NaCl胁迫对黄瓜种子萌发、幼苗生长及保护酶活性的影响

摘 要：采用深液流营养液水培（DFT）方法研究NaCl胁迫对黄瓜种子萌发、幼苗子叶生长及保护酶活性的影响。结果表明，不同浓度的NaCl溶液均能对黄瓜种子萌发、幼苗生长造成不同程度的抑制，并改变黄瓜叶片保护酶活性。盐浓度较低的土壤，对黄瓜种子发芽及生长影响较小，不影响种植；高盐地区因不利于黄瓜种子萌发及生长，而不适宜黄瓜的种植。

关键词：黄瓜；NaCl；发芽率；生物积累量；保护酶活性

中图分类号：S642.2 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2016.04.005

Abstract： With the methods of deep flow hydroponic nutrient solution （DFT） ， the NaCl stress on seed germination， seedling growth cotyledons and protective enzyme activities of cucumber was studied. The results showed that the different concentrations of NaCl solutions could inhibition the seed germination， seedling growth resulting in varying degrees， and change the cucumber leaf protective activity. The soil of lower concentration salt had the less affected on seed germination and growth， who hadn’t the affect on cultivation； and the area due to high salt was not conducive to seed germination and growth， which was inappropriate to cucumber cultivation.

Key words： cucumber； NaCl； germination rate； bioaccumulation； protected enzyme activity

土壤盐渍化是影响植物生产的主要因素之一[1]。随着蔬菜设施栽培的快速发展，土壤次生盐渍化已成为我国蔬菜设施生产可持续发展所面临的严峻挑战之一。盐胁迫对植物造成的伤害是多方面的，它可以打破植物的养分平衡，抑制营养元素的吸收和运转[2]，改变植物细胞内离子的浓度和种类，给膜完整性带来破坏，并降低某些酶功能。在盐胁迫下，植物的光合作用可受到明显影响，02-・、・OH等活性氧的产生与清除平衡遭到破坏，使活性氧含量增加，从而导致细胞的伤害，进而影响植物生长。本试验采用深液流营养液水培（DFT）方法，以津研4号黄瓜品种为材料，研究了不同浓度 NaCl处理对黄瓜种子发芽率、幼苗生长情况及叶片保护酶的影响，旨在探讨NaCl胁迫对黄瓜伤害的生理机制，为设施栽培中防止黄瓜盐害提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 供试材料及试验地点

试验于2015年4月在枣庄市台儿庄区农业示范基地进行，供试黄瓜品种为津研4号。

1.2 试验设计及方法

试验设5个处理：用分析纯 NaCl配成 0，30，60，90，120 mmol・L-1 不同浓度的NaCl溶液。

1.2.1 黄瓜种子处理 种子经消毒浸种吸胀6 h后置于铺有2层滤纸的培养皿内，每皿100粒，分别加入5 mL不同浓度的 NaCl溶液，以蒸馏水处理的种子为对照，以倾斜时皿底无溶液积聚为宜，每个处理重复3次。将培养皿放到RXZ型人工智能光照培养箱内避光培养，温度调至25 ℃。 第3天统计不同处理种子的发芽势，第5天统计发芽率、根长。

1.2.2 黄瓜幼苗处理 以Hoagland和Arnon营养液[3]为基础，设5个NaCl浓度梯度，T1：0；T2：30 mmol・L-1；T3：60 mmol・L-1；T4：90 mmol・L-1；T5：120 mmol・L-1。试验期间，采用深液流技术（DFT）水培，每3天调 1 次pH 值，营养液pH值调至6.3±0.1，4 d更换1次营养液。试验用盆为65 cm（L）×50 cm（W）×35 cm（H）的硬质塑料大盆，每盆定植黄瓜幼苗12株，每处理3盆。4月6日，选取预先培养好的出苗大小整齐一致的黄瓜幼苗，洗净根部基质后移栽至塑料盆中，用厚度3 cm的泡沫塑料板做成圆形盖子，覆盖在塑料盆顶部，在盖子上挖12个直径3 cm的小孔，用海绵包裹幼苗下胚轴植入小孔中。4月15日，测定黄瓜株高、地上鲜质量、地下鲜质量、酶活性。

