2022 年第 3 期 種植技術(shù) 收稿日期 2021 9 15 基金項目 成都農(nóng)業(yè)科技職業(yè)學院院級科研基金項目 cny19 16 成都農(nóng)業(yè)科技職業(yè)學院院級科研基金項目 cny19 14 作者簡介 辛亞寧 1992 女 助教 研究方向 園藝植物育種 與栽培 E mail 2152105162 qq com 模擬自然澇害對絲瓜品種耐澇性的影響研究 辛亞寧 1 梁 艷 2 關(guān) 雎 2 脫飛飛 1 練華山 1 1 成都農(nóng)業(yè)科技職業(yè)學院 成都 611130 2 西昌學院農(nóng)業(yè)科學學院 四川 西昌 615013 摘 要 以成都地方品種 系 蒲江 B 金友 和 WJ 1 為試驗材料 采用雙套盆法研究濕害 澇害交替脅迫對絲瓜耐澇性的影響 結(jié)果表明 淹水脅迫后絲瓜葉片中超氧化物歧化酶 SOD 活性 蒲江 B WJ 1 下降顯著 金友 下降不顯著 過氧化物酶 POD 活性和過氧化氫酶 CAT 活性變化不顯著 丙二醛 MDA 含量變化顯著 可溶性蛋白含量變化不顯著 葉綠素含量 WJ 1 變化顯 著 蒲江 B 和 金友 變化不顯著 蒲江 B 株高變化顯著 WJ 1 和 金友 株高變化不顯著 通過計算不同品種 系 間指標的 平均隸屬函數(shù)值 對 3 個絲瓜品種 系 的耐澇性進行綜合評價 得出各品種 系 耐澇性大小排序為 金友 蒲江 B WJ 1 可優(yōu)先選擇 金友 作為其他瓜類蔬菜的嫁接砧木 以此來提高其抗?jié)承?關(guān)鍵詞 絲瓜 澇害 隸屬函數(shù) 近年來 全球洪澇災(zāi)害顯著增加 受澇面積逐漸 擴大 1 尤其在我國降雨量較多的江南 華南以及 西南地區(qū) 出現(xiàn)雨澇的概率極高 澇害通過改變土 壤理化性質(zhì) 降低土壤含氧量 從而影響植物根系生 長 莖葉生長 花和果實的生長 以及抗氧化酶活性 及根系活力 2 進而嚴重影響作物產(chǎn)量和品質(zhì) 3 絲瓜 Luffa cylindrica Roem 起源于亞洲南部 熱帶多雨地區(qū) 根系發(fā)達 耐高溫能力強 是瓜類蔬 菜中最耐潮濕的一種 4 陽燕娟等 5 研究發(fā)現(xiàn) 較 耐澇的絲瓜品種作為嫁接砧木 可以提高瓜類蔬菜 的耐澇性 還有研究表明 同等澇害脅迫下 絲瓜作 為砧木嫁接的黃瓜根系活力比南瓜砧木更強 6 本試驗在前人研究的基礎(chǔ)上 以成都常見絲瓜栽培 品種為試驗材料 模擬自然澇害條件 觀察分析絲瓜 的耐澇性 篩選出選擇耐澇性強的絲瓜砧木品種 為 瓜類蔬菜選擇嫁接砧木提供理論依據(jù) 并為其高產(chǎn) 穩(wěn)產(chǎn)提供一定的基礎(chǔ) null 材料與方法 null null 試驗材料 供試材料通過調(diào)研選自成都市蒲江縣 金堂縣 溫江區(qū)的地方品種 系 分別為 蒲江 B 金友 WJ 1 試驗采用穴盤育苗 2020 年 3 月 24 日 在成都農(nóng)業(yè)科技職業(yè)學院實訓場開始播種 4 月 16 日選擇長勢一致的穴盤苗移栽到營養(yǎng)缽 每缽 1 苗 移栽 5d 后采用雙套盆法進行試驗處理 null null 試驗處理 試驗中每個品種均設(shè)置對照組和處理組 每個 對照和處理均為 24 缽 進行 3 次重復 所有對照組 均不作處理 按照正常田間栽培方式管理 所有處 理組采取濕害 澇害 2 種方式交替進行 共 4 次處 理 4 月 21 日開始 5 月 5 日結(jié)束 試驗處理中濕害 指水面剛淹沒土面 澇害指水面比土層高 2cm 左 右 濕害 澇害交替處理 每次處理后 立即排水恢 復 一段時間后繼續(xù)進行下一次處理 處理最小單 位為 24h 每次處理時間為 9 00 最后一次處理完成 時 排盡水分 將樣品帶到實驗室測定生理指標 最 后一次處理完成 5d 后 測定其形態(tài)指標 生理指標 及生物量 表 null 供試材料 品種 來源 編號 處理 數(shù)量 盆 共計 盆 浦江 B 成都市蒲江縣 A 淹水 24 72 a 對照 24 72 金友 成都市金堂縣 B 淹水 24 72 b 