不同香青菜品种苗期耐热性分析与评价

王桃云++蒋伟娜++顾华杰++沈雪林++袁荣斌++呂海超

doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2016.10.055

摘要：以3种香青菜为试验材料，研究高温处理后香青菜幼苗的抗氧化酶活性、电解质渗透率、根系活力及渗透调节物、丙二醛、叶绿素含量的变化。结果表明，高温胁迫后，香青菜的各项生理指标变化趋势各不相同。通过综合评价得出几种香青菜耐热性能大小排序是黄种>黑种>青种。

关键词：高温胁迫；香青菜幼苗；生理指标；综合评价

中图分类号： S634.01文献标志码： A文章编号：1002-1302（2016）10-0211-02

收稿日期：2015-08-31

基金项目：苏州科技计划——应用基础研究计划（编号：SYN201322）；江苏省苏州市基础类研究项目（编号：SZP201313）。

作者简介：王桃云（1973—），男，江西吉安人，博士，副教授，主要从事植物资源与食品功能成分研究。E-mail：wangtaoyun@usts.edu.cn。香青菜（Brassica chinensis）具有特殊的浓郁香味，并由此得名[1]，是苏州市特有的珍稀蔬菜品种，主要分布在苏州市太湖西南岸的部分地区[1-2]。香青菜栽培历史悠久，早在100多年前，苏州市已经开始栽培香青菜了，目前香青菜是苏州市第一个申报农产品地理标志的蔬菜品种。有关香青菜研究主要集中在香青菜的特征特性、常规栽培技术与品种选育等工作。然而，有关香青菜种苗耐热性研究到目前为止还是一片空白，这就使得香青菜生产过程中因缺乏耐热品种而无法在炎热季节进行正常生产，严重制约了香青菜产业的发展。本研究采用隶属函数法对几种香青菜幼苗的耐热性能进行综合评价[3]，以期为香青菜耐热品种筛选及耐高温栽培提供理论依据。

1材料与方法

1.1材料与主要试剂

香青菜品种为黑种、青种和黄种，3个品种的幼苗均由苏州市维生种苗提供。

邻苯三酚、次硫酸钠、氯化三苯基四氮唑（TTC）、蔗糖、蒽酮、考马斯亮蓝、牛血清蛋白（BSA）、愈创木酚、琥珀酸、磺基水杨酸、脯氨酸等均为分析纯。

1.2主要仪器设备

EYELA N-1100S-W旋转蒸发仪（东京理化器械株式会社）；GXZ-260B智能光照培养箱（宁波江南仪器厂）；UV-2450 紫外-可见光分光光度计（岛津仪器有限公司）；Fa2004N型电子分析天平（上海恒平科学仪器有限公司）；GL-12B 型台式离心机（上海飞鸽离心机厂）等。

1.3试验方法

1.3.1试验设计将各品种的幼苗置于光照培养箱中，光照度为4 000 lx，每天07：00升温至40 ℃后维持4 h，然后再将温度降至25 ℃，持续到次日07：00。在热胁迫3 d采样，测定相关形态和生理指标。测定时每个试验材料随机取样5株，3次重复。

1.3.2测定指标与方法超氧化物歧化酶（SOD）活性采用NBT还原法[4]测定；过氧化物酶（POD）活性采用愈创木酚法[5]测定；过氧化氢酶（CAT）活性参照Aebi的方法[6]测定；脯氨酸（Pro）含量采用磺基水杨酸法[7]测定；可溶性总糖含量采用蒽酮法[8]测定；可溶性蛋白含量采用Bradford的方法[7]测定；叶绿素含量测定采用丙酮提取法[9]；根系活力采用TTC法[10]测定；采用电导仪法[11]测定相对电导率；丙二醛（MDA）含量测定采用硫代巴比妥酸法[7]。

1.4数据分析处理

测定样品均做3组重复试验后取平均值，采用 SPSS 19.0软件对数据进行统计分析。同时将整理后的数据用模糊数学隶属度公式进行定量转换，再将各指标隶属函数值取平均值进行相互比较。隶属函数法的计算公式：

