H2S和CO对盐胁迫下加工番茄幼苗生理特性的影响

赵 蕾，林海荣，崔辉梅，2*

(1.石河子大学农学院，新疆 石河子 832003；2.特色果蔬栽培生理与种质资源利用兵团重点实验室，新疆 石河子 832003)

1 材料与方法

1.1 试验材料

以耐盐性强的KT-7和耐盐性弱的KT-32 2个加工番茄品系为试验材料。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计 预试验筛选出较适合的CO供体高铁血红蛋白的浓度。于2019 年4 -7 月在石河子大学农学院试验站进行正式试验，2019年4 月13 日选取大小均一、籽粒饱满的供试番茄种子，采用10 %的高锰酸钾消毒，并用蒸馏水冲洗3次后，放于(25±1) ℃恒温培养箱内催芽3 d，于4 月16 日播种于温室72 孔穴盘中，穴盘基质为蛭石。待供试番茄植株的第1片真叶展平时，每天下午浇Hoagland营养液，待供试番茄长到3叶1心时选取长势一致的幼苗移栽至以蛭石为基质的营养钵中，待供试番茄长到4叶1心时进行叶片喷施以下处理：①对照清水处理(CK)；②200 mmol/L NaCl溶液处理(NaCl)；③200 mmol/L NaCl+0.05 mmol/L NaHS(H2S供体，T1)；④200 mmol/L NaCl+0.025 mmol/L高铁血红蛋白(hematin，CO供体，T2)；⑤200 mmol/L NaCl+0.05 mmol/L NaHS+0.025 mmol/L hematin (T3)；5 d后测定各生理指标。

1.3 统计分析

采用Microsoft Excel 2010进行原始数据基本分析，利用Sigmapolt12.5进行统计分析并作图，并运用LSD法进行差异显著性检验并以平均值±标准误 (Means±SD) 表示。

表1 H2S和CO对盐胁迫下加工番茄幼苗形态指标的影响

2 结果与分析

2.1 H2S和CO对盐胁迫下加工番茄幼苗形态指标的影响

由表1可以看出，盐胁迫抑制了KT-7和KT-32 2个加工番茄品系幼苗的生长，其中株高、茎粗、苗鲜质量、苗干质量、根干质量均达到显著差异(P<0.05)，而与盐胁迫相比，除T2处理下KT-7的根干质量，T1、T2、T3处理下，2个加工番茄品系幼苗的各个生物量均得到缓解，其中KT-32除根鲜质量外其他均达到显著差异(P<0.05)；此外，与T1相比，T3处理下，KT-7的株高、苗鲜质量、苗干质量以及KT-32的苗鲜质量、苗干质量、根干质量都有不同程度的增长，且KT-32的苗鲜质量、苗干质量均达到显著水平(P<0.05)，与T2相比，T3处理下，KT-7的株高、茎粗、苗鲜质量、苗干质量、根干质量以及KT-32的茎粗、苗鲜质量、苗干质量都有不同程度的增长，且苗干质量达到显著水平(P<0.05)。说明，外源H2S和CO可有效缓解盐胁迫对番茄幼苗生长造成的伤害，特别是KT-32品系中效果明显，而外源H2S和CO共用时在番茄幼苗的苗鲜质量、苗干质量的指标上也表现出优于二者单独使用的效果。

2.2 H2S和CO对盐胁迫下加工番茄幼苗光合色素的影响

从表2可以看出，盐胁迫下KT-7和KT-32 2个加工番茄品系幼苗的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b和类胡萝卜素的含量均下降，且除KT-7的类胡萝卜素，其他叶绿素含量均达到显著水平(P<0.05)；与盐胁迫相比，T1、T3处理下，2个加工番茄品系幼苗的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b和类胡萝卜素含量均上升，且T3处理下2个加工番茄品系幼苗的叶绿素含量均达到显著差异(P<0.05)，其中KT-7的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b和类胡萝卜素的含量分别增加了34.10 %、46.26 %、41.86 %、36.76 %，KT-32的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b和类胡萝卜素的含量分别增加了58.02 %、29.01 %、52.83 %、53.76 %；此外，与T1相比，T3处理下，2个加工番茄品系幼苗的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b和类胡萝卜素的含量都有不同程度的增长，且KT-7均达到显著水平(P<0.05)，分别提高了24.21 %、31.64 %、30.37 %、27.09 %。与T2相比，T3处理下，2个加工番茄品系幼苗的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b和类胡萝卜素的含量均显著提高，其中KT-7的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b和类胡萝卜素的含量分别增长了2.10、2.18、2.21、2.13倍，KT-32的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b和类胡萝卜素的含量分别增长了68.23 %、42.73 %、66.14 %、72.01 %。说明外源H2S和CO共用可以显著缓解盐胁迫对番茄幼苗光合色素的影响，增强光合色素的合成，且两者共用效果大于H2S和CO单独使用的效果。