對照 24 72 WJ 1 成都市溫江區(qū) C 淹水 24 72 c 對照 24 72 null null 試驗測定指標及方法 試驗測定形態(tài)指標包括葉片數(shù) 莖長 根體積 最長根長 干鮮重等 莖長和根長用卷尺測量 葉面 積 0 743 長 寬進行計算 7 根體積采用體積 差的方法測量 8 地上 地下部鮮重用電子天平稱 量 稱量后烘干測量其干重 8 試驗測定生理指標 包括葉綠素含量 可溶性蛋白含量 超氧化物歧化酶 SOD 活性 過氧化物酶 POD 活性 過氧化氫酶 CAT 活性以及丙二醛 MDA 含量等 葉綠素含 91 種植技術(shù) 2022 年第 3 期 量采用用乙醇法進行測量 可溶性蛋白含量采用考 馬斯亮藍法測量 SOD 活性采用氮藍四唑比色法測 量 POD 活性采用愈創(chuàng)木酚法測量 CAT 活性采用 高錳酸鉀滴定法測量 9 MDA 含量采用分光光度計 法進行測量 null null 數(shù)據(jù)分析 耐澇性綜合評價用隸屬函數(shù)法綜合各項指標進 行評價 求出絲瓜各品種 系 各指標的具體隸屬 度 各指標的隸屬函數(shù)計算公式如下 與耐澇性呈正相關(guān)的指標的隸屬函數(shù)值的計算 公式為 U X j X j X min X max X min j 1 2 3 與耐澇性呈負相關(guān)的指標的隸屬函數(shù)值的計算 公式為 U X j 1 X j X min X max X min j 1 2 3 U X j 為每種指標的耐澇隸屬函數(shù) 式中 X j 為 第 j 個指標的測定值 X max 和 X min 表示第 j 個指標的 最大測量值和最小測量值 10 最后將各指標的隸屬函數(shù)值進行累加求其平均 值 平均值越大 其耐澇性越強 反之則耐澇性越弱 試驗數(shù)據(jù)采用 Microsoft Excel 2016 進行計算 采用 SPSS 16 0 進行分析 null 結(jié)果與分析 null null 淹水脅迫對絲瓜幼苗葉片抗氧化酶活性影響 由表 2 可知 澇害脅迫后 3 個絲瓜品種 系 葉 片的 SOD 活性都下降了 下降幅度依次為 蒲江 B WJ 1 金友 分別下降了 160 90 9 70 和 48 76U g 其中 蒲江 B WJ 1 下降顯著 金 友 下降不顯著 澇害脅迫后 金友 的 SOD 活性 變化較穩(wěn)定 澇害脅迫后 3 個絲瓜品種 系 葉片的 POD 活 性變化都不明顯 其中 蒲江 B 下降了 1629 10 U g min 1 金友 和 WJ 1 分別增加了 1108 22 U g min 1 和 541 42 U g min 1 澇害脅迫后 3 個品種 系 葉片中的 CAT 活性 變化均不顯著 其中 蒲江 B 和 WJ 1 均呈上升 趨勢 分別上升了 7 74 和 3 14 而 金友 下降 了 3 28 表 null 淹水脅迫后絲瓜幼苗葉片抗氧化酶活性的變化 蒲江 B 金友 WJ 1 A a 均值差 B b 均值差 C c 均值差 SOD U g 87 05 10 15 247 95 11 45 160 90 14 70 272 90 11 60 282 60 8 50 9 70 14 70 210 85 14 15 259 60 8 50 48 76 14 70 POD U g min 1 4935 55 1633 62 6564 64 1099 41 1629 10 1150 60 5341 74 167 24 4233 52 6 16 1108 22 1150 60 3000 49 252 08 2459 08 51 76 541 42 1150 60 CAT mg g min 1 7 28 0 07 6 76 0 03 0 52 0 38 7 15 0 03 7 40 0 30 0 24 0 38 6 98 0 39 6 77 0 43 0 21 0 38 注 表中數(shù)據(jù)均為平均值 標準誤差 A B C 表示處理 a b c 表示對照 表示差異顯著 P 小于 0 05 表示升高 表示降低 下同 表 null 處理后丙二醛 nullnullnull 含量的變化 蒲江 B 金友 