熱激處理下不同番茄砧木對(duì)茄子嫁接苗生長(zhǎng)及生理特性的影響

秦 濤，劉新社

(商丘職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 商丘 476100)

茄子為茄科茄屬植物，以漿果為產(chǎn)品，幼嫩果實(shí)既可食用也可用于加工，且營(yíng)養(yǎng)非常豐富，特別是紫茄中的維生素E和維生素P含量都很高，具有特殊的食療價(jià)值。此外，茄子產(chǎn)量高、適應(yīng)性強(qiáng)、供應(yīng)期長(zhǎng)等。如今在我國(guó)北方已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了茄子的周年生產(chǎn)，但由于茄子的耐熱品種相對(duì)較少，使它在越夏生產(chǎn)和秋季延后大棚栽培中常常受到高溫傷害，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)绊懫洚a(chǎn)量和品質(zhì)[1]。所以，通過栽培或者育種的手段提高茄子的耐熱能力在生產(chǎn)上具有重要意義。研究表明，通過嫁接能夠增強(qiáng)植株生物脅迫和非生物脅迫的抵抗能力，從而改善果實(shí)的品質(zhì)[2-14]。番茄也屬于茄科植物，且番茄的土傳病害較少，根系十分強(qiáng)大，如果將番茄與茄子進(jìn)行嫁接則成活率會(huì)比較高，并能降低茄子土傳病害的發(fā)生率，從而增加茄子的產(chǎn)量。王茹華等[15]、張文彪等[16]以番茄作為砧木嫁接茄子，發(fā)現(xiàn)嫁接不僅能顯著增強(qiáng)茄子的植株抗病性，還能增強(qiáng)植株的長(zhǎng)勢(shì)，提高果實(shí)產(chǎn)量，并能在一定程度上改善果實(shí)品質(zhì)。此外，在茄子耐熱性苗期鑒定、不同茄子品種幼苗耐熱性比較等方面已經(jīng)開展了一些研究，這些研究表明，茄子熱害指數(shù)、葉片相對(duì)電解質(zhì)滲透率等可作為鑒定茄子耐熱性的指標(biāo)[17-18]。但目前生產(chǎn)上非常缺乏能提高茄子耐熱性的砧木，有關(guān)茄子抗熱性方面的研究也鮮見報(bào)道。鑒于此，選用不同的番茄品種作為砧木來嫁接茄子，通過對(duì)茄子苗期的熱害指數(shù)以及相關(guān)生理指標(biāo)的測(cè)定，分析不同番茄砧木嫁接的茄子苗對(duì)高溫脅迫的抗性，為生產(chǎn)上提高茄子耐熱性和選育抗熱砧木品種提供參考。

1 材料和方法

1.1 供試材料

4個(gè)番茄品種(金棚一號(hào)、大紅小果、粉果中果、小櫻桃，分別用T1、T2、T3、T4表示)為砧木，大田綠豐茄子為接穗，材料均由洛陽農(nóng)林科學(xué)院提供。

1.2 試驗(yàn)方法

2019年3月10日將番茄和茄子自根苗(對(duì)照，CK)的幼苗分苗移栽到營(yíng)養(yǎng)缽中。當(dāng)番茄幼苗長(zhǎng)出5～6片真葉、莖粗4～6 mm，作為接穗的茄子苗長(zhǎng)出3～4片真葉、莖粗達(dá)2～4 mm時(shí)，用劈接法進(jìn)行嫁接，常規(guī)管理茄子嫁接苗和自根苗。等茄子嫁接苗完全成活時(shí)，將嫁接苗和自根苗放入同一光照培養(yǎng)箱(光暗周期12 h/12 h，晝溫/夜溫為27 ℃/22 ℃，光照強(qiáng)度4 000 lx，相對(duì)濕度 90%)內(nèi)培養(yǎng)7 d。然后挑取長(zhǎng)勢(shì)基本一致的自根苗和嫁接苗轉(zhuǎn)入光暗周期16 h/8 h、37 ℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)2 d，最后把溫度上調(diào)至45 ℃，在相同的光照強(qiáng)度和相對(duì)濕度條件下熱激處理6 h。

1.3 指標(biāo)測(cè)定

熱害指數(shù)：取熱激處理后的嫁接苗10株進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，重復(fù)3次。分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為0級(jí)，無熱害癥狀；1級(jí)，只有1～2片葉變黃；2級(jí)，所有葉都變黃；3級(jí)，僅1～2片葉萎蔫；4級(jí)，整株萎蔫枯死。熱害指數(shù)=∑(各級(jí)株數(shù)×級(jí)數(shù))/(最高級(jí)數(shù)×總株數(shù))×100%。超氧化物歧化酶(SOD)活性的測(cè)定采用氮藍(lán)四唑法，丙二醛(MDA)含量的測(cè)定采用硫代巴比妥酸法[19]，葉綠素含量測(cè)定、電解質(zhì)滲出率的測(cè)定參考李合生等[20]的方法進(jìn)行。

