德甜3号和德甜5号甜瓜幼苗耐盐性研究

李 华 徐光东 陶士会 王静静 谭月强

（山东省德州市农业科学研究院 253015）

甜瓜是设施栽培的主要蔬菜品种之一，但由于设施栽培采用特殊的覆盖结构，改变了其内部生态环境及自然状态下的水热平衡，容易造成盐分积累，致使设施土壤次生盐渍化程度越来越高，导致甜瓜的产量和品质下降，严重影响设施生产的可持续发展。本试验选取新选育的设施甜瓜品种德甜3号和德甜5号，研究不同浓度NaCl胁迫下，植株在膜质过氧化、渗透调节物质含量等方面的变化，探讨不同甜瓜品种幼苗耐盐性的差异，为甜瓜品种的选择利用以及耐盐机理的研究提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料与预处理

供试品种为中甜1号、德甜3号和德甜5号，以中甜1号为对照。甜瓜催芽后播种于8cm×8cm的营养钵中，基质育苗，基质组成为草炭∶蛭石=2∶1。待甜瓜幼苗长至3叶1心时，将形态、长势基本一致的3种 甜 瓜 幼 苗 各 15株 分 别 用 0（ck）、50mmol/L、100mmol/L、200mmol/L NaCl处理。将底部有孔的营养钵浸在处理液中深1～2cm处。为防止水分蒸发引起NaCl浓度变化，每天更换处理液1次，NaCl胁迫7d后测定各项指标。每个浓度处理15株，3次重复。

1.2 测定项目与方法

不同浓度NaCl胁迫处理7d后，分别测定3种甜瓜幼苗叶片中叶绿素和类胡萝卜素含量、保护酶（POD、SOD和CAT）活性以及丙二醛（MDA）、脯氨酸（Pro）和可溶性糖（Soluble Sugar）含量。 取样时，对每个植株3片展开叶均取样，尽量避开叶脉，按同等重量混合均匀，测定指标。叶绿素和胡萝卜素含量采用分光光度法测定，电解质渗漏率采用沈文云等的方法，超氧化物歧化酶（SOD）活性采用NBT（氮蓝四唑）光化还原抑制法，过氧化物酶（POD）活性采用愈创木酚法，过氧化氢酶（CAT）活性采用紫外吸收法测定，抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性按照Nakano等方法测定，丙二醛（MDA）含量采用硫代巴比妥酸比色法，脯氨酸（Pro）含量采用酸性水合茚三酮显示法，可溶性糖含量采用蒽酮法测定，可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝G-250方法测定。

2 结果与分析

2.1 NaCl胁迫对甜瓜幼苗叶片色素含量的影响

由表1可知，在NaCl胁迫下，甜瓜幼苗叶片中的叶绿素和类胡萝卜素含量均随胁迫强度的增强而降低，但德甜3号和德甜5号甜瓜幼苗叶片中叶绿素和类胡萝卜素含量均显著高于中甜1号，德甜3号甜瓜幼苗中叶绿素和类胡萝卜素含量高于德甜5号甜瓜。

表1 各处理黄瓜自根苗和嫁接苗叶绿素和类胡萝卜素的含量

2.2 NaCl胁迫对黄瓜幼苗叶片电解质渗漏率和MDA的影响

电解质渗漏率是检验植物受逆境胁迫后细胞膜透性的重要指标，与作物的抗性呈负相关，电解质渗漏率越高，则植物受到的伤害就越重，反之亦然。如图1所示，随着NaCl胁迫强度的增强，甜瓜幼苗叶片电解质渗漏率均显著升高，说明细胞膜的半透性发生改变。在同一NaCl浓度胁迫强度下，德甜3号和德甜5号甜瓜幼苗叶片电解质渗漏率明显低于中甜1号，且随着盐胁迫强度的加强，这种差别更加明显。这说明NaCl胁迫对德甜3号和德甜5号甜瓜幼苗伤害轻微，而对中甜1号伤害较重，德甜3号和德甜5号甜瓜幼苗在NaCl胁迫下较自根黄瓜能更好的保持细胞膜结构的完整性。从图1还可以看出，同一NaCl胁迫强度下，德甜3号甜瓜幼苗叶片的电解质渗漏率小于德甜5号，说明德甜3号甜瓜幼苗在同一低温胁迫下受到的伤害最小。

