甜瓜幼苗对逆境胁迫的生理响应及抗逆性分析

刘燕敏 陈宇聪 吕睿 谭瑜柳 李昕雨 董舒乐 刘骕骦

摘要 甜瓜是一种非常重要的果品，也是现阶段农业发展中产量迅速增加的经济作物。我国甜瓜的种植面积非常大，在世界上占据着重要的地位。甜瓜幼苗在生长过程中会遇到各种各样窘迫的环境，使甜瓜的健康生长受到一定的威胁，对甜瓜的质量和产量都会产生严重影响。本文探究和分析了不同类型的甜瓜幼苗对逆境胁迫的生理响应及抗逆性，以供参考。

关键词 甜瓜幼苗;生理响应;抗逆性

中图分类号：S652 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2021）08–0132–02

Analysis of Physiological Response and Stress Resistance of Muskmelon Seedlings to Stress

LIU Yan-min et al（Huzhou College， Huzhou， Zhejiang 313000）

Abstract Melon is a very important fruit， but also at the present stage of the development of the rapid increase in yield， the development of a very fast cash crop. The planting area of melon in China is very large， occupying an important position in the world. Melon seedlings in the process of growth， will encounter a variety of embarrassing environment， so that the normal and healthy growth of melon is threatened to a certain extent， the quality and yield of melon will be seriously affected. This paper briefly explored and analyzed the physiological response and stress resistance of different types of muskmelon seedlings for practical reference.

Key words Melon seedlings; Physiolog-ical response; Resistance

土壤鹽碱化是制约植物生长的重要因素，会影响各种农作物的生长和发育，不仅会影响农作物的产量，还会影响农作物的质量，是一种世界范围内的非生物逆境。现阶段，土壤盐碱化对农业用地的影响已经扩展到100多个国家，我国作为农业大国，深受其害。我国是甜瓜生产的主要国家之一，甜瓜幼苗在生长过程中，不仅受土壤盐碱化的影响，还有其他的逆境胁迫也制约着甜瓜幼苗的生长[1]。因此，有必要探究出提高甜瓜幼苗抗逆性的策略，使甜瓜在逆境胁迫中仍然可以正常生长。

1 材料与方法

1.1 试验材料

早熟品种的薄皮甜瓜种子和晚熟品种的薄皮甜瓜种子。

1.2 试验方法

将两种不同的薄皮甜瓜种子试验材料放入60℃的热水中搅拌10 min左右，放入比较清凉的地方，使其自然冷却，浸种大约3 h后，将试验种子分开放入温度在28℃左右的恒温培养箱中，促使试验种子发芽。当多数种子发芽后，就用草炭和珍珠岩作为基质，合理配制适合试验种子生长的穴盘。在这样的穴盘中，幼苗生长相对较快，幼苗的叶子长到2～3片时，就选出生长情况相近的幼苗并对其分别进行低温胁迫处理、干旱胁迫处理、盐胁迫处理及水分胁迫处理等。在低温胁迫处理中，将甜瓜幼苗放置8℃左右的环境大约6 h，每3 h进行1次处理，在这种低温环境下观察甜瓜幼苗;在干旱胁迫处理中，需要对甜瓜幼苗喷淋50 ml左右的聚乙二醇完全营养液，每3 h进行1次处理，在模拟的干旱环境下观察甜瓜幼苗;在盐胁迫环境中，将氯化钠完全营养液喷淋到甜瓜幼苗上，对其进行观察;模拟水淹条件时，要把穴盘放到有水的托盘上，水高大约3 cm。每种处理方式除相应的环境条件不同外，其他条件都不变，在不同的模拟环境下，观察每个甜瓜幼苗的基本生长情况，并且喷淋50 ml完全营养液，使幼苗能够获得维持生长所需的营养，在正常情况下，反复喷淋，然后对比观察并记录幼苗的生长情况。

1.3 测定项目及方法

当甜瓜幼苗基本上长出4片一心时，就需要分别测定出其生理指标。在进行测定时，需要用浸泡提取法检测叶绿素（Chl）含量、用考马斯亮蓝法检测可溶性蛋白质含量（SP）、用氮蓝四唑光化还原法检测超氧化物歧化酶（SOD）活性、用愈创木酚法检测过氧化物酶（POD）活性、用酸性茚三酮法检测脯氨酸（Pro）、用定用硫代巴比妥酸显色法检测丙二醛（MDA）含量。在测定这些项目时，主要参考依据《植物生理生化试验原理和技术》，而测定细胞膜相对透性也就是相对电导率TDS时，就需要用电导法[2]。

1.4 数据分析

采用Excel 2007、GraphPAD Prism 5、DPS 7.05等软件分析数据，并使用新复极差法。

2 结果与分析

2.1 逆境胁迫下甜瓜幼苗叶片的可溶性蛋白质和叶绿素含量的变化

可溶性蛋白质对渗透调节营养物质有重要作用，还能有效保护生物膜，使细胞的生命物质能够不断增加并积累得更多。甜瓜幼苗叶片的可溶性蛋白质含量在不同的逆境胁迫下是不同的，而不同品种的甜瓜幼苗对逆境胁迫响应的差异性非常大。在干旱胁迫、盐胁迫、水分胁迫的影响下，早熟的甜瓜幼苗叶片中可溶性蛋白质的含量比CK高很多，但在低温胁迫下与CK的差异不明显;而晚期的甜瓜幼苗叶片在干旱胁迫下可溶性蛋白质含量比CK高很多，而干旱胁迫、盐胁迫、水分胁迫中都与CK没有明显的差异。