WJ 1 A a 均值差 B b 均值差 C c 均值差 丙二醛 mol kg FW 117 66 0 00 170 03 0 48 52 37 1 08 62 18 0 53 96 83 1 68 34 65 1 08 80 22 0 08 137 92 0 40 57 70 1 08 可溶性蛋白 mg g 0 45 0 17 0 51 0 02 0 05 0 13 0 34 0 44 0 40 0 12 0 06 0 13 0 56 0 01 0 58 0 57 0 02 0 13 null null 淹水脅迫后對絲瓜幼苗葉片丙二醛及可溶性 蛋白含量的分析 由表 3 知 澇害脅迫后 3 個絲瓜品種 系 葉片 中 MDA 活性變化顯著 均呈下降趨勢 分別下降了 30 80 35 79 和 41 84 下降幅度為 WJ 1 金友 蒲江 B 澇害脅迫下 3 個絲瓜品種 系 葉片中的可溶性蛋白含量變化都不明顯 null null 淹水脅迫后對絲瓜幼苗葉片中光合色素含量 的分析 由表 4 可知 澇害脅迫后 WJ 1 中光合色素 含量均顯著降低 蒲江 B 中光合色素的變化除類 胡蘿卜素含量顯著降低 其它含量變化不明顯 金 友 中光合色素含量變化均不明顯 且為三者中最 小 三者中光合色素含量變化大小為 WJ 1 02 2022 年第 3 期 種植技術(shù) 蒲江 B 金友 null null 生長指標和生物量 從表 5 可看出 澇害脅迫后 蒲江 B 金友 的 葉片數(shù)都有所減少 分別減少了 6 89 和 12 31 而 WJ 1 的葉片數(shù)增加 3 個品種 系 的葉面積都 有所減小 分別減小了 27 45 31 50 和 3 41 澇 害脅迫后 蒲江 B 的株高顯著降低 24 76 金友 的 株高降低 2 66 而 WJ 1 的株高增加 6 27 3 個 品種 系 的最長根長變化都不明顯 其中 蒲江 B 金友 分別增加了 2 6 和 8 1 而 WJ 1 減少 了 13 0 表 null 處理后光合色素的變化 蒲江 B 金友 WJ 1 A a 均值差 B b 均值差 C c 均值差 葉綠素 b mg g 0 78 0 93 0 94 0 04 0 16 0 08 0 49 0 70 0 54 0 36 0 06 0 08 0 64 0 25 0 95 0 53 0 31 0 08 葉綠素總量 mg g 2 26 0 21 2 67 0 15 0 40 0 23 1 39 0 19 1 53 0 12 0 14 0 23 1 82 0 11 2 71 0 15 0 89 0 23 類胡蘿卜素 mg g 0 42 0 31 0 54 0 23 0 11 0 04 0 28 0 37 0 32 0 01 0 04 0 04 0 37 0 02 0 55 0 04 0 17 0 04 表 null 處理后生長指標的比較 蒲江 B 金友 WJ 1 A a 均值差 B b 均值差 C c 均值差 葉片數(shù) 片 6 00 0 17 6 44 0 24 0 44 0 30 6 33 0 29 7 22 0 22 0 89 0 30 8 00 0 17 7 56 0 18 0 44 0 30 葉面積 cm 2 46 77 2 8 64 47 3 51 17 70 4 76 39 64 2 02 57 86 4 92 18 22 4 76 61 27 3 71 63 43 2 78 2 17 4 76 株高 cm 34 44 1 25 45 78 2 68 11 33 5 34 66 24 4 36 68 06 6 16 1 81 5 40 80 62 3 31 75 87 3 26 4 76 5 40 根長 cm 24 04 1 80 23 42 0 87 0 62 2 21 29 30 2 29 27 10 1 41 2 20 2 21 22 14 0 97 25 44 1 59 3 30 2 21 表 null 處理后生物量的比較 蒲江 B 金友 WJ 1 A a 均值差 B b 均值差 C c 均值差 根體積 cm 3 6 46 0 72 5 67 0 50 0 79 0 76 5 00 0 61 2 88 0 19 2 17 0 