1.4 數(shù)據(jù)處理

用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析[21-23]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同番茄砧木對(duì)茄子嫁接苗成活率的影響

從表1可以看出，4種番茄砧木嫁接后，茄子苗的成活率均在70%以上，且不同砧木間的差別較大。以T1為砧木的嫁接苗的成活率最低，僅為70.00%；以T4為砧木的則最高，達(dá)93.33%，是以T1為砧木的1.3倍，而以T2和T3為砧木的茄子嫁接苗的成活率分別比T1為砧木的高20.00、3.33個(gè)百分點(diǎn)。

表1 不同番茄砧木茄子嫁接苗的成活率Tab.1 Survival rate of grafted eggplant seedlings with different tomato rootstocks

2.2 熱激處理下不同番茄砧木對(duì)茄子嫁接苗熱害指數(shù)的影響

調(diào)查表明，不同番茄砧木品種與大田綠豐茄子嫁接后的嫁接苗的熱害指數(shù)要比自根苗低，其中以T3為砧木的茄子嫁接苗苗期熱害指數(shù)最低，僅為21.67%，而以T1、T2和T4為砧木的熱害指數(shù)分別比T3為砧木的高13.53%、5.56%和17.69%。而茄子自根苗的熱害指數(shù)達(dá)44.68%，是以T3為砧木的2.06倍。

2.3 不同番茄砧木對(duì)茄子嫁接苗形態(tài)指標(biāo)的影響

從表2可看出，4個(gè)砧木的嫁接苗株高與自根苗差異均不顯著。以T1為砧木的嫁接苗幅長(zhǎng)顯著高于自根苗的；各個(gè)砧木的平均幅寬與自根苗的差異也不顯著。以T1和T3為砧木的嫁接苗莖粗顯著高于自根苗的，其中以T3為砧木的茄子嫁接苗平均莖粗最大，達(dá)到3.24 mm，比自根苗高出23.66%；而以T2和T4作砧木的嫁接苗與自根苗的莖粗差異不顯著，且4種不同番茄砧木嫁接苗間的莖粗差異也不顯著。不同番茄砧木茄子嫁接苗的葉片數(shù)與茄子自根苗接近，均為4～5片，而以T3和T4為砧木的茄子嫁接苗的平均葉片數(shù)較高，為5片，但4種砧木的嫁接苗與自根苗的葉片數(shù)差異均不顯著。

表2 不同番茄砧木茄子嫁接苗的植株形態(tài)Tab.2 Plant morphology of grafted eggplant seedlings with different tomato rootstocks

2.4 熱激處理下不同番茄砧木對(duì)茄子嫁接苗葉片SOD活性的影響

4種茄子嫁接苗和自根苗經(jīng)過熱激處理后葉片的SOD活性均有明顯提高，其中，以T3為砧木的茄子嫁接苗葉片SOD活性增幅最明顯，為53.31%，以T2為砧木的嫁接苗增幅最小，僅為8.58%，二者相差44.73個(gè)百分點(diǎn)。以T1、T3為砧木的嫁接苗葉片SOD活性增幅與CK均差異顯著，而以T2、T4作砧木的茄子嫁接苗葉片SOD活性增幅與CK差異均不顯著(表3)。

2.5 熱激處理下不同番茄砧木對(duì)茄子嫁接苗葉片MDA含量的影響

由表4可知，以4個(gè)番茄品種作砧木的茄子嫁接苗和自根苗葉片的MDA含量在熱激處理后均呈上升趨勢(shì)，以茄子自根苗的葉片MDA含量增幅最高，為141.89%，以T1為砧木的嫁接苗增幅最低，僅17.32%，二者相差124.57個(gè)百分點(diǎn)。嫁接苗葉片MDA含量增幅均顯著低于自根苗的。由此可知，茄子苗的葉片MDA含量在熱激處理后上升，茄子自根苗葉片MDA含量增幅顯著高于嫁接苗；T2、T3、T4為砧木的茄子嫁接苗之間葉片MDA含量增幅差異不顯著。

表3 不同番茄砧木茄子嫁接苗葉片的SOD活性 Tab.3 SOD activity of grafted eggplant leaves with different tomato rootstocks U/mg

2.6 熱激處理下不同番茄砧木對(duì)茄子嫁接苗葉片葉綠素含量的影響

表5表明，茄子嫁接苗與自根苗葉片的葉綠素含量在熱激后均增加，且以T1作砧木的茄子嫁接苗葉片的葉綠素含量增幅最高，達(dá)71.69%。而自根苗的葉綠素含量增幅最低，為22.54%，二者相差49.15個(gè)百分點(diǎn)。無論常溫下還是熱激處理后，茄子自根苗葉綠素含量均高于各類嫁接苗。以T1、T2、T3為砧木的茄子嫁接苗葉片葉綠素含量增幅與T4和自根苗均差異顯著，以T4為砧木的葉綠素含量增幅與自根苗差異不顯著，在各類嫁接苗中，T2、T3間差異不顯著。

