水杨酸对草莓幼苗抗热性的影响
2015-12-22苏建波成都市天府新区大林镇人民政府四川成都610222
苏建波 (成都市天府新区大林镇人民政府,四川成都610222)
草莓(Fragaria ananassa Duch),为蔷薇科草莓属多年生草本植物,果实色泽鲜红,柔软多汁,甜酸适口,营养丰富,富含多种维生素。草莓生长周期短,果实成熟早,产量高,经济效益好[1]。现代研究发现,草莓果实含有一种叫“草莓胺”的物质,其对白血病及再生障碍性贫血等有特殊的辅助疗效。据不完全统计,现在全世界草莓约有50种,栽培品种2 000多个。2004年我国草莓播种面积8.29万hm2,总产量达185.851万t。草莓是广泛兴起的水果保护生产中面积最大的品种之一[2-4]。目前,随着草莓栽培面积逐年增加,高温胁迫导致草莓幼苗病害发生已成为栽培中广泛存在的问题,给生产带来了巨大的损失。水杨酸(SA)是一种重要的响应逆境反应的胞内信号转导分子,在植物体内具有多种生理作用,可以抑制乙烯的生物合成,特别是在抗病性上作用显著[5]。在桃、苹果、梨、番茄上研究表明,用SA处理能大大降低果实贮藏期间的腐烂率。但有关SA对草莓抗逆性的报道却很少。该试验用SA预处理草莓幼苗,旨在提高草莓幼苗对高温干旱的抵御能力,为SA作为抗旱剂在草莓生产方面提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 供试品种。草莓品种为“丰香”。
1.1.2 供试药剂。水杨酸,博大万科化工化学有限公司生产。
1.2 试验方法 试验在成都市天府新区大林镇合力村进行。采用随机区组设计,在田间选取苗龄和长势基本一致的草莓苗,定植于营养钵中放入塑料大棚内进行常规管理。栽培30 d后,选取生长部位、大小相近的草莓功能叶,用不同浓度的SA喷施叶片的正反两面,处理后用透明朔料袋罩上整个植株,控制苗盆内土壤相对湿度在50%左右,保持大棚温度在40℃时进行高温胁迫15 d。试验设6个处理,SA浓度分别为 0(CK)、0.5、1.0、2.0、4.0、8.0 mmol/L(SA 溶液 pH调至6.0)。样品量:每个处理10株,每个处理重复3次,每3 d测定1次,每次取相同部位5 g样品叶片进行叶片总含水量、丙二醛含量、叶绿素含量、过氧化物酶活性、质膜相对透性的测定[6]。
2 结果与分析
2.1 不同浓度SA对草莓叶片组织总含水量的影响 由表1可知,草莓叶片组织总含水量随着处理时间的推移呈下降趋势。与CK相比,处理浓度为2.0 mmol/L时叶片的总含水量差异较小;处理浓度为8.0 mmol/L时叶片总含水量差异最大,说明浓度为2.0 mmol/L的SA处理对有效控制草莓叶片含水量的降低有较好的促进作用。
表1 不同浓度SA对草莓叶片组织总含水量的影响 %
2.2 不同浓度SA对草莓叶片丙二醛含量的影响 由表2可知,CK处理组草莓叶片丙二醛含量随时间的推移而逐渐升高,而不同浓度的SA处理组草莓叶片丙二醛含量随时间的推移呈逐渐下降的趋势;其中以浓度为2.0 mmol/L的SA处理组效果最佳,与CK组比较差异明显,第3天取样与CK相比下降9.8%,第6天取样与CK相比下降11.8%,第9天取样与CK相比下降26.1%,第12天与第15天取样与CK相比下降均为30.9%。
表2 不同浓度SA对草莓叶片丙二醛含量的影响 nmol/g