76 7 20 0 49 5 78 0 59 1 42 0 76 地上鮮重 g 9 11 0 35 14 08 0 88 4 97 0 97 10 03 0 74 11 37 0 81 1 34 0 97 15 55 0 65 15 03 0 53 0 52 0 97 地上干重 g 1 61 0 03 2 09 0 02 0 48 0 60 1 20 0 07 1 62 0 01 0 42 0 60 2 17 0 01 1 89 0 72 0 28 0 60 地下鮮重 g 6 97 0 62 5 57 0 43 1 34 0 59 3 31 0 39 1 97 0 32 1 40 0 59 5 06 0 32 4 54 0 34 0 52 0 59 地下干重 g 0 47 0 03 0 37 0 03 0 10 0 58 0 38 0 07 0 21 0 05 0 17 0 06 0 46 0 10 0 20 0 03 0 26 0 06 從表 6 可看出 澇害脅迫后 蒲江 B 金友 WJ 1 三者的根體積分別增加了 13 92 75 16 24 61 變化大小順序為 金友 WJ 1 蒲江 B 地上鮮重 蒲江 B 顯著減少 35 28 金友 減少 11 76 WJ 1 增加 3 47 地上干重 三者變化均顯著 其中 蒲江 B 和 金友 分別減少 22 96 和 25 93 WJ 1 增加了 14 81 地下 鮮重三者分別增加 68 12 25 14 和 11 47 其 中 蒲江 B 和 金友 變化顯著 增加的大小順序為 金友 蒲江 B WJ 1 地下干重三者均 增加 金友 增加 81 52 WJ 1 增加 63 79 變化顯著 增加的大小順序為 金友 WJ 1 蒲江 B null null 耐澇性綜合評價結(jié)果分析 通過隸屬函數(shù)法得出每個絲瓜品種 系 的每 個指標的隸屬值 最終得出每個絲瓜品種 系 的平 均隸屬值 平均隸屬值越大則耐澇性越強 根據(jù)平 均隸屬值可以得出 3 個絲瓜品種 系 的耐澇性順 序為 金友 蒲江 B WJ 1 12 種植技術(shù) 2022 年第 3 期 表 null 絲瓜品種耐澇性綜合評價 品種 系 隸屬函數(shù)值 U X 超氧化 物歧化酶 過氧化 物酶 過氧化 氫酶 丙二醛 可溶性 蛋白 葉綠素 葉片數(shù) 葉面積 株高 根長 根體積 地上 鮮重 地上 干重 地下 鮮重 地下 干重 平均隸 屬值 蒲江 B 0 50 0 50 0 50 0 23 0 50 0 49 0 5 0 43 0 49 0 54 0 45 0 44 0 60 0 60 0 21 0 47 金友 0 50 0 50 0 50 0 50 0 50 0 50 0 67 0 38 0 59 0 48 0 40 0 61 0 5 0 38 0 50 0 50 WJ 1 0 50 0 50 0 50 0 50 0 00 0 50 0 50 0 44 0 53 0 56 0 47 0 52 0 33 0 46 0 50 0 45 null 結(jié)論與討論 淹水脅迫條件下 為了抵御活性氧的毒害作用 植物會調(diào)整一系列體內(nèi)的代謝機制來適應(yīng)環(huán)境的變 化 作為植物酶促防御系統(tǒng)的 3 種重要保護酶 CAT POD SOD 能夠清除自由基 緩解淹水脅迫對 植物造成的危害 11 張永平等 12 的研究發(fā)現(xiàn) 甜 瓜幼苗葉片 SOD 活性隨著澇害脅迫時間的延長表 現(xiàn)出先下降后升高的趨勢 脅迫解除后 SOD 活性 逐漸下降 舒正悅等 13 的研究發(fā)現(xiàn) 隨著淹水時間 延長 竹葉花椒葉片 SOD 的活性一直處于較高水 平 本研究發(fā)現(xiàn) 澇害脅迫后 與對照相比 3 個絲瓜 品種 系 SOD 活性均降低 其中 蒲江 B 和 WJ 1 顯著降低 金友 差異不顯著 抗逆性強的植物 的 SOD 活性保持穩(wěn)定或降低較小 甚至增加 經(jīng)過 適度的逆境脅迫能提高植物的 SOD 酶活性 增強其 抗逆性 14 15 本研究中 金友 SOD 活性維持在 較穩(wěn)定水平 原因可能是該絲瓜品種 系 具有較強 