高温逆境短期处理下大白菜苗期丙二醛和叶绿素含量变化

吴涛，董彦琪，原连庄，原让花，肖艳

（河南新乡市农业科学院，453003）

高温逆境短期处理下大白菜苗期丙二醛和叶绿素含量变化

吴涛，董彦琪，原连庄，原让花，肖艳

（河南新乡市农业科学院，453003）

以4个大白菜早熟品种为试材，研究高温下2叶1心期幼苗丙二醛和叶绿素含量变化。试验结果表明，新早58丙二醛含量变化幅度小，耐热性较强。

大白菜；苗期；高温；逆境；短期处理；丙二醛；叶绿素

大白菜 （Brass campestrisL.ssp.pekinensis Olsson.）为喜冷凉蔬菜，有一定的耐热性，耐热能力因品种而异。近年来，随着人民生活水平的提高，大白菜已成为人们全年喜食的蔬菜品种之一，但在高温季节栽培的大白菜往往生长较弱，结球率低，叶球较小，病害较重。

一般将能够在平均气温持续超过25℃的环境条件下正常发育而结成紧实叶球的大白菜称为耐热大白菜[1～3]。目前国内外关于大白菜耐热性鉴定方法[4～10]和耐热性生理生化指标的研究报道较多。其中生理生化指标有含水量[11]、束缚水和脯氨酸含量[12]、细胞膜透性和POD酶活性[13]、呼吸强度[14]、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和抗坏血酸过氧化物酶（ASP）活性[15]、CO2补偿点和饱和点[16]、磷酸变位酶[17]、丙二醛[18]、叶绿素[8]等，但对大白菜生长发育过程中特定发育时期的生化特性的系统研究鲜有报道。本项目结合河南省大白菜生产情况，以几个常见耐热大白菜品种为试材，研究高温短期处理2叶1心期幼苗叶片丙二醛、叶绿素含量以及叶绿素a/叶绿素b比值动态变化，为大白菜耐热鉴定提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验所用早熟大白菜品种4个，分别是新早59、新早58（河南省新乡市农业科学院），科萌夏秋王（山西科萌种业有限公司）和靓冠热白菜（胶州市东茂蔬菜研究所）。试验在河南省新乡市农业科学院生物所人工培养箱（型号LRH-800-GSI）中进行。

1.2 试验设计

2011年10月1日，将试验材料播种于12 cm× 12 cm的营养钵中，微生物肥基质由山东省寿光市孙集工业园提供。每个处理重复3次，每个重复10株。试验条件为温度白天25℃，夜晚18℃，光周期14 h/10 h（光/暗）。待幼苗至2叶1心期，短期高温逆境处理，试验条件为温度白天33℃，夜晚25℃，光周期14 h/10 h（光/暗）。分别在0（处理前）、1，3，5，7 d取0.5 g叶片，测定MDA含量。生长期内，每周浇1次Hoagland营养液，每天浇1次水。

1.3 丙二醛含量测定方法

参照Heath等[20]硫代巴比妥酸（TBA）法，并改进。取叶片0.5 g，洗净、晾干、剪碎置于研钵中，加少量石英砂和2 mL水，研成匀浆，转移到试管，再用3 mL水分两次洗研钵，合并提取液。在提取液中加入5 mL 0.5%的硫代巴比妥酸溶液，摇匀。用试管夹夹住试管置于沸水中加热10 min（自有小气泡产生后计时），冷却至室温。冷却后，离心15 min（3 500 r/min），取上清液，以5 mL 0.5%的硫代巴比妥酸5 mL蒸馏水为空白对照，分别测其在450，532，600 nm下的OD值，然后计算MDA含量。

1.4 叶绿素含量测定方法

参照徐邦发等[21]和刘绚霞等[22]的丙酮乙醇（2∶1）混合液浸提叶绿素法，并改进。取叶片0.5 g，洗净、晾干，剪碎置于研钵中，加少量石英砂、碳酸钙和3 mL 95%丙酮乙醇（体积比为2∶1）的混合液，研成匀浆。用95%丙酮乙醇（体积比为2∶1）混合液润湿过滤纸，将提取液转移到25 mL棕色容量瓶上过滤，再用5 mL 95%丙酮乙醇（体积比为2∶1）的混合液分3次洗研钵和研棒，合并提取液。待提取液过滤后，定容至25 mL，暗反应2 h。以4 mL 95%丙酮乙醇（体积比为2∶1）的混合液为空白对照，分别测出其在645 nm和663 nm下的OD值，然后计算叶绿素a/叶绿素b和总叶绿素含量。

