鹽脅迫下西蘭花和花椰菜抗逆性比較

蔣 海 燕（江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，江西 南昌330045）

鹽脅迫下西蘭花和花椰菜抗逆性比較

蔣 海 燕
（江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，江西 南昌330045）

研究比較鹽脅迫下西蘭花和花椰菜的抗鹽性大小。結(jié)果表明，NaCl脅迫顯著（P＜0.05）抑制西蘭花幼苗生長的濃度為300 mmol/L；顯著抑制花椰菜幼苗生長的濃度為100 mmol/L。鹽脅迫下，西蘭花脯氨酸含量和SOD、POD活性均較花椰菜高，而丙二醛含量較花椰菜低。結(jié)果表明鹽脅迫下保護(hù)酶活性增強和脯氨酸積累是西蘭花具有較強抗鹽能力的重要生理學(xué)基礎(chǔ)。

鹽脅迫；西蘭花；花椰菜；脯氨酸；保護(hù)酶活性

蔣海燕. 鹽脅迫下西蘭花和花椰菜抗逆性比較［J］. 生物災(zāi)害科學(xué)， 2015， 38（4）:325-327.

土壤鹽漬化是世界公認(rèn)的資源問題和生態(tài)問題。據(jù)世界糧農(nóng)組織和教科文組織的統(tǒng)計，全世界有各種鹽漬土約 9.5×108hm2， 占陸地面積的 10%左右。我國鹽漬土地的面積約為 1.0×108hm2［1］， 占亞洲的1/3。由于工業(yè)污染的加劇、廢水海水的開發(fā)利用、化肥的大量投入以及設(shè)施生產(chǎn)的迅猛發(fā)展，土壤的次生鹽漬化呈現(xiàn)加重趨勢，鹽漬土面積還在繼續(xù)增加。設(shè)施土壤的次生鹽漬化目前已成為設(shè)施蔬菜生產(chǎn)的主要限制因子，嚴(yán)重影響了蔬菜的產(chǎn)量和品質(zhì)［2-3］。

花椰菜（ Brassica oleracea L.var.botrytis L.），又 稱白花菜、菜 花，西 蘭花（ Brassica oleracea var. Italica），別名綠花菜、青花菜、綠菜花，與花椰菜同為蕓薹屬甘藍(lán)的變種，原產(chǎn)歐洲，近年我國已有大量栽培。它們均為十字花科蕓薹屬 2 年生蔬菜。兩者均含豐富營養(yǎng)成分，含有蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、食物纖維、多種維生素及鈣、磷、鐵等多種礦物質(zhì)元素，被歐美的營養(yǎng)學(xué)家視為保健佳蔬和“葆春蔬品”［4］，是人們生活中不可缺少的蔬菜品種。目前關(guān)于上述兩種蔬菜抗鹽性的研究較少，徐芬芬等［5］比 較了生菜、大白菜、西蘭花和小白菜等四種蔬菜種子萌發(fā)期抗鹽性的大小，結(jié)果表明，4 種蔬菜中以西蘭花的抗鹽性最強。但關(guān)于花椰菜抗鹽性的研究未見報道，更未見西蘭花和花椰菜抗鹽性大小比較的研究。因此本試驗采用水培的方法比較了兩者幼苗期抗鹽性的大小和生理差異，以期為鹽堿地蔬菜的種植提供理論指導(dǎo)。

1　材料與方法

1.1 供試材料

供試蔬菜品種：花椰菜，“ 洪都 15 號”； 西蘭花，“ 綠美 90 天”。

1.2 試驗設(shè)計與處理

西蘭花和花椰菜種子在相同條件下催芽，長出兩片子葉后，挑選均勻一致的小苗栽于裝有細(xì)沙的塑料碗中培養(yǎng)，用打孔器將大小合適的泡沫板均勻打 3個孔，將幼苗放在已打好的孔中，泡沫板放在塑料碗中進(jìn)行水培處理，1/2 Hoagland營養(yǎng)液培養(yǎng)，每隔 3 d換 1 次營養(yǎng)液。在人工氣候箱中進(jìn)行培養(yǎng)，人工氣候箱的晝夜溫度為28℃/25℃，晝夜?jié)穸葹?75%/70%；光照時間 10 h，光照強度 1 級。培養(yǎng) 3 d后，在營養(yǎng)液中分別加入 0、50、100、150、200、300 mmol/LNaCl，每處理重復(fù) 3次，每重復(fù) 10 碗。

1.3 測定指標(biāo)

