低温对温室番茄叶片膜细胞透性及脯氨酸含量的影响

叶英杰 刘 琦 解笑宇 张立冬 杨柳青 包雪莲 谢友荣 郭方亮*

(1.通辽市农业科学研究院，内蒙古 通辽 028015；2.通辽市科学技术局，内蒙古 通辽 028000；3.通辽市植保植检站，内蒙古 通辽 028015)

番茄生长发育对环境温度要求较高。北方番茄生产以温室反季节生产为主，但由于冬季气温低，番茄生产常常会遇到低温障碍或冻害情况，对西红柿的生长发育及产量有很大影响。叶片膜细胞透性和脯氨酸含量是植株抗逆性的重要指标，本试验研究了内蒙古通辽地区温室番茄在不同温度的影响下，叶片膜细胞透性和脯氨酸含量的变化规律，为提高冬季番茄耐寒能力的方法提供理论依据。

1.实验材料与方法

1.1 试验材料

试验供试番茄品种为普罗旺斯，浙粉202，靓粉。

1.2 试验设计及处理

本实验设5 个温度处理，分别为15℃，10℃，5℃，0℃，-2℃。将番茄幼苗定植到栽植盆中，水肥管理一致，待幼苗长至40cm 高时进行温度处理。每个温度分别处理2h、4h、6h 后，对番茄叶片细胞膜相对电导率和脯氨酸含量进行测定。

1.3 测定项目及方法

细胞膜透性测定：称取0.1g 叶片,用剪刀剪碎,置于25ml 具塞试管中,加入10ml 去离子水,盖紧塞子后摇匀,浸泡4-5h,各处理浸泡时间和测定温度保持一致。在室温下用电导率仪测定其电导率E1。然后沸水浴煮沸15min,待其冷却至室温后以蒸馆水补充蒸发掉的水分,再测其电导率E2。以相对电导率表示细胞膜受伤害的程度。相对电导率按下式计算:相对电导率(%) =E1/E2×l00

游离脯氨酸含量测定：采用磺基水杨酸法。称取0.lg叶片,剪碎,置于25ml 具塞试管中,加入10ml3%磺基水杨酸溶液,加塞后在沸水浴中煮沸l0min,取出试管,冷却后过滤至三角瓶中。吸取2ml 滤液于25 具塞试管中,加入2ml 蒸馏水、4ml 2.5%酸性茚三酮溶液和2ml 冰乙酸,摇匀后在沸水浴中煮沸30min。冷却后加入4ml 甲苯,振荡,静置20min 后吸取上层液测定520nm 处吸光值。计算样品中脯氨酸的含量：

脯氨酸(ug.gFw)= (C×V/a)/w

式中:C——从标准曲线中求得的提取液中脯氧酸含量(ug)；V——提取液总体积(ml)；a——测定时所吸取的体积(ml)；W——样品重量(g)。

2.结果与分析

2.1 番茄叶片细胞膜相对透性随温度与时间的变化规律

表 1 不同处理温度与时间对番茄叶片细胞膜相对电导率的影响(%)

从表1 中可以看出，三个品种番茄叶片细胞膜相对透性随温度的降低均逐渐增大；在相同温度处理下，随低温处理时间延长，各品种叶片膜细胞相对透性均显著增加。不同品种间，相同温度处理条件下，叶片膜细胞相对透性呈显著性差异，且随温度与时间变化膜细胞相对透性由小到大依次为：浙粉202＞靓粉＞普罗旺斯。

2.2 番茄叶片脯氨酸含量随温度的变化规律

表 2 不同处理温度与时间对番茄叶片脯氨酸含量的影响（ug/g.Fw）

从表2 中可以看出，随处理温度降低，各品种叶片脯氨酸含量发生明显变化，呈现先增高后降低的趋势。同一品种间，相同处理温度条件下，随低温处理时间延长，叶片脯氨酸含量增加，呈显著性差异；不同品种间，相同温度处理条件下，叶片脯氨酸含量差异显著，从小到大具体为普罗旺斯＜靓粉＜浙粉202。

3.小结与讨论

膜系统稳定性和脯氨酸含量是植物耐寒特性的两个重要指标，在一定程度上影响着植株抗寒能力。研究结果表明：不同番茄品种的抗寒性和对低温胁迫的表现有所差异，耐寒性品种表现良好，植株叶片受冷害和冻害的程度优于其它品种，以耐寒品种浙粉202 表现最好。番茄叶片膜细胞相对透性随温度降低和低温时间延长而增加，温度越低，叶片膜细胞透性越大，这表明低温障碍在一定程度上损伤植株叶片细胞结构功能，从而降低番茄耐寒能力。不同品种番茄叶片的膜细胞透性随温度变化有所不同，普罗旺斯品种膜细胞透性最大，其次为靓粉、浙粉202。番茄叶片脯氨酸含量的变化规律为：随着温度降低，叶片脯氨酸含量先增高后降低，不同品种间脯氨酸含量有所差异，耐寒品种脯氨酸含量最大。同一低温条件下，随时间延长，番茄叶片脯氨酸含量增加，且耐寒品种脯氨酸含量最大。这表明，脯氨酸含量高低和植株耐寒能力成正相关，且和品种有一定关系。所以，在冬季温室番茄生产中，应选择耐寒性番茄品种为首要考虑因素；还应探索如何提高番茄膜细胞相对透性及脯氨酸含量的方法，提高番茄植株耐寒能力，增加冬季温室番茄产出效益。