不同浓度脱落酸对大白菜抗冷特性的影响

徐文玲 王翠花 牟晋华 寇洪超 刘贤娴

摘要：以不同浓度脱落酸(ABA)处理4个大白菜品种，测定了低温胁迫下的各项生理生化指标。结果表明，用0.01μlmol/LABA处理，幼苗期植株的超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性增强，可溶性糖含量增加，脯氨酸含量上升，植株的抗冷性提高，综合评价效果较好。另外，外源ABA处理在品种上存在差异，对抗冷性强的品种效果明显。试验表明，0.01μlmol/LABA处理对大白菜抗冷性有一定作用。

关键词：外源ABA；大白菜；抗冷性

中图分类号：S634.1文献标识号：A文章编号：1001-4942(2012)01-0047-04

大白菜是半耐寒性作物，其生长要求温和冷凉的气候，幼苗期对温度变化有较强的适应性，可耐2℃的低温。但北方早春温度较低，发生“倒春寒”时，可降到-5℃。虽然低温持续时间不长，但给菜农带来的经济损失却很大。利用外源激素调控，提高作物的抗逆性，已引起了普遍的关注，脱落酸(ABA)是植物的抗逆诱导因子，也被称为植物的“胁迫激素”。研究表明，施用外源ABA能诱导抗冷基因的表达，从而增强植株的抗逆能力。本试验以大白菜为试验材料，研究了苗期大白菜施用不同浓度ABA对其抗冷性有关生理指标的影响，以期为合理利用ABA提高大白菜抗冷特性提供一定的理论依据。

1.材料与方法

1.1试验材料

供试大白菜品种为天正橘红58(秋早熟)、天正春白1号、强势(春季品种)和山东19号(秋早熟品种)共4个品种，由山东省农业科学院蔬菜研究所提供。

1.2试验方法

1.2.1大白菜种子发芽率测定方法供试4个大白菜品种，每品种重复3次，每重复100粒。培养皿中放人一层滤纸，把种子放在滤纸上，加入不同浓度ABA(0、0.001、0.01、0.1、1、10μLmol/L)溶液，浸泡3～5h，将多余的水吸干，放人光照培养箱中发芽，温度设置10℃。在黑暗条件下催芽，每天适量浇水，以滤纸吸满水分为标准。筛选出在低温下发芽的最适ABA浓度。

以胚根露出种皮为出芽标准。培养7d，记录发芽数。3d计算发芽势，7d计算发芽率。参照参考文献[5]中的方法测定种子发芽期性状，按下面公式计算不同温度下各品种的发芽势、发芽率和发芽指数。

发芽势(％)=3天内正常发芽的种子数/供试种子数×100

发芽率(％)=7天正常发芽的种子数/供试种子数×100

发芽指数(GI)=∑GT/DT式中GT：浸种后第T日发芽数；DT：相应的发芽日数

1.2.2低温处理大白菜生理生化指标的测定采用筛选出的最适ABA浓度，在大白菜四叶期，对4个品种进行灌根处理，对照为清水。在温室(15℃)内培养2d后，转入-7℃～-4℃环境下进行低温培养5d，清水处理中不进行低温处理为对照CK₁，进行低温处理为对照CK₂。分别测定各处理组的过氧化物酶(POD)、超氧化物岐化酶(SOD)活性和脯氨酸(Pro)、可溶性糖和可溶性蛋白含量等指标。SOD活性采用氮蓝四唑(NBT)法测定，POD活性采用愈创木酚比色法测定，Pro含量采用茚三酮法测定，可溶性蛋白含量采用考马斯亮兰G-250法测定，可溶性糖含量采用蒽酮法测定。

2.结果与分析

2.1不同浓度ABA处理对大白菜种子发芽的影响

由图1可知，在相同温度(10℃)不同浓度ABA处理下，各个品种的发芽势、发芽率、发芽指数均存在差异。从发芽势来看，高浓度(>1μmol/L)的ABA对大白菜种子有抑制作用，低浓度(0.1、0.01、0.001 μmol/L)ABA处理的大白菜种子发芽势比对照略高，这说明适宜浓度的ABA处理对低温条件下种子的发芽有促进作用。从发芽指数来看，低浓度处理也比对照明显提高。以上分析表明0.1、0.01、0.001μmol/L这3个浓度ABA能提高4个大白菜品种的发芽势、发芽率和发芽指数，其中以浓度0.01μmol/L处理最适合种子的萌发，即低温(10℃)下发芽的最适的ABA浓度为0.01 μmol/L。

