辣椒幼苗对干旱胁迫的生理响应

2018-05-14陈传亮司素琴张焕丽张菊平

安徽农业科学 2018年14期

陈传亮司素琴张焕丽张菊平

摘要 [目的]研究辣椒幼苗对干旱胁迫的生理响应。[方法]以洛研5号、长虹362A辣椒为材料，采用盆栽称重控水法，研究辣椒幼苗对不同程度水分胁迫的生理响应。[结果]随干旱胁迫的加剧，2个辣椒品种的幼苗叶片可溶性糖、游离脯氨酸、叶绿素、可溶性蛋白质的含量均呈上升趋势；洛研5号在重度水分胁迫下可溶性糖、游离脯氨酸、叶绿素和可溶性蛋白质含量增加幅度大，有利于减少水分胁迫的伤害。[结论]洛研5号抗旱性较强。

关键词辣椒；水分胁迫；幼苗；生理指标

中图分类号 S641.3 文献标识码

A 文章编号 0517-6611（2018）14-0060-02

Physiological Response of Pepper Seedling to Drought Stress

CHEN Chuanliang1，SI Suqin1，ZHANG Huanli2 et al （1.Zhecheng County Economic Crop Technology Promotion Center，Zhecheng，Henan 476200； 2.Vegetable Research Center of Luoyang Science Academy of Agricultural，Luoyang，Henan 471022）

Abstract [Objective] To research the physiological response of pepper seedling to drought stress.[Method]The effects of drought stress on physiological indexes of two pepper cultivars （Luoyan No. 5 and Changhong 362A） were investigated using potted seedlings with different drought resistance in the present study.[Result]The contents of soluble sugar，free proline and chlorophyll，soluble protein went up in two cultivars.The soluble sugar，free proline and chlorophyll of Luoyan No. 5 showed a positive tendency toward drought stress.[Conclusion]Luoyan No. 5 had drought resistance.

Key words Pepper；Water stress；Seedling；Physiological index

干旱威胁已成为制约农业发展的主要限制因子。发掘利用植物自身的抗旱能力，选育耐旱品种已成为重要课题。辣椒具有较高的营养价值，种植面积逐年增大。目前，有关辣椒抗旱性的综合研究却鲜有报道[1-3]。鉴于此，笔者采用盆栽控水法，对洛研5号和长虹362A辣椒幼苗在干旱胁迫下部分生理指标变化进行研究，旨在为辣椒抗旱品种的选育和干旱区辣椒的优质高产提供理论依据和生产指导。

1 材料与方法

1.1 供试材料

洛研5号、长虹362A 共2个辣椒品种的5片真叶幼苗均由洛阳农林科学院蔬菜研究中心提供。

1.2 试验设计

风干的自然土壤与草炭按1 ∶1比例混匀后，调制成相对含水量分别为45%（重度胁迫）、55%（中度胁迫）、65%（轻度胁迫）、75%（对照）的4个水分胁迫处理。采用塑料盆（高17 cm，上口直径21 cm；装质量相等的土壤并浇透水）栽培，每盆5株辣椒苗，每处理5盆，重复3次。缓苗7 d后控水，每天18：00称重，并补充当天失去的水分，以保持各处理所设定的土壤含水量。控水方法按李进平等[4]方法稍作改进进行。控水14 d后测定各指标。

1.3 指标测定与方法

用手持叶绿素测定仪测定叶绿素含量，用考马斯亮蓝G-250染色法测定可溶性蛋白质含量，用蒽酮法测定可溶性总糖的含量，用磺基水杨酸法测定游离脯氨酸（Pro）的含量，均按照李合生等[5]的方法进行。

1.4 数据处理与分析

运用SPSS数据处理系统对数据进行方差分析，多重比较用LSD法，用Microsoft Excel应用程序绘图。

2 结果与分析

2.1 干旱胁迫对辣椒幼苗叶片叶绿素含量的影响

由圖1可知，随干旱胁迫的加重，长虹362A和洛研5号幼苗叶绿素含量均呈上升趋势。与对照相比，轻度水分胁迫下长虹362A叶绿素含量上升幅度较小，差异不显著；中度水分胁迫时长虹362A叶绿素含量上升幅度明显，差异极显著；重度水分胁迫下长虹362A叶绿素含量上升15.97%，差异达极显著。洛研5号随干旱胁迫的加重，叶绿素含量上升趋势更加明显，各处理间叶绿素含量差异均极显著。重度水分胁迫与对照相比，洛研5号叶绿素含量上升24.95%，比长虹362A多上升8.98%。说明洛研5号的抗旱性强于长虹362A。