绿色植物进行光合作用的重要色素是叶绿素，叶绿素的含量越高，植物的抗逆境能力就越能得到有效提高。甜瓜幼苗在不同的逆境胁迫中叶绿素含量不同。早熟的甜瓜幼苗在干旱环境胁迫中对叶绿素含量有非常大的影响，而其他的逆境环境胁迫虽然也会影响叶绿素含量，但影响相对较小，低温胁迫及盐胁迫环境对叶绿素含量几乎没有影响;晚熟甜瓜幼苗品种在不同的逆境胁迫中不会明显影响叶绿素含量。这就说明逆境胁迫对甜瓜幼苗中叶绿素的合成具有非常大的抑制作用，尤其是干旱逆境和水分逆境对早熟甜瓜幼苗有非常大的影响[3]。由此可知，逆境胁迫对甜瓜幼苗的光合作用有严重影响。

2.2 逆境胁迫对甜瓜幼苗叶片中丙二醛、游离脯氨酸（Pro）含量的影响

甜瓜幼苗在各种逆境胁迫中游离脯氨酸（Pro）的含量比CK高很多，尤其是干旱胁迫与水分胁迫对早熟甜瓜品种幼苗的影响非常大，且比低温胁迫要高很多，与盐胁迫处理的差异并不明显。晚熟甜瓜品种幼苗在干旱胁迫的影响下游离脯氨酸（Pro）的含量会比水分胁迫和低温胁迫处理高很多，但与盐胁迫处理的差异不明显，而低温胁迫的影响几乎不显著，这也就表明逆境胁迫处理能明显增加甜瓜幼苗的游离脯氨酸（Pro）积累，不断增强甜瓜幼苗的耐胁迫能力，而在干旱胁迫中甜瓜幼苗的游离脯氨酸（Pro）的积累含量最多，在低温胁迫处理中游离脯氨酸（Pro）的积累量最少。

膜脂过氧化降解的产物中丙二醛（MDA）非常重要，也是其主要的衡量指标。不同的逆境胁迫下，甜瓜幼苗叶片丙二醛（MDA）含量是不同的。早熟甜瓜品种在逆境胁迫中丙二醛（MDA）的含量明显比CK高，其中在干旱胁迫处理下，甜瓜叶片中丙二醛（MDA）的含量最高，而水分胁迫及盐胁迫比干旱胁迫处理低，低温胁迫处理则最小。晚熟甜瓜品种幼苗的叶子丙二醛（MDA）含量在干旱胁迫、水分胁迫处理中含量非常高，而低温胁迫和盐胁迫处理则没有显著影响。这说明干旱胁迫、水分胁迫处理对甜瓜幼苗的伤害性较大，而低温胁迫与盐胁迫处理对甜瓜幼苗伤害不大。不同品种的甜瓜在逆境胁迫中会受到一定的影响，尤其是给甜瓜幼苗叶片上的细胞膜带来严重的伤害，会提升细胞膜的透性;早熟甜瓜品种受到干旱胁迫处理的伤害最大，而晚熟甜瓜品种受到水分胁迫的伤害最大。

3 讨论

不同逆境胁迫对甜瓜幼苗的生长有着不同程度的伤害，使其产生不同的物质代谢变化，破坏细胞膜，而酶活性也会在一定程度上受到影响。不同品种的甜瓜幼苗对逆境胁迫的生理反应差异较大，这与甜瓜品种的耐受性关系大，但还需要深入研究具体原因。多基因控制的数量性状与甜瓜幼苗的抗逆性有着密切关系，如果仅凭借单项指标评价抗逆性，就显得非常片面。因此，本次试验主要是利用成分分析法對其进行综合性评价，最终形成4个综合指标，在这种情况下能够有效地找出差异，最终得到有效结论。

4 结束语

甜瓜幼苗在生长中会受到低温胁迫、干旱胁迫、盐胁迫及水分胁迫等多种逆境胁迫的影响，不同种类的甜瓜幼苗叶片中的可溶性蛋白质、叶绿素、丙二醛、游离脯氨酸含量及抗氧化酶活性等在逆境胁迫中都会受到不同程度的影响。不同的逆境胁迫有不同的生理机制，且差异性比较大，综合表现在影响甜瓜幼苗物含量调节及光合特性的是干旱胁迫和水分胁迫;影响保护植物体的酶活性是低温胁迫和盐胁迫。不同的生理特征指标能鉴定出不同品种甜瓜的综合抗逆性。

参考文献

[1] 孙天国，孙玉斌.外源亚精胺对铅胁迫下甜瓜幼苗抗氧化代谢的调控效应[J].北方园艺，2020（4）：42-46.

[2] 刘达潍，刘诗琴，易鹏程，等.淹水胁迫下外源激素对甜瓜幼苗根系生理特性的影响[J].江苏农业科学，2019，47（9）： 182-185.

[3] 周永海，杨丽萍，马荣雪，等.外源褪黑素对高温胁迫下甜瓜幼苗抗氧化特性及其相关基因表达的影响[J].西北农业学报，2020，29（5）：745-751.

责任编辑：黄艳飞