Zij=（Xij-Ximin）/（Ximax-Ximin）。

式中：Zij为i香青菜j营养成分的隶属函数；Xij为i青菜j营养成分的测定值；Ximin、Ximax分别是香青菜各测定指标的最小值、最大值。

如果某一指标与综合评判结果为负相关，则用反隶属函数进行定量转换，计算公式：

Zij=1-[（Xij-Ximin）/（Ximax-Ximin）。

将不同香青菜各测定指标的平均隶属函数值进行排序，平均隶属函数值越大，说明该品种的耐热性能越好[12]。

2结果与分析

2.1高温胁迫下不同香青菜品种抗氧化酶活性差异

植物细胞中的SOD和CAT能够清除植物体内的过氧化氢（H2O2）、羟基自由基（·OH）和超氧阴离子自由基（O-2· ）等，维持体内代谢平衡，保护膜结构，减轻自由基对细胞的毒害，保护细胞结构免于或少遭到破坏，耐热品种在高温胁迫下保持较高的抗氧化物酶活性水平，对植物免受热伤害具有十分重要的意义[13]。因此，通常把SOD和CAT活性的变化作为植物耐热性鉴定指标。由表1可知，黄种香青菜的2种抗氧化酶活性都是最高的，而黑种和青种香青菜抗氧化酶活性则出现交替变化，其中青种香青菜的CAT活性要高于黑种香青菜，但其SOD活性要低于黑种香青菜。青种的SOD活性与黑种、黄种存在显著性差异，黑种的CAT酶活性与青种、黄种间也存在显著性差异。

2.2高温胁迫下不同香青菜品种渗透调节物的差异

脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白是植物体内重要的有机渗透调节物质，可以保持原生质与环境的渗透平衡，同时有助于保持膜结构的完整性，从而增强植物的抗逆性。由表2可知，高温胁迫下，3种香青菜中几种渗透调节物的含量不一，其中黑种的脯氨酸含量最高，其脯氨酸含量与黄种有显著差异，但与青种无显著差异；青种的可溶性糖含量最高，但与黑种、黄种的可溶性糖含量均无显著性差异；黄种的可溶性蛋白含量最高，与青种有显著差异，但与黑种差异不显著。

2.3高温胁迫下不同香青菜品种中丙二醛的含量

MDA是膜脂质过氧化的最终产物，MDA能与蛋白质结合引起蛋白质分子内和分子间的交联，从而对生物膜产生严重损伤[14]，MDA含量越大，对细胞的损伤越严重。表3结果表明，高温胁迫后黑种、青种和黄种香青菜中的丙二醛含量相差不大，3者之间没有显著性差异。

2.4高温胁迫下不同香青菜品种的相对电导率

相对电解率反映外渗程度和膜受损伤程度，一般认为耐热性强的品种在高温处理后细胞外渗液的相对电导率较低[3]。如表4所示，高温胁迫下黑种的相对电导率最大，为 20.81%，其次是青种，黄种电导率最小，只有17.36%，但三者之间没有显著性差异。

2.5高温胁迫后不同香青菜品种叶绿素含量的测定

叶绿素含量是常用来判定植耐热性的指标之一，一般情况下，高温胁迫会导致叶片叶绿素含量下降。由表5可知，高温处理下黑种香青菜的叶绿素含量最高，青种香青菜叶绿素含量最低，但3种香青菜的叶绿素含量无显著性差异。

2.6高温胁迫下不同香青菜品种根系活力的差异

植物根系活力强弱直接影响植物个体的生长情况、营养状况和产量水平，从而也影响植物的抗逆性能。一般而言，植物根系活力越强，植物体的抗逆能力也越强。由表6可知，高温处理下不同品种香青菜的根系活力相差不大，其中黄种根系活力最大，黑种根系活力最小，三者之间无显著性差异。

2.73个香青菜品种耐热性能的综合评价

利用公式将各指标的平均值换算成隶属函数值，取各指标隶属度的平均值作为香青菜耐热性能相对优劣的综合评定标准。从表7中不同生理指标的综合分析可知，3个品种的香青菜的耐热性能由高到低排序为黄种>黑种>青种，3个香青菜品种之间的综合耐热性能均有较大差异。

表7高温胁迫后不同香青菜品种的隶属函数值

生理指标隶属函数值黑种青种黄种SOD0.4001.00POD00.541.00CAT00.691.00脯氨酸1.000.860可溶性糖010.24可溶性蛋白0.8601.00叶绿素1.0000.15根系活力00.751.00相对电导率00.491.00MDA1.0000.30隶属函数总值4.263.795.69

3结论与讨论

生理生化分析是鉴定植物抗逆性的重要方法，不同种类植物的抗热机理也不同，单一的耐热性指标不能完全反映一种植物的耐热性，因而根据不同的植物品种有针对性地选择耐热性指标去测定是非常必要的。本研究对香青菜生长的9个重要指标进行测定，然后利用隶属函数消除个别指标带来的片面性，得到的[0，1]闭区间的隶属函数值进行综合比较，可较准确地评价香青菜苗期的耐热性。研究结果表明，3个

品种香青菜苗期生理指标的大小趋势有明显变化，黄种香青菜的耐热指标要优于黑种、青种香青菜。3种香青菜耐热性能排序为黄种>黑种>青种。

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