2.2 干旱胁迫对辣椒幼苗叶片可溶性糖含量的影响

由图2可知，2个辣椒品种的可溶性糖含量随着干旱胁迫的加剧均有上升趋势。在轻度和中度胁迫时，2个辣椒品种的可溶性糖含量上升趋势基本相同；当从中度到重度胁迫时，洛研5号的可溶性糖含量上升幅度明显大于长虹362A，且在重度水分胁迫下，2个辣椒品种的可溶性糖含量均达到最大值，分别比对照增加了60.07%和40.74%。由此看出，洛研5号在重度干旱胁迫下能积累更多的可溶性糖，从而使其增强渗透调节的能力，提高其抗旱性，说明洛研5号的抗旱性强于长虹362A。

2.3 干旱胁迫对辣椒幼苗叶片游离脯氨酸含量的影响

由图3可知，2个品种的游离脯氨酸含量随水分供应的减少而增加。正常水分下，两者的游离脯氨酸含量差异不显著，但长虹362A中的游离脯氨酸含量高于洛研5号；而当水分从正常条件到轻度水分胁迫（75%～65%）时，洛研5号的游离脯氨酸含量急剧上升，从轻度到中度水分胁迫（65%～55%）和中度到重度水分胁迫（55%～45%）时，其上升幅度小于长虹362A；当达到重度胁迫时，两者的游离脯氨酸含量又达到相似水平，且均达最高值，洛研5号和长虹362A分别为1.762和1.754 mg/g，分别是对照的3.06和2.54倍。这说明洛研5号的抗旱性强于长虹362A。

2.4 干旱胁迫对辣椒幼苗叶片可溶性蛋白質含量的影响

由图4可知，正常水分下，2个品种叶片的可溶性蛋白质含量差异不显著，分别为48.97和47.96 mg/g。而随着干旱胁迫的加重，可溶性蛋白质含量均有上升趋势。当达到最大干旱胁迫时洛研5号和长虹362A叶片的可溶性蛋白质含量也达到最大值，分别增加了35.11和31.01 mg/g。说明洛研5号抗旱性强于长虹362A。

3 结论与讨论

随着干旱胁迫程度的增加，辣椒幼苗叶片中的叶绿素、可溶性糖、游离脯氨酸和可溶性蛋白含量显著增加，为植株抵御逆境奠定了基础。洛研5号和长虹362A在土壤相对含水量为45%的重度干旱胁迫下，其叶绿素、可溶性糖、游离脯氨酸和可溶性蛋白含量分别增加了24.95%、60.07%、3.06倍、35.11 mg/g和15.97%、40.74%、2.54倍、31.01 mg/g。这表明洛研5号抗干旱能力较强，而长虹362A抗干旱能力较弱。

干旱胁迫下植物叶绿素含量的变化表示植物对水分胁迫的敏感性，并直接影响光合产量，但干旱胁迫下叶绿素增加或减少有不同的报道[6]。该试验中，2个品种的叶绿素含量随干旱胁迫的加剧呈上升趋势，且抗旱性强的洛研5号上升幅度最大，这与董明等[7]的研究结果一致，植物叶片叶绿素含量维持在一个较高的水平上可避免因水分亏缺而致使叶绿体和线粒体受到伤害。可溶性糖和脯氨酸是重要的渗透调节物质，试验表明，干旱胁迫下抗旱性强的洛研5号，可溶性糖积累量比抗旱性弱的品种大，这与张爱民等[3]、舒美英等[8]的研究结果类似；该试验发现，干旱胁迫下辣椒体内脯氨酸含量显著增加。干旱胁迫下抗旱性强的辣椒品种（洛研5号），其游离脯氨酸累积量比抗旱性弱的品种大，揭雨成等[9]则认为植物在水分胁迫条件下累积脯氨酸能提高原生质亲水性，有利于细胞持水、防止脱水作用，成为植物受旱期间还原氮的转移形式，并在干旱胁迫期间起解毒作用，这与该试验结果相一致；可溶性蛋白质具有较强的亲水胶体性质，影响细胞的保水力，植物通过可溶性蛋白质的主动积累来降低渗透势，进行渗透调节[10]。李妮亚等[11]研究发现，在多种逆境胁迫下，植物体内正常的蛋白质合成受到抑制，但会有一些被诱导出的新蛋白质出现或原有蛋白质含量的明显增加，一些与适应干旱胁迫有关的基因启动表达，从而引起蛋白质的合成并产生干旱胁迫诱导蛋白，这与该试验的结果相一致。

参考文献

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[2] 户连荣，郎南军，郑科.植物抗旱性研究进展及发展趋势[J].安徽农业科学，2008，36（7）：2652-2654.

[3] 张爱民，耿广东，杨红，等.干旱胁迫对辣椒幼苗部分生理指标的影响[J].山地农业生物学报，2010，29（1）：35-38.

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