外源水杨酸对黄瓜幼苗抗冷性的诱导作用

赵敏+王俊英+祁耀正+辛华昌+朱东奇+王建书

摘要：在黄瓜3叶1心时期，叶片喷施1.0、2.0、3.0、4.0 mmol/L水杨酸（SA）溶液，进行10 ℃/6 ℃低温处理，研究外源水杨酸对黄瓜幼苗抗冷性的影响。结果表明：低温胁迫导致黄瓜幼苗丙二醛含量逐渐增加，但适宜浓度SA处理能显著降低膜脂过氧化程度，维持膜的稳定性，提高黄瓜幼苗的抗冷性，其中以2.0 mmol/L SA处理效果最佳;在低温胁迫下，对照幼苗叶绿素含量降解较快，受低温影响严重，渗透调节能力降低，可溶性糖含量增幅较小也影响其渗透调节能力。喷施2.0 mmol/L SA溶液可缓解低温胁迫对幼苗的伤害，提高黄瓜幼苗的抗冷能力，延缓叶绿素降解。

关键词：水杨酸;黄瓜;抗冷性

中图分类号： S642.201 文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2015）04-0189-02

收稿日期：2014-05-22

基金项目：河北省科技计划（编号：11230911D-13-04）;河北省邯郸市科学技术研究与发展项目（编号：1022101058）。

作者简介：赵 敏（1968—），女，河北保定人，教授，主要从事植物生理生化教学与科研工作。E-mail：hbgchdxzxm@163.com。

黄瓜属冷敏感植物，是北方地区冬季设施栽培的主要蔬菜作物，冬季低温寡照常使植株生长发育受阻，影响其生产潜力的发挥，因此，低温冷害是限制北方黄瓜产量、质量提高的关键因子之一。水杨酸（SA）参与植物开花、性别分化、种子萌发、蒸腾作用、光合作用、呼吸作用、离子吸收、膜的透性、乙烯合成等多种生理生化过程[1]。SA能够诱导病程相关蛋白（PR）基因表达，在植物信号传导、抗逆反应中起着关键作用[2-4]。本研究探讨适宜浓度SA 对黄瓜幼苗抗冷性的诱导作用，旨在为解决黄瓜苗期低温冷害问题提供依据。

1 材料与方法

1.1 种子处理

黄瓜品种为津优35号，种子经温汤浸种消毒后于25 ℃催芽，催芽后取饱满、出芽一致的种子播于8 cm×8 cm 口径的营养钵中，育苗基质为体积各占1/3的园土、蛭石、草炭混合物。待幼苗长至3叶1心期时进行诱导处理，分别用1.0、2.0、3.0、4.0 mmol/L SA均匀喷洒叶片，每处理50株，喷蒸馏水作为对照。隔2 d再喷1次，5 d 后置于光照培养箱内进行抗冷鉴定。15 ℃/10 ℃下预处理2 d，再于光照度为 62.5 μmol/（m2·s）、光照时间为12 h/d、昼夜温度为 10 ℃/6 ℃ 下胁迫4 d，每天测定叶片相对电导率、丙二醛含量、可溶性糖含量、叶绿素含量。

1.2 方法

采用Orion电导仪测定叶片质膜透性，采用硫代巴比妥酸比色法测定丙二醛（MDA）含量，采用蒽酮比色法测定可溶性糖含量，采用浸提法[5]测定叶绿素含量。

2 结果与分析

2.1 水杨酸对低温胁迫下黄瓜叶片电解质渗漏率的影响

电解质渗漏率是反映植物受伤害程度的重要指标，电解质渗漏率越高，植物受伤害程度越严重。从图1可以看出，随着低温胁迫时间的延长，各处理叶片电解质渗漏率呈逐渐上升趋势，但SA各处理电解质渗漏率增加缓慢，均明显低于对照，说明适宜浓度的SA 处理能减轻低温对幼苗的伤害，其中2.0 mmol/L SA 处理的黄瓜幼苗上升幅度最小，质膜损伤程度最低，电解质渗漏率一直保持在较低水平。

2.2 水杨酸对低温胁迫下黄瓜幼苗丙二醛含量的影响

丙二醛是膜脂过氧化的产物，丙二醛的积累会导致细胞内物质外渗[6]。由图2可知，在低温胁迫过程中，幼苗丙二醛含量均呈上升趋势，CK增幅较大，SA处理下丙二醛含量增幅均低于CK。以SA 2.0 mmol/L处理下丙二醛含量增幅最小，膜脂氧化程度最低，抗冷效果最佳，说明适宜浓度的SA处理使被伤害的原生质膜得到逐步修复，低温冷害得到缓解。

2.3 水杨酸对低温胁迫下黄瓜幼苗可溶性糖含量的影响

可溶性糖是植物细胞的重要渗透调节物质，其含量与抗冷性密切相关，含量越高，抗冷性越强。在低温胁迫期间，各处理的幼苗叶片可溶性糖含量均呈上升趋势，4.0 mmol/L SA处理下可溶性糖含量增幅较小。可见，适宜浓度的SA能够提高细胞的渗透调节能力（图3）。

2.4 水杨酸对低温胁迫下黄瓜幼苗叶绿素含量的影响

低温胁迫促进叶片叶绿素的降解并抑制其合成。低温胁迫期间，各处理幼苗叶片叶绿素含量均呈降低趋势，4.0 mmol/L SA处理下叶片叶绿素含量下降较快，2.0 mmol/L SA处理下降幅较小。可见，适宜浓度SA处理能够提高植物的抗冷性，延缓叶绿素降解（图4）。

3 结论与讨论

低温胁迫下，生物膜会遭到不同程度损伤，膜透性升高将会导致一系列代谢变化，最终造成细胞死亡。因此，膜透性升高程度是低温伤害的重要标志[7]。丙二醛是膜脂过氧化的产物，其含量的高低可以反映膜脂过氧化的程度[8]。本研究结果表明，低温胁迫导致黄瓜幼苗丙二醛含量逐渐增加，但适宜浓度SA处理能显著降低膜脂过氧化程度，维持膜的稳定性，提高黄瓜幼苗的抗冷性，其中以2.0 mmol/L SA处理效果最佳。可溶性糖含量高低与植物的抗逆性有关，可溶性糖作为渗透调节物质、防脱水剂，能提高细胞的渗透调节能力、增加保水能力、降低冰点、提高植物抗冷性[9]。低温胁迫导致黄瓜幼苗叶绿素降解加快，叶缺绿或黄化，严重时变白，因此，叶绿素含量一定程度上也能反映低温对植物的伤害程度[10]。在低温胁迫下，对照幼苗叶绿素含量降解较快，受低温影响严重，渗透调节能力降低，可溶性糖含量增幅较小，也影响其渗透调节能力。喷施2.0 mmol/L SA溶液可缓解低温胁迫对幼苗的伤害，提高黄瓜幼苗的抗冷能力，延缓叶绿素降解。

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