下降,1603 較粗,麗豐早茄、二苠茄較細。

表2 6 個茄子品種秧苗的形態性狀
綜上,從低溫處理后茄子秧苗的各個形態性狀來看,耐低溫性由高到低依次為:1603>紫帥七號>黑霸王>紫帥四號>二苠茄>麗豐早茄,1603表現明顯優于其他品種,麗豐早茄的性狀表現最差,二苠茄次之。這與茄子耐低溫性指數結果一致。
由表3 可知,低溫處理組MDA 的含量從高到低依次是:麗豐早茄>二苠茄>紫帥四號>黑霸王>紫帥七號>1603,其中,麗豐早茄MDA 含量最高,即它的抗逆性差,1603 的MDA 含量最低,它的抗逆性最強。低溫處理后,二苠茄的根系活力與對照組差異最大,說明低溫對其根系活力影響較大,它的耐低溫性差;1603 的根系活力與對照組差異最小,說明低溫對其根系活力影響相對較小,它的耐低溫性最強;其他品種居中。低溫處理后1603 的脯氨酸含量最高,與它的對照組差異最大,說明1603耐低溫性最強;低溫處理后麗豐早茄的脯氨酸含量最低,即麗豐早茄的耐低溫性最弱。
6 個品種中,低溫處理后的葉綠素含量,1603的值最高,與對照組差異最??;麗豐早茄的值最低,與其對照組差異明顯。低溫處理后,1603 的SOD 活性最高,與對照組相比,下降幅度最??;而麗豐早茄的SOD 活性最低,它的下降幅度最大;二苠茄SOD活性相對次低,但其對照組SOD 活性值最高,下降幅度也比較大;其他品種居中。低溫處理后,1603的可溶性蛋白質含量最高,下降幅度最小,而麗豐早茄的可溶性蛋白質含量最低,下降幅度最大,說明1603 的抗逆性最強,麗豐早茄的抗逆性最弱。

表3 茄子秧苗的生理指標
綜上,從低溫處理后茄子秧苗的各個生理指標來看,各品種的耐低溫性由高到低排序為:1603>紫帥七號>黑霸王>紫帥四號>二苠茄>麗豐早茄,1603 的生理指標明顯優于其他品種,而麗豐早茄的表現最差。
本研究選取6 個茄子品種,通過測定其幼苗的耐低溫性、形態性狀和生理指標來進行茄子品種耐低溫性鑒定,最終篩選出了耐低溫性最強的品種是1603,耐低溫性最弱的是麗豐早茄。
選育耐低溫性品種是提高蔬菜產量的重要途徑之一,用單一指標進行耐低溫性鑒定不可靠,應結合多個耐低溫指標[8]。本研究所選取的形態性狀和生理指標是表征蔬菜在低溫下生長情況的重要性狀,可作為植物抗寒性鑒定指標,被大多學者所證實[9-13]。
大量研究表明,低溫脅迫條件下,植物生長受到抑制,形態性狀呈下降的趨勢,溫度越低受抑制現象越明顯[13]。本研究發現,低溫處理后1603 的葉片數和莖粗高于對照組,株高低于對照組,它的形態性狀都明顯優于其他品種,說明1603 的耐低溫性比較強。
低溫處理使茄子體內的自由基增加,MDA 含量上升,低溫使植株根系生長緩慢、根系活力下降[5]。而脯氨酸能保護膜結構,防止膜脂過氧化,葉片中脯氨酸含量越高,說明其耐低溫能力越強[5,14]。低溫導致細胞膜受到損傷和破壞,葉綠素含量顯著降低,SOD 活性上升,膜脂過氧化加劇,細胞內可溶性蛋白質與耐低溫性呈明顯的正相關關系,可溶性蛋白質含量高可防止細胞膜脂過氧化,因為在低溫條件下,可溶性蛋白質積累的重要意義是保護膜免受脫水造成的傷害[15]。本研究表明,低溫條件下,MDA含量升高,根系活力降低,脯氨酸含量增加,葉綠素含量降低,SOD 活性上升,可溶性蛋白質含量降低。耐低溫性強的茄子品種能保持更高的SOD 活性、更低的MDA 含量和更好的細胞膜完整性,并誘導產生更多的脯氨酸[14]。經過低溫處理后1603 的MDA含量高于對照組,而明顯低于其他品種;根系活力、葉綠素含量、SOD 活性以及可溶性蛋白質均低于對照組,高于其他品種;脯氨酸含量高于對照組,也高于其他品種。即它的生理指標都明顯優于其他品種,亦說明1603 的耐低溫性比較強,可以作為耐低溫茄子新品種進行推廣。