表2 H2S和CO对盐胁迫下加工番茄幼苗叶绿素色素的影响

2.3 H2S和CO对盐胁迫下加工番茄幼苗相对含水量和根系活力的影响

如图1-A所示，与CK相比，盐胁迫下KT-7和KT-32 2个加工番茄品系幼苗的相对含水量分别降低了84.65 %、47.56 %；与盐胁迫相比，T1、T2、T3处理后，2个加工番茄品系幼苗的相对含水量均提高。与T1相比，T3处理下，2个加工番茄品系幼苗的相对含水量均上升，与T2相比，T3处理下，KT-7的相对含水量提高，但KT-32的相对含水量降低。

由图1-B可知，盐胁迫显著抑制了KT-7和KT-32 2个加工番茄品系幼苗的根系活力；与盐胁迫相比，T1、T2处理下2个加工番茄品系幼苗的根系活力都有不同程度的增加，T3处理下，KT-7的根系活力增强，但KT-32的根系活力下降。

2.4 H2S和CO对盐胁迫下加工番茄幼苗可溶性糖含量和可溶性蛋白含量的影响

如图2-A所示，盐胁迫提高了2个加工番茄品系幼苗的可溶性糖含量；与CK相比，T1、T2、T3处理下，2个加工番茄品系幼苗的可溶性糖含量均有不同程度的提高。同T1相比，T3处理下，KT-32的可溶性糖含量提高了17.81 %，同T2相比，T3处理下，2个加工番茄品系幼苗的可溶性糖含量分别提高了9.28 %、22.91 %，其中KT-32达到显著水平(P<0.05)。

如图2-B所示，与CK相比，盐胁迫下KT-7和KT-32 2个加工番茄品系幼苗的可溶性蛋白含量均降低，其中KT-7达到显著水平；与盐胁迫相比，T1处理下，KT-7的可溶性蛋白含量提高，T3处理下，2个加工番茄品系幼苗的可溶性蛋白含量均提高，但T2处理下，2个加工番茄品系幼苗的可溶性蛋白含量均显著降低。与T1相比，T3处理下，2个加工番茄品系幼苗的可溶性蛋白含量均提高，但未达到差异显著性，与T2相比，T3处理下，2个加工番茄品系幼苗的可溶性蛋白含量均显著提高(P<0.05)。

2.5 H2S和CO对盐胁迫下加工番茄幼苗电解质渗出率和丙二醛(MDA)的影响

由图3-A可以看出，与CK相比，盐胁迫显著提高了KT-7和KT-32 2个加工番茄品系幼苗的电解质渗出率，提高幅度达68.09 %、77.74 %；与盐胁迫相比，在T1、T2、T3处理下，KT-7和KT-32 2个加工番茄品系幼苗的电解质渗出率均表现出显著降低。与T1相比，T3处理下，2个加工番茄品系幼苗的电解质渗出率显著降低，降幅达65.83 %、70.67 %，与T2相比，T3处理下，2个加工番茄品系幼苗的电解质渗出率分别降低了25.36 %、69.96 %，其中KT-32达到显著水平(P<0.05)。说明施用外源H2S和CO可以降低番茄幼苗的电解质渗出率，且两者共用效果优于H2S和CO单独使用的效果，尤其是在KT-7品系中T3处理下番茄幼苗的电解质渗出率达到CK水平。

由图3-B可以看出，与CK相比，盐胁迫提高了KT-7和KT-32 2个加工番茄品系幼苗的MAD含量，提高幅度为20.92 %、21.43 %；与盐胁迫相比，T1、T2、T3处理后，KT-7和KT-32 2个加工番5茄品系幼苗的MAD含量均有不同程度的降低，其中除KT-7的T1处理，其他处理与盐胁迫相比均达到显著水平(P<0.05)。与T1相比，T3处理下，KT-7的MAD含量降低了18.06 %。与T2相比，T3处理下，2个加工番茄品系幼苗的MAD含量变化未达到显著水平。

2.6 H2S和CO对盐胁迫下加工番茄幼苗活性氧含量的影响

2.7 H2S和CO对盐胁迫下加工番茄幼苗抗氧化酶活性(SOD、POD、CAT)的影响

如图5-A所示，与CK相比，盐胁迫下2个加工番茄品系幼苗SOD活性均提高；与盐胁迫相比， T1、T2、T3处理下，2个加工番茄品系幼苗的SOD活性都有不同程度的升高，且KT-32全部达到显著水平(P<0.05)，增加幅度为19.08 %、25.01 %、24.49 %。与T1相比，T3处理下，KT-7的SOD活性降低。与T2相比，T3处理下，2个加工番茄品系幼苗的SOD活性均降低，其中KT-7达到显著水平(P<0.05)，幅度为15.07 %。