1.3 测定方法

株高的测定，从根颈部到生长点为基准。用MP200B电子天平称叶片，黄瓜幼苗地上部鲜质量和地下部鲜质量。氮蓝四唑（BNT）光还原法测定超氧化物歧化酶（SOD）活性；愈创木粉法测定过氧化物酶（POD）活性；Cakmak[4]法测定过氧化氢酶（CAT）活性。

2 结果与分析

2.1 NaCl胁迫对不同品种黄瓜种子萌发的影晌

从表1可以看出，不同浓度的NaCl处理，津研 4 号黄瓜种子的发芽势、发芽率和发根长度均受到不同程度的抑制，且各处理间差异显著。当浓度低于60 mmol・L-1时，种子发芽势、发芽率和发根长度受到NaCl的抑制作用较小，而NaCl浓度高于90 mmol ・L-1时， 盐胁迫对种子发芽的抑制作用极为显著，种子发芽势与发芽率开始大幅度下降，种子发根长度大幅度减小，这与杨秀玲等[5]的研究结果相似。由此可知，种子发芽势、发芽率及发根长度随着NaCl浓度的升高而逐渐降低，与NaCl浓度呈极显著的负相关关系。

2.2 NaCl胁迫对黄瓜幼苗生物积累量的影响

表2结果表明，不同浓度处理下，黄瓜幼苗地上部鲜质量、根系鲜质量和根冠比均低于对照，且随NaCl浓度的增加而逐渐降低。 当NaCl浓度30为 mmol・L-1时，地上部鲜质量、根系鲜质量和根冠比均低于对照，分别降低11.56%，26.29%和18.37%。当NaCl浓度为120 mmol・L-1时，地上部鲜质量、根系鲜质量和根冠受到高盐胁迫，生物积累量下降更加明显，生长受盐胁迫抑制程度更大，分别降低67.12%，8.87%和38.78%，与对照差异极显著。在低浓度NaCl处理下黄瓜幼苗的地上部鲜质量、根鲜质量和根冠比 （R/S ） 与对照差异较小，但可能其内部已受到盐胁迫，由于低浓度的 NaCl处理激活了植物体内某种（些）酶的活性，刺激了营养生长，正如水稻、玉米秸杆产量可能还未受到明显影响时，而其谷粒产量却会大大降低[6]。

2.3 NaCl胁迫对黄瓜叶片保护酶活性的影响

由表3可知，在SOD活性方面，NaCl浓度为30，60，90，120 mmol・L-1的4个处理，其黄瓜叶片SOD活性均显著高于空白对照，较对照分别增加33.06%，26.63%，21.69%和15.69%。同时，各处理间，随NaCl浓度的增加，活性呈降低趋势，这可能是由于低浓度NaCl能激发保护酶活性，以保护植物不受伤害，而高浓度下植物细胞受到损伤致使保护酶活性急剧降低。这说明，在盐胁迫下虽然保护酶活性加强，但其调节能力也是有限的[7-10]。在POD活性方面，NaCl浓度为30 mmol・L-1时，黄瓜叶片POD活性最高，显著高于其他处理和对照，较对照增加43.11%。CAT活性均高于空白对照，且在NaCl浓度60 mmol ・L-1时最高，但是低浓度（≤60 mmol・L-1）与高浓度（≥90 mmol ・L-1）NaCl溶液处理间的差异不显著。许兴门等[11]研究认为盐胁迫下枸杞叶片SOD等保护酶类活性升高，Davenport等[12]的研究表明，采用175 mmol・L-1NaCl胁迫处理向日葵，叶片SOD、CAT活性升高，本试验结果与之有类似之处。

3 结 论

综上所述，低浓度60 mmol・L-1NaCl胁迫对黄瓜种子发芽、发根长度、地上部及根部鲜质量无影响或影响较小，而高浓度（≥90 mmol ・L-1）时则表现出强烈的抑制作用，这可能是碳同化物减少、渗透调节能耗和维持生长能耗增加的结果。NaCl胁迫对黄瓜根部的抑制作用大于对黄瓜地上部的抑制作用。NaCl处理的黄瓜叶片保护酶SOD、POD和CAT活性均显著高于空白对照，并以NaCl浓度小于60 mmol・L-1时较高，而后上述几种保护酶活性随溶液NaCl浓度的增加表现出负相关性，这说明在盐胁迫下虽然保护酶活性加强，但其调节能力也是有限的。

参考文献：

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