图1 NaCl胁迫下不同甜瓜幼苗电解质渗漏率和MDA含量的变化

图1表明，MDA含量变化与电解质渗漏率的变化一致。在3种浓度NaCl胁迫下，德甜3号和德甜5号甜瓜幼苗叶片的MDA含量始终低于中甜1号；随着NaCl胁迫强度的加强，中甜1号叶片MDA含量不断增加，而德甜3号和德甜5号幼苗叶片MDA含量增加有放缓的趋势。在高度NaCl胁迫（200mmol/L）条件下，所有处理叶片中MDA含量由低到高依次是：德甜3号＜德甜5号＜中甜1号（ck），说明中甜1号的膜质过氧化程度大于德甜3号和德甜5号幼苗，同时也说明德甜3号和德甜5号甜瓜幼苗的耐NaCl胁迫性强于中甜1号。

2.3 NaCl胁迫对甜瓜幼苗叶片保护酶活性的影响

由图2可知，德甜3号和德甜5号甜瓜幼苗在同一浓度NaCl胁迫下的SOD、POD、CAT、APX活性均大于中甜1号，说明在受到同样的NaCl胁迫时，德甜3号和德甜5号甜瓜幼苗叶片具有比中甜1号更强的活性氧清除能力，保护细胞膜不受伤害，因而抗冷性强。

随着NaCl浓度的增加，中甜1号甜瓜叶片SOD、POD和APX活性呈现先升后降的趋势，100mmol/L处理下活性最高，说明中甜1号甜瓜幼苗在轻度NaCl胁迫下 （100mmol/L），SOD、POD和APX对幼苗的抗冷起到了较强的保护作用，但在重度低温胁迫（200mmol/L）条件下，这种保护作用逐步减弱。在0～200mmol/LNaCl胁迫范围内，德甜3号和德甜5号甜瓜幼苗叶片中POD和APX活性随低温胁迫的增强而升高，但后期升高的幅度较小，而SOD活性在200mmol/L处理比100mmol/L处理略有下降。

甜瓜幼苗叶片中CAT活性均随NaCl胁迫的增强而逐渐降低，但德甜3号和德甜5号甜瓜幼苗降低的幅度显著小于中甜1号，200mmol/L NaCl胁迫7d后，德甜3号和德甜5号甜瓜幼苗的CAT活性分别下降了30.5%和24.5%，而中甜1号的降幅高达65.2%。

图2 NaCl胁迫下不同甜瓜幼苗叶片SOD、POD、CAT和APX活性变化

3 结论与讨论

随着甜瓜设施栽培的快速发展，土壤次生盐渍化已经成为限制其可持续发展的主要因素之一。NaCl胁迫能加剧叶绿体的降解和抑制其合成，因此叶绿素和类胡萝卜素含量的变化可以反映植物对NaCl胁迫的耐受程度。本试验中，地方品种德甜3号和德甜5号甜瓜幼苗的叶绿素和类胡萝卜素含量均高于中甜1号，且其对应的叶绿素和类胡萝卜素含量也高，保证了其具有良好的光合作用。

NaCl引起膜质过氧化是其对植物直接原初伤害。耐盐植物可以通过增强活性氧清除能力来减轻活性氧伤害，清除的途径则是通过维持较高的保护酶活性，从而使植物能在一定程度上忍耐、减缓或抵抗NaCl胁迫。本试验中，同一浓度NaCl胁迫下，德甜3号和德甜5号甜瓜幼苗的SOD、POD、CAT和APX酶活性始终高于中甜1号，德甜3号和德甜5号甜瓜幼苗在NaCl胁迫下具有更强的细胞膜保护能力，能有效清除盐胁迫下植株体内产生的活性氧。

MDA是膜质过氧化分解的产物，植物的盐害与体内MDA的积累有关。本试验中，中甜1号叶片中的MDA含量始终高于德甜3号和德甜5号甜瓜幼苗，表明中甜1号的膜质过氧化程度大于德甜3号和德甜5号，说明德甜3号和德甜5号甜瓜幼苗的耐盐性强于中甜1号。这与保护酶的活性变化有关，由于保护酶活性处于较高水平，对细胞膜保护作用较强，阻碍了活性氧的积累，减少了活性氧对细胞膜的膜质过氧化作用，这与前人研究结果一致。

通过对NaCl胁迫下不同甜瓜品种幼苗叶片生理生化指标的分析，与中甜1号相比，德甜3号和德甜5号幼苗在各方面均表现出优势，具有较强的耐盐能力，为甜瓜品种的选择利用以及耐盐机理的研究提供理论依据。