如图5-B所示，盐胁迫抑制了KT-7和KT-322个加工番茄品系幼苗的POD活性，其中KT-7降低了2.80倍，达到显著水平(P<0.05)；与盐胁迫相比，T1、T2、T3处理后，2个加工番茄品系幼苗POD活性均显著提高， T3处理下，KT-7和KT-32番茄幼苗的POD活性分别提高了85.61 %、3.30倍，但KT-7在T1处理下表现最好，KT-32在T2处理下表现最好。与T1、T2相比，T3处理下，2个加工番茄品系幼苗的POD活性均提高，其中KT-32均达到显著水平(P<0.05)，幅度分别为42.72 %、77.37 %。

如图5-C所示，盐胁迫显著抑制了KT-7和KT-32 2个加工番茄品系幼苗的CAT活性，与CK相比降低了5.35、1.80倍；与盐胁迫相比，T1、T2、T3处理下，2个加工番茄品系幼苗CAT活性均提高，且除KT-7的T1处理外，其他均达到显著水平(P<0.05)，其中KT-7分别提高了4.37、3.79、3.73倍，KT-32分别提高了76.30 %、2.02 %、38.84 %。与T1、T2相比，T3处理下，2个加工番茄品系幼苗的CAT活性均提高，其中KT-32比T2处理显著提高。

3 讨 论

3.1 H2S和CO对盐胁迫下加工番茄幼苗形态指标和叶绿素含量的影响

盐逆境使植物的根系活力及光合速率下降，而叶绿素是表征光合利用率的最重要的指标之一，根系活力是判断植物对逆境适应能力的优良指标[12-13]。研究表明，盐胁迫显著降低了茶树的叶绿素含量及根系活力[14]，同时抑制了水稻幼苗的生长[2]。本试验结果显示，与盐胁迫相比，H2S(T1)处理后，2个加工番茄品系幼苗的生物量、相对含水量、叶绿素含量及根系活力都有不同程度增加，这一结果与郑州元等[15]的试验结果基本一致；叶面喷施0.025 mmol/L CO(T2)后，2个加工番茄品系幼苗株高、茎粗、苗鲜质量、根鲜质量、根干质量均有不同程度的增加，同时提高了2个加工番茄品系幼苗的相对含水量及根系活力，这与张春平[16]的试验结果一致；CO与H2S共处理(T3)时，2个加工番茄品系幼苗的生物量、叶绿素含量及相对含水量均有不同程度的增加，其中叶绿素含量达到显著水平，且在苗鲜质量、苗干质量、叶绿素含量的表现上均优于单独使用的效果；综上，外源H2S和CO共用可以在不同程度上有效缓解盐胁迫对番茄幼苗生物量及叶绿素含量的抑制，提高番茄幼苗的相对含水量。

3.2 H2S和CO对盐胁迫下加工番茄幼苗渗透调节物质的影响

当盐浓度达到一定值时， 植物体内的可溶性蛋白含量降低，低盐条件下蓖麻的可溶性蛋白含量下降，高浓度盐条件可使蓖麻的可溶性蛋白含量上升[17-18]。本试验结果表明，盐胁迫提高了2个加工番茄品系幼苗的可溶性糖含量，但可溶性蛋白含量有所降低，这可能是盐胁迫导致植物体内蛋白质合成受阻而分解加速的原因。与盐胁迫相比，H2S(T1)处理下，2个加工番茄品系幼苗的可溶性糖含量有所提高，这与蔺亚平[19]在加工番茄幼苗上的试验结果一致。叶面喷施0.025 mmol/L CO(T2)后，2个加工番茄品系幼苗的可溶性蛋白含量均显著降低，孙菲菲[20]的研究结果也显示30 μM CO显著抑制了桑黄菌丝的可溶性蛋白含量；CO与H2S共处理(T3)后，2个加工番茄品系幼苗的可溶性蛋白含量均提高，且在可溶性蛋白含量上的缓解效果均优于单独使用的效果；综上，外源H2S能够缓解盐胁迫对番茄幼苗的伤害，而外源H2S和CO单独处理均可在不同程度上有效缓解盐胁迫对番茄幼苗细胞膜的伤害，提高植物的抗逆性。

3.3 H2S和CO对盐胁迫下加工番茄幼苗活性氧代谢的影响

4 结 论