2.7 熱激處理下不同番茄砧木對(duì)茄子嫁接苗電解質(zhì)滲出率的影響

由表6可知，熱激處理后茄子嫁接苗與自根苗的電解質(zhì)滲出率均上升，且增幅較明顯。茄子自根苗葉片的電解質(zhì)滲出率增幅最高，達(dá)179.39%，以T3為砧木的茄子嫁接苗增幅最低，為4.34%，二者相差175.05個(gè)百分點(diǎn)。以T1、T2和T4為砧木的嫁接苗增幅分別比自根苗低145.97、159.70、119.62個(gè)百分點(diǎn)。以T1、T2、T3、T4作砧木的茄子嫁接苗葉片的電解質(zhì)滲出率增幅均與自根苗差異顯著。

表5 不同番茄砧木茄子嫁接苗葉片的葉綠素含量 Tab.5 Chlorophyll content in leaves of grafted eggplant seedlings with different tomato rootstocks mg/g

表6 不同番茄砧木茄子嫁接苗葉片的電解質(zhì)滲出率 Tab.6 Electrolyte exudation rate of eggplant grafted with different tomato rootstocks %

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，在茄子嫁接苗的幼苗生長(zhǎng)期，對(duì)于同一種番茄砧木而言，以T1作砧木的嫁接苗的成活率、平均株高均為最低，而熱激處理后其葉片MDA含量增幅最小，葉綠素含量增幅最大。以T2作砧木的嫁接苗在高溫脅迫下葉片SOD活性增幅最小。以T3為砧木的嫁接苗的平均株高、平均幅寬、平均莖粗均最高，且熱激后其熱害指數(shù)、葉片電解質(zhì)滲出率增幅最低，SOD活性增幅最高。以T4為砧木的嫁接苗成活率最高。綜合比較4種番茄砧木對(duì)茄子嫁接苗的生理及耐熱性的影響，以T3為砧木嫁接的茄子苗生理狀況及耐熱能力較好。

本試驗(yàn)結(jié)果表明，用4個(gè)番茄品種作砧木嫁接茄子，對(duì)茄子苗期的株高、莖粗、葉片數(shù)、株型等沒有顯著影響，這與前人的研究結(jié)果基本一致[24-26]。賈開志等[1]研究發(fā)現(xiàn)，熱害指數(shù)是一種較直觀的茄子耐熱性鑒定方法，熱害指數(shù)越高，就代表幼苗的受害程度越重，而幼苗的耐熱性就越弱。以不同番茄品種作砧木的茄子嫁接苗的熱害指數(shù)均低于茄子自根苗，這說明以這4種番茄為砧木嫁接茄子均能夠提高茄子苗的耐熱性，其中以T3為砧木的茄子嫁接苗耐熱性較好。SOD是一種能清除超氧陰離子自由基的酶，其功能是催化超氧陰離子自由基生成過氧化氫，使其能夠被過氧化氫酶進(jìn)一步分解或利用，故SOD有保護(hù)生物體免受活性氧傷害的能力，SOD活性與植物的抗逆性密切相關(guān)。而在本試驗(yàn)中，以不同番茄品種為砧木的茄子嫁接苗和自根苗經(jīng)過熱激處理后，秧苗葉片的SOD活性均呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，并且以T3為砧木的茄子嫁接苗葉片的SOD活性增幅最明顯，表現(xiàn)出較高的耐熱性。當(dāng)植物的器官趨于衰老或處在逆境條件下時(shí)，往往會(huì)發(fā)生膜脂的過氧化，而MDA是其最終分解產(chǎn)物，它在細(xì)胞中的積累可能會(huì)對(duì)膜和細(xì)胞造成傷害，所以MDA含量常用于表示細(xì)胞膜脂的過氧化程度和植物對(duì)逆境條件反應(yīng)的強(qiáng)弱。葉片細(xì)胞的電解質(zhì)外滲是由于植物受到高溫或低溫，干旱、鹽漬、病原菌侵染等逆境的影響后，細(xì)胞膜遭到破壞，膜的通透性增大，所以電解質(zhì)滲出率能夠表示質(zhì)膜透性的變化，是反映植物在逆境下所受傷害的常用指標(biāo)。本試驗(yàn)結(jié)果表明，熱激處理后茄子嫁接苗和自根苗葉片的MDA含量和電解質(zhì)滲出率均增加，但是茄子自根苗的增幅均是最高的，而嫁接苗表現(xiàn)出一定的耐熱能力，其中以T3作砧木嫁接的茄子幼苗耐熱性最佳。