NaCl 脅迫下3 種蘋果砧木組培苗耐鹽性比較

曹曉敏 弟豆豆 許 茜 李裕旗 胡 慧 姜中武,2 趙玲玲,2*

(1 煙臺大學生命科學學院，煙臺264005；2 山東省煙臺市農(nóng)業(yè)科學研究院，煙臺265500）

土壤鹽漬化是我國北方一些干旱、半干旱地區(qū)栽培蘋果面臨的主要障礙因素之一。近年來，山東省煙臺市農(nóng)業(yè)科學研究院從八棱海棠實生苗中篩選出一些抗重茬砧木優(yōu)系[1]，對這些砧木開展的耐鹽性鑒定可以為其推廣利用提供參考。本研究測定了不同濃度NaCl 脅迫下3種蘋果砧木組培苗植株生長和生理生化指標變化，綜合分析其耐鹽能力，為我院選育出的抗重茬砧木品系的抗鹽性鑒定提供依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

試驗于2018 年10 月在煙臺市農(nóng)業(yè)科學研究院蘋果育種中心實驗室進行，以青砧1 號、煙砧5 號與煙砧6 號的組培苗為試材。

1.2 處理方法

將培養(yǎng)30 d 的3 種不同品種組培苗接種于不同NaCl 濃度的MS 分化培養(yǎng)基上，NaCl濃度分別為0、1%、1.5%、2%和2.5%。培養(yǎng)16 d后測定相關(guān)生理生化指標。培養(yǎng)條件：光照時間為12 h/d，光照強度為3000 lx，培養(yǎng)溫度為23～27 ℃。

1.3 測定指標與方法

1.3.1 相對電導率 將不同NaCl 脅迫處理后的組培苗，剪成3~5 mm 的小段，混勻，稱取2 g放入帶刻度試管中，并加入40 mL 蒸餾水，室溫下浸泡24 h 后， 用DDS-11a 型電導率儀（上海）測定初始電導率，然后將試管用保鮮膜封口，沸水浴30 min，冷卻至室溫，搖勻，重復3 次。

相對電導率(%)=初始電導率/終電導率×100

1.3.2 其它生理指標 取空白對照組和NaCl脅迫處理后的組培苗，用去離子水沖洗干凈，避開芽眼，剪成3~5 mm 的薄片，充分混勻。稱取0.5 g，充分研磨，測定脯氨酸含量，脯氨酸含量的測定采用茚三酮法；稱取0.25 g，制備粗酶液，用于SOD、POD、CAT、可溶性蛋白和丙二醛含量的測定。SOD 活性測定采用氮藍四唑 （NBT) 法；POD 活性測定采用愈創(chuàng)木酚法；CAT 活性測定采用紫外吸收法；可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍G-250 法； 丙二醛含量的測定采用硫代巴比妥酸（TBA）法。每個處理重復3 次。

2 結(jié)果與分析

2.1 NaCl 脅迫對蘋果砧木組培苗相對生長量的影響

由表1 可知，隨著NaCl 濃度的增加，煙砧5 號和煙砧6 號組培苗的相對生長量呈現(xiàn)下降趨勢， 而青砧1 號組培苗呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。 在NaCl 濃度為2.5%時，煙砧5 號和煙砧6 號的組培苗的相對生長量分別比其對照減少98.56%和88.24%，而青砧1 號組培苗停止生長。

表1 不同濃度NaCl 脅迫對3 種蘋果砧木組培苗相對生長量的影響

2.2 NaCl 脅迫對蘋果砧木組培苗相對電導率的影響

相對電導率的大小直接反應植物的抗逆性，相對電導率值越大，抗性越弱[2]。圖1 可以看出不同蘋果砧木葉片的相對電導率隨NaCl濃度的增加逐漸升高，不同砧木相對電導率增加幅度不同。在NaCl 濃度為2.5%時，煙砧6號、煙砧5 號和青砧1 號的組培苗的相對電導率與對照相比分別增加了23.52%、28.61%和31.68%。

2.3 NaCl 脅迫對蘋果砧木組培苗可溶性蛋白含量的影響

圖1 NaCl 脅迫對蘋果砧木組培苗相對電導率的影響

蛋白質(zhì)是植物體內(nèi)重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)之一，其含量的多少直接反映植物的生長狀況[3]。由圖2 可知，不同蘋果砧木葉片內(nèi)可溶性蛋白含量隨著NaCl 濃度的增加呈現(xiàn)先增高后下降的趨勢。NaCl 濃度為1.5%時，青砧1 號砧木組培苗的可溶性蛋白含量最高，與對照相比增加了1.21 倍，而煙砧5 號和煙砧6 號砧木的組培苗在NaCl 濃度為2.0%時，可溶性蛋白含量最高，與對照相比分別增加了1.4 倍和1.35 倍。