2.2 0.01μmol/L ABA处理对大白菜可溶性糖含量的影响

由图2可知，经过低温处理各品种CK₂中可溶性糖含量均高于未经过低温处理的CK₁，0.01μmol/LABA处理的大白菜品种可溶性糖含量又高于低温处理的对照(CK₂)。可见，经低温和低浓度ABA处理后，大白菜植株内部可溶性糖含量均会升高，说明低浓度ABA处理也可增强大白菜幼苗的抗低温能力。

2.3 0.01μmol/L ABA处理对大白菜可溶性蛋白含量的影响

由图3可知，经0.01μmol/LABA处理后，品种强势可溶性蛋白含量明显高于CK₁和CK₂，其他3个品种变化规律不明显。可见，大白菜体内可溶性蛋白含量与抗冷性关系不明显，这与于晶(2009)在小麦上的研究结果类似。

2.4 0.01 μmol,／LABA处理对大白菜POD活性的影响

由图4可知，除橘红58 CK₂的POD活性低于CK₁外，其他3个品种的CK₂的POD活性均高于相应CK₁，经0.01μmol/L ABA处理的4个参试品种的POD活性均高于相应CK₁和CK₂。说明低温敏感型大白菜和耐低温的大白菜品种，ABA处理均可提高其抗冷性。

2.5 0.01 μmol/LABA处理对大白菜SOD活性的影响

由图5可知，橘红58和山东19号CK₁的SOD活性均高于CK₂。春白1号和强势两个品种CK₂的SOD活性均高于CK₁。4个品种大白菜幼苗经外源ABA处理后，幼苗的SOD活性均高于CK₁和CK₂，可见低温条件下，外源ABA(0.01μmol/L)处理对于提高幼苗的SOD活性有一定作用。

2.6 0.01μmol/L ABA处理对大白菜脯氨酸含量的影响

脯氨酸作为渗透调节剂和防脱水剂来发挥抗冷作用，减少冷害，降低细胞水势来增强保水力。由图6可知，4个品种经ABA处理(0.01μmol/L)后，脯氨酸含量都极显著或显著高于两个对照。表明该浓度ABA处理可增强大白菜的抗冷能力。

3.讨论与结论

研究表明，在胁迫条件下ABA对植物抗性基因的表达有调控作用。有学者认为植物胁迫诱导功能蛋白基因的表达，包括水通道蛋白、渗透调节分子(如蔗糖、脯氨酸)合成酶、保护性大分子以

及膜蛋白结构和功能保护蛋白(如抗冻蛋白)等，可诱导植物渗透调节物质(脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白)的增加，以增强细胞膜的稳定性，并且能够提高植物体内保护酶的活性，降低膜脂过氧化程度，保护膜结构的完整性，增强植物的抗低温能力。

本试验结果表明，低温逆境条件下，ABA处理可使大白菜幼苗中可溶性糖和脯氨酸含量增加，SOD和POD的活性增强。可溶性蛋白含量在低温处理过程中无明显变化规律，这可能是ABA处理与大白菜幼苗可溶性蛋白含量变化相关性不明显。可溶性糖含量的增加不仅可增加对植物的营养作用，而且可降低细胞过度失水，减少或消除低温伤害；SOD和POD的活性增强，可清除细胞内低温胁迫诱导产生的活性氧自由基，抑制膜内不饱和脂肪酸的过氧化作用，维持细胞膜的稳定性和完整性，提高大白菜对低温胁迫的适应性；本试验中ABA处理与脯氨酸含量增加相关性明显，4个品种脯氨酸含量都显著或极显著高于两个对照，说明大白菜在受到低温胁迫后，可通过提高脯氨酸含量，提高体内渗透压，防止细胞过度脱水，保护生物大分子的结构和功能的稳定性。

本试验仅对低温胁迫下外源0.01μmol/LABA处理对大白菜幼苗部分生理生化指标变化情况进行了研究，结果表明该浓度ABA处理能够提高大白菜的抗冷性。关于施用外源ABA对大白菜产量、品质以及对抽薹性的影响，有待进一步研究。

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