1.5 数据处理

用Microsoft Excel统计分析数据、作图，用DPS数据处理系统进行叶绿素a/叶绿素b方差分析。

图1 高温逆境短期处理下大白菜幼苗叶片丙二醛含量变化

图2 高温处理下叶绿素含量变化

2 结果与分析

2.1 丙二醛含量动态变化分析

从图1可以看出，4个品种高温处理前丙二醛含量不同，其中胶白夏抗王最高，新早59含量最低。33℃高温处理后，4个品种中丙二醛含量均呈增加趋势，其中胶白夏抗王上升较快，第3天达到最大值，然后趋于下降；靓冠热白菜和新早59丙二醛含量上升幅度次之，新早58丙二醛含量上升最小。这表明，短期高温处理下，新早58的丙二醛含量变化幅度较低，抗热性较强；其他3个品种次之。

2.2 叶绿素含量动态变化分析

从图2可以看出，4个品种高温处理前（0 d）叶绿素总含量差异不大。33℃高温处理后，叶片生长速度加快，1 d时叶绿素总含量与0 d时相比降低，随后叶绿素含量逐渐增高；但变化趋势不尽一致，新早58和胶白夏抗王趋于平缓，新早59和靓冠热白菜不断上升。进一步分析叶绿素a/叶绿素b的比值（表1），各处理0，1，3，5，7 d时的比值差异均不显著。

3 结论与讨论

高温处理下，植物细胞内超氧自由基（O2-）、羟自由基（·OH）、丙二醛的产生与消除间的平衡被打破，造成O2-、·OH和丙二醛积累，引起膜蛋白与膜内脂的变化，从而改变了膜的透性，对植物造成高温伤害。本试验结果表明，常温条件下和高温处理以后的丙二醛含量都很低的品种才有可能是耐热品种。不耐热品种丙二醛含量在常温下比较高，而且经过处理以后增加量也很大；中抗品种的丙二醛含量在常温下可能较大，但是经过高温处理以后增加不明显。即将常温下与高温处理以后的丙二醛含量的变化量进行比较，或者利用高温处理以后的丙二醛含量作为抗热鉴定指标。所以高温处理前后的丙二醛含量的升高程度符合耐热性的特征，丙二醛含量作为耐热性的筛选指标既有理论依据也有试验依据，与李成琼等[19]在甘蓝上得出的结果相同。

表1 高温处理下叶绿素a/叶绿素b变化情况

罗少波等[8]通过研究耐热大白菜品种叶绿素含量与夏季自然高温鉴定结果进行相关性分析，结果表明，叶绿素含量与高温结球率之间没有一定的相关性，所反映的耐热性与田间鉴定结果没有对应关系。陈广等[7]、罗少波等[8]研究认为，高温处理后叶绿素含量变化率不能反映大白菜品种的耐热性，这与本文研究结相同，叶绿素a/叶绿素b不能反映大白菜品种的耐热性。

综上所述，高温处理前后丙二醛含量变化可作为耐热品种筛选指标，而叶绿素总量变化及叶绿素a/叶绿素b比值还不能作为耐热品种筛选指标。本试验所用品种中，新早58丙二醛含量变化较低，是耐热性较好的大白菜品种。

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Changes of Malondiadehyd and Chlorophyll Content of Four Heading Chinese Cabbages(Brassica campestrisL.ssp.pekinensisOisson.)at Seedling Stage under Short-term High Temperature Condition

WU Tao,DONG Yanqi,YUAN Lianzhuang,YUAN Ranghua,XIAO Yan
(Xinxiang Academy of Agricultural Sciences,Henan 453003)

In the trial,we studied the malondialdehyde and chlorophyll content changes of four heading Chinese cabbage cultivars at the seedling stage under the high temperature condition.The results showed that the cultivar Xinzao 58 possessed the smallest changes of malondialdehyde content and strong heat tolerance.

Heading Chinese cabbage;Seedling stage;High temperature;Stress;Short-term treatment;Malondiadehyd; Chlorophyll

=42,ebook=47

10.3865/j.issn.1001-3547.2012.14.016

河南省科技成果转化项目（112201110021）

吴涛（1975-），女，助理研究员，研究方向为蔬菜遗传育种，E-mail：277300137@qq.com

原连庄（1961-），女，通信作者，研究员，研究方向为蔬菜遗传育种，E-mail：yuanlianzhuang@163.com

2012-03-28