的抗逆性 膜脂過氧化的最終產(chǎn)物 MDA 的含量能夠反映 植物膜脂過氧化的程度 其含量越高 膜脂的過氧化 程度就越嚴重 植物損傷也就越嚴重 16 本研究 中 澇害脅迫下的絲瓜幼苗 MDA 含量與對照相比 均顯著降低 說明短時間內(nèi)的淹水對絲瓜幼苗沒有 造成傷害 反而促進了絲瓜幼苗的生長 這與朱 進 16 的研究結(jié)果一致 植物體內(nèi)可溶性蛋白含量 的變化是反映逆境脅迫下植物代謝變化較為敏感的 指標 17 本研究中 與對照相比 淹水脅迫后 3 個 絲瓜品種 系 葉片中可溶性蛋白含量均降低 但差 異不顯著 這可能是由于淹水脅迫抑制了植株體內(nèi) 蛋白質(zhì)的合成 從而造成可溶性蛋白含量的降低 葉綠素的含量可以直觀表現(xiàn)植物葉片的光合性能 營養(yǎng)狀況以及衰老程度 17 是鑒定澇害的一個有效 指標 18 本試驗中 3 個絲瓜品種 系 的葉綠素含 量均有所下降 和朱進 16 的研究結(jié)果一致 這是可 能是由于在淹水環(huán)境下 植株的無氧呼吸使根系能 量缺乏 阻礙了礦物質(zhì)的吸收 造成葉片營養(yǎng)不良 導致葉片發(fā)黃 葉綠素含量下降 18 陳嶸峰 19 在 黃瓜的耐澇性研究中發(fā)現(xiàn) 植物遭受澇害脅迫后 葉 片的葉綠素含量與蛋白質(zhì)含量會下降 但抗?jié)承韵?對較強的品種其含量則會下降的較慢 以此來延緩 植物的衰老和死亡 研究表明 淹水脅迫后植株保 存葉綠素的能力越強 生理功能受到的傷害就越 小 20 說明試驗中的 3 個絲瓜品種 系 的生理功能 受到的傷害較小 也都為較抗?jié)称贩N 在澇害脅迫下 植物為了能夠適應(yīng)已改變的環(huán) 境 會在形態(tài)和代謝方面發(fā)生相應(yīng)的變化 16 本試 驗在模擬自然澇害處理后 外部形態(tài)指標與王露 等 21 在蔬菜耐澇性研究中的結(jié)果一致 當植物受 到澇淹時 外部形態(tài)會發(fā)生影響而變化 本試驗中外 部形態(tài)指標都有所變化 植物的耐澇性是一個受多因素影響的復雜數(shù)量 性狀 22 因此本試驗將各種指標綜合起來利用隸屬 函數(shù)法對絲瓜耐澇性的高低進行綜合性評價 用平 均隸屬度來評價植物的耐澇性較全面 代表性強 對 鑒定絲瓜耐澇種質(zhì)資源和選育耐澇新品種的應(yīng)用將 有較大價值 22 根據(jù)隸屬函數(shù)綜合評價的結(jié)果 耐 澇性強弱為 金友 蒲江 B WJ 1 因此 在生產(chǎn)中可優(yōu)先選擇成都金堂的 金友 絲瓜品種作為苦瓜及其他瓜類蔬菜的嫁接砧木 以 此來提高其抗?jié)承?參考文獻 1 陳杰 高青海 馬橫宇 等 西瓜砧木苗期耐澇性鑒定及指標選擇 J 北方園藝 2018 08 7 13 2 Kuai J Zhou Z G Wang Y H et al The effects of short term water logging on the lint yield and yieldcomponents of cotton with respect to boll position J EuropeanJoumal of Agronomy 2015 67 61 74 3 Li C Y Jiang D Wollenweber B et al Waterlogging pretreatmentdur ingvegetative growthimprovestolerance to waterlogging after anthesis in wheat J Plant Science 2011 180 672 678 4 張健 劉美艷 彭蘭華 等 絲瓜作砧木在夏秋黃瓜栽培中的應(yīng)用 研究 J 北方園藝 2002 6 46 47 5 陽燕娟 王麗萍 高攀 等 嫁接提高蔬菜作物抗逆性及其機制研 究進展 J 長江蔬菜 2013 22 1 10 6 張健 劉美艷 肖煒 等 絲瓜作砧木提高黃瓜耐澇性的研究 J 植物學通報 2003 20 1 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