持續(xù)處理15 d后，測定株高、根長和單株鮮質(zhì)量，同時取相同部位葉片測定以下生理指標(biāo)：脯氨酸含量參照張殿忠等［5］的 方法，采 用茚三酮比色法測定；丙 二醛（ MDA）含 量用TBA顯色法測定［6］； S OD［6］和 POD［6］活性用NBT光化還原法和愈創(chuàng)木酚比色法測定。每個指標(biāo)每重復(fù)測定3次，最后結(jié)果取平均值。

1.4 數(shù)據(jù)處理

用 Excel 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計整理，DPS6.55 版軟件進(jìn)行顯著性分析。

2　結(jié)果與分析

2.1 鹽脅迫對西蘭花和花椰菜生長的影響

試驗結(jié)果表明，鹽脅迫前，西蘭花和花椰菜都能正常生長，隨著鹽脅迫時間的延長，花椰菜逐漸枯萎變黃，而西蘭花生長沒有受到影響。培養(yǎng)至 15 d，隨著鹽處理濃度的增加，花椰菜和西蘭花的單株鮮質(zhì)量、根長和株高均隨鹽處理濃度的增加表現(xiàn)出先增后降的趨勢，但兩者對鹽脅迫的敏感性不同。

由表 1 可知，50～200 mmol/L NaCl 脅迫下西蘭花單株鮮質(zhì)量均顯著高于 CK（P＜0.05），300 mmol/L NaCl 脅迫下西蘭花的單株鮮質(zhì)量受到顯著抑制（P＜0.05）。5 0 mmol/L NaCl 脅迫下花椰菜單株鮮質(zhì)量高于CK，但當(dāng) NaCl 濃度超過 100 mmol/L時，花椰菜單株鮮質(zhì)量均顯著低于 CK（P＜0.05）。 因此，NaCl 脅迫顯著（P＜0.05）抑制西蘭花單株鮮質(zhì)量的濃度為 300 mmol/L；顯 著（P＜0.05）抑制花椰菜單株鮮質(zhì)量的濃度為 100 mmol/L。

50～200 mmol/L NaCl 脅迫下西蘭花根長均高于 CK，其中，100 mmol/L NaCl 處理根長顯著（P＜0.05）超過CK，3 00 mmol/L NaCl脅迫下西蘭花的根長較CK降低，但 未達(dá)顯著水平。說 明，濃 度低于300 mmol/L NaCl 脅迫處理對西蘭花根系生長無顯著影響。50 mmol/L NaCl 脅迫下花椰菜根長高于 CK，高于 50 mmol/L NaCl 處理花椰菜根長均受到抑制，濃度高于200 mmol/L NaCl 脅迫處理花椰菜根長受到顯著抑制（P＜0.05）。由 以上分析可知，N aCl 脅迫顯著（P＜0.05）抑制西蘭花根長的濃度為 300 mmol/L，顯 著（P＜0.05）抑制花椰菜根長的濃度為 200 mmol/L。

50～200 mmol/L NaCl 脅迫下西蘭花株高均受到促進(jìn)，其中 100 mmol/L NaCl 脅迫下西蘭花株高顯著高于 CK（P＜0.01），300 mmol/L NaCl 脅迫西蘭花株高顯著低于 CK（P＜0.05）。50 mmol/L NaCl 脅迫處理花椰菜株高較 CK 有所提高，但與 CK差異不顯著，其他濃度處理均較 CK 降低，150 mmol/L NaCl 脅迫處理花椰菜的株高顯著低于 CK（P＜0.05）。由以上分析可知，NaCl 脅迫顯著（P＜0.05）抑制西蘭花株高的濃度為 300 mmol/L，顯著（P＜0.05）抑制花椰菜株高的濃度為 150 mmol/L。

表1　鹽脅迫對西蘭花和花椰菜生長的影響

由以上分析可知， 花椰菜和西蘭花對 NaCl 的反應(yīng)均表現(xiàn)為低濃度促進(jìn)， 高濃度抑制， 但兩者對 NaCl的耐受閾值不同，西蘭花為 300 mmol/L，花椰菜為 100 mmol/L。

2.2 鹽脅迫對西蘭花和花椰菜脯氨酸含量和抗氧化酶系統(tǒng)的影響

由表 2 分析可知，鹽脅迫下，花椰菜和西蘭花 SOD 活性和 POD 活性均高于 CK，且隨鹽脅迫濃度的增加，兩者 SOD 和 POD 活性均呈先增后減趨勢。相同鹽濃度處理下兩者的 SOD和 POD活性比較均以西蘭花高于花椰菜。