圖2 NaCl 脅迫對蘋果砧木組培苗可溶性蛋白含量的影響

圖3 NaCl 脅迫對蘋果砧木組培苗SOD 活性的影響

2.4 NaCl 脅迫對蘋果組培苗抗氧化酶活性的影響

超氧化物歧化酶（SOD）是植物保護系統(tǒng)中的主要保護酶，在此系統(tǒng)中處于核心地位，它的活力與植物的抗性關(guān)系密切[4]。由圖3 可以看出，SOD 活性隨NaCl 濃度的增加呈先升高后下降的趨勢。當NaCl 濃度為1.5%時，青砧1 號組培苗SOD 酶活性最高，與對照相比增加了86 U/g.hFW；當NaCl 濃度為2.0%時，煙砧5 號和煙砧6 號的組培苗SOD 酶活性最高，與對照相比分別增加了19.6%和19.2%。

圖4 NaCl 脅迫對蘋果砧木組培苗POD 活性的影響

圖5 NaCl 脅迫對蘋果砧木組培苗CAT 活性的影響

過氧化物酶（POD）能清除體內(nèi)過多H2O2等過氧化物， 是細胞內(nèi)防御酶系統(tǒng)中的自由基清除劑[5]。圖4 可看出，不同蘋果砧木組培苗POD 活性隨NaCl 濃度的增大呈先升高后下降的趨勢。當NaCl 濃度為1.5%時，3 種砧木組培苗的POD 酶活性為青砧1 號＞煙砧6號＞煙砧5 號； 當NaCl 濃度為2.0%時，3 種砧木組培苗POD 酶活性依次為煙砧6 號＞青砧1 號＞煙砧5 號； 當NaCl 濃度為2.5%時，煙砧6 號、 煙砧5 號和青砧1 號的組培苗的POD 活性分別為對照的1.43 倍、1.34 倍和1.02 倍。

不同NaCl 脅迫下，3 種砧木組培苗樹體內(nèi)過氧化氫酶（CAT）活性的變化見圖5。圖5 可看出， 不同蘋果砧木組培苗CAT 酶活性隨NaCl 處理濃度的增大呈先升高后下降的趨勢。在NaCl 濃度為1.5%時，3 種砧木組培苗的CAT 酶活性最高，依次為：煙砧6 號＞煙砧5號＞青砧1 號，分別為對照的3.25 倍、1.89 倍和1.49 倍。

2.5 NaCl 脅迫對蘋果砧木組培苗丙二醛含量的影響

丙二醛(MDA)是膜脂過氧化的主要產(chǎn)物之一，其含量多少可以直接反映植物受害程度[6]。從圖6 可知，NaCl 脅迫下，3 種蘋果砧木組培苗的丙二醛含量隨著NaCl 濃度的升高逐漸增加。當NaCl 濃度為2.5%時，煙砧5 號、煙砧6號和青砧1 號的組培苗的丙二醛含量分別比對 照 增 加 了3.76 mmol／gFW、3.58 mmol／gFW和4.02 mmol／gFW。

圖6 NaCl 脅迫對蘋果砧木組培苗丙二醛含量的影響

2.6 NaCl 脅迫對組培苗游離脯氨酸含量的影響

圖7 NaCl 脅迫對蘋果砧木組培苗脯氨酸含量的影響

圖7 可以看出，隨著NaCl 濃度的升高，3種砧木組培苗的脯氨酸含量呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。在NaCl 濃度為1.5%時，3 種砧木組培苗脯氨酸含量高低順序依次為青砧1 號＞煙砧5 號＞煙砧6 號；當NaCl 濃度為2.0%時，三者的脯氨酸含量為煙砧6 號＞煙砧5 號＞青砧1號；當NaCl 濃度為2.5%時，煙砧6 號、煙砧5號和青砧1 號的組培苗的脯氨酸含量分別為對照的2.05 倍、1.88 倍和0.71 倍。

2.7 3 種蘋果砧木組培苗抗鹽性綜合評價

以不同程度脅迫下不同生理生化指標平均值的隸屬函數(shù)平均值作為品種耐鹽性的評定標準，平均隸屬值越大，抗鹽性越強[7]。由表2 可以得出，煙砧6 號組培苗的隸屬值最大，表明其抗性最強，而青砧1 號組培苗的最小，則抗性較弱。由此得出3 種蘋果砧木組培苗的抗鹽性依次為：煙砧6 號＞煙砧5 號＞青砧1 號。

表2 3 種蘋果砧木組培苗抗性指標隸屬函數(shù)值及綜合評價

3 小結(jié)

抗鹽性是植物重要的抗性指標之一，植物在逆境脅迫條件下所發(fā)生的生理變化是錯綜復雜的，并受多種因素的綜合影響，孤立的用某一指標很難真實的反映植物的抗鹽本質(zhì)。本研究利用所測各種生理生化指標來綜合比較3 種砧木組培苗的抗鹽性，從測定結(jié)果看，抗鹽性從強到弱依次為煙砧6 號＞煙砧5 號＞青砧1 號。由于試驗是人工模擬NaCl 脅迫，可能與復雜的自然條件有所不同，所以精確的抗鹽性還有待于在實際生產(chǎn)中進一步確認。