2.3 不同浓度SA对草莓叶片叶绿素含量的影响 由表3可知,CK处理的叶绿素含量随着时间的推移而逐渐降低,经不同浓度SA处理的叶片其叶绿素含量随时间的推移不断增加。未处理取样叶绿素含量为1.98 mg/g,与CK组相比,叶绿素含量提高最明显的是浓度为2.0 mmol/L的处理组。不同处理组之间差异不是很明显,随着时间的推移SA处理效果最佳的是浓度为2.0 mmol/L的处理组。
表3 不同浓度SA对草莓叶片叶绿素含量的影响 mg/g
2.4 不同浓度SA对草莓叶片过氧化物酶活性的影响 由表4可知,草莓叶片的过氧化物酶活性在CK组随着时间的增长呈下降趋势,经SA不同浓度处理的各组酶活力均有不同程度的提高,并随着时间的推移呈上升趋势;其中与CK处理相比效果最好的是浓度为2.0 mmol/L的SA处理组。
表4 不同浓度SA对草莓叶片过氧化物酶活性的影响U/(g·min)
2.5 不同浓度SA对草莓叶片质膜透性的影响 由表5可知,草莓叶片质膜透性在CK组随着时间的推移而逐渐增大,相对电导率随之增大。SA处理组改变了草莓叶片的质膜透性,表现为随着SA浓度的增大和时间的推移其电导率先降低后增加又降低。与CK相比,草莓叶片质膜透性降低差异明显的是浓度为2.0 mmol/L的处理组,其降幅按取样时间依次为:10.6%、13.7%、13.7%、20.0%、21.8%,而浓度为4.0 mmoL/L的处理组电导率明显高于CK组。
表5 不同浓度SA对草莓叶片质膜透性的影响 %
3 结论
研究结果表明,与CK组相比,以浓度2.0 mmol/L SA对草莓叶片进行喷施处理能有效提高草莓苗对高温逆境的耐受性,且不同程度地提高了草莓苗的过氧化物酶活性和叶绿素含量、降低了叶片中的水分散失和丙二醛含量、减小了对质膜的伤害程度。这与刘艳等[7]在研究水杨酸对水分胁迫下草莓幼苗膜质过氧化的影响结果基本一致。有研究表明,植物遭受高温胁迫时,植物细胞含水量低,组织内会产生大量的氧自由基,迅速积累的氧自由基会对植物造成伤害,添加外源SA能提高植物组织对高温的抵御能力[8]。植物组织含水量的减少导致细胞膜受损,从而影响了植物正常的生理代谢阻碍叶绿素的合成[9],由于外源SA的作用使草莓叶片在高温逆境条件下抵御能力得到增强,从而保护了细胞膜系统,维持了膜系统的稳定性,提高了过氧化物酶活性,有效地防止了叶绿素降解,降低了丙二醛含量,减少了质膜透性,在不同程度上维系了草莓苗正常的生理代谢活动。
[1]黄斌.我国南方草莓生产的开发前景与高产栽培技术[J].耕作栽培,1994,3(6):28 -30.
[2]高东升,史作安,刘炳刚.设施草莓冷害特性的研究[J].山东农业大学学报,2000,31(2):207 -208.
[3]宋仁平,毛永民,申连英,等.果树设施栽培研究进展[J].河北农业大学学报,2003,26(5):78 -82.
[4]王金政,张安宁,樊圣华.山东省果树设施栽培生产现状与展望[J].中国果树,1993,3(3):165 -178.
[5]林忠平,胡鸢雷.植物抗逆性与水杨酸介导的信号转导途径的关系[J].植物学报,1997,39(2):185 -188.
[6]熊庆娥.植物生理学实验教程[M].成都:四川科学技术出版社,2003.
[7]刘艳,陈贵林,李晓燕,等.水杨酸对水分胁迫下草莓幼苗膜脂过氧化的影响[J].华北农学报,2010,25(5):127 -131.
[8]刘海霞,李晓燕,李连国,等.葡萄对高温胁迫的生理学响应研究进展[J].内蒙古农业科技,2007(2):68 -70.
[9]李合生.现代植物生理学[M].北京:高等教育出版社,2006.