脯氨酸是植物體內(nèi)的一種重要滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，對鹽脅迫反應(yīng)較敏感，其含量大小可以作為衡量植物抗旱、抗鹽能力的生理指標(biāo)。由表 2 可知，隨鹽脅迫濃度的增加，西蘭花和花椰菜的脯氨酸含量均逐漸增加。相同鹽濃度處理下西蘭花的脯氨酸含量均高于花椰菜，而且從隨著鹽處理濃度的增加，脯氨酸含量增加的幅度來看，西蘭花也較大。

丙二醛含量變化是反映細(xì)胞膜脂過氧化作用強弱的一個重要指標(biāo)。由表 2 可知，西蘭花和花椰菜的MDA 含量均隨 NaCl 脅迫濃度增強呈線性遞增趨勢，其中，100～300 mmol/L NaCl 脅迫處理 MDA含量均顯著高于 CK（P＜0.05）。西蘭花丙二醛含量的增加幅度也較花椰菜小，300 mmol/L NaCl 脅迫下西蘭花和花椰菜 MDA含量分別較 CK 提高 9.20 μmol/g 和 11.98 μmol/g。表明西蘭花能夠更好的抑制膜脂過氧化作用，增加膜結(jié)構(gòu)的完整性，從而表現(xiàn)出較強的耐鹽能力。

表2　鹽脅迫對西蘭花和花椰菜脯氨酸含量和抗氧化酶系統(tǒng)的影響

3　結(jié)論與討論

通過使用含不同濃度NaCl 的1/2 Hoagland營養(yǎng)液培養(yǎng)花椰菜和西蘭花幼苗，比 較了花椰菜和西蘭花抗鹽性的大小。研究結(jié)果表明，花椰菜和西蘭花的單株鮮質(zhì)量、根長和株高等均對 NaCl 表現(xiàn)出低濃度促進(jìn)，高濃度抑制的作用，但兩者對NaCl的耐受閾值不同。NaCl顯著抑制西蘭花單株鮮質(zhì)量、根長和株高的濃度均為300 mmol/L，顯著抑制花椰菜單株鮮質(zhì)量、根 長和株高的濃度分別為100、200和150 mmol/L。表明，花椰菜對鹽脅迫更敏感，抗鹽能力較弱，西蘭花抗鹽能力較強。

通過對鹽脅迫下西蘭花和花椰菜幼苗的脯氨酸含量和保護(hù)酶活性大小比較可知，鹽脅迫下西蘭花的脯氨酸含量、SOD 活性和 POD 活性均較花椰菜高，而丙二醛含量較花椰菜低。說明，鹽脅迫下西蘭花可通過積累滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，增強保護(hù)酶活性，抑制膜質(zhì)過氧化和積累滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)而適應(yīng)鹽脅迫環(huán)境。

［1］ 王春裕. 謅議土壤鹽漬化的生態(tài)防治［J］. 生態(tài)學(xué)雜志， 1997，16（6）:67-71.

［2］ 童有為， 陳淡飛. 溫室土壤次生鹽漬化的形成和治理途徑研究［J］. 園藝學(xué)報， 1991，18 （2）:159-162.

［3］ 蔡志遠(yuǎn). 保護(hù)地土壤次生鹽漬化的形成與防治［J］. 天津農(nóng)林科技， 2005， （1）:24-26.

［4］ 張殿忠， 汪沛洪， 趙會賢. 測定小麥葉片游離脯氨酸含量的方法［J］. 植物生理學(xué)通訊，1990（4）:62-65.

［5］ 徐芬芬， 趙亞楠， 陳海燕， 等. 幾種蔬菜萌發(fā)期耐NaCl脅迫能力的比較［J］. 種子，2012， 31（4）: 104-105.

［6］ 劉萍， 李明軍. 植物生理學(xué)實驗技術(shù)［M］. 北京: 科學(xué)出版社， 2007: 123-125， 147-148， 150-152.

Comparation of Salt Stress Resistance between Broccoli and Cauliflower

JIANG Hai-yan
（College ofAgronomy， Jiangxi Agricultural University， Nanchang 330045， China）

Comparation of salt stress resistance between Broccoli and cauliflower was studied in this paper. The results showed that the concentration of NaCl that significantly inhibited seedling growth of broccoli and cauliflower was 300 mmol/L and 100 mmol/L， respectively. Under the salt stress， the proline content， SOD activity and POD activity of broccoli were higher than that of cauliflower， while the MDA content of broccoli were lower than that of cauliflower， which showed the physiological basis of higher salt resistance in broccoli.

salt stress； broccoli； cauliflower； proline； protection enzyme activity

S635

A

2095-3704（2015）04-0325-03

2015-11-01

蔣海燕，女，碩士，副教授，主要從事植物生理研究，E-mail:jianghaiyan@163.com。