黄瓜幼苗对干旱胁迫的生理响应

摘要：本实验采用盆栽试验研究了不同干旱程度的胁迫对黄瓜幼苗生长发育及生理特性的影响。结果表明，随干旱胁迫的加剧，幼苗叶面积、株高、茎粗、主根长、植株干鲜重均降低，根冠比、脯氨酸含量、MDA含量以及SOD、POD、CAT活性均呈增加趋势。

关键词：黄瓜幼苗；干旱胁迫；保护酶活性；渗透调节

中图分类号：S548 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2013）-01-0052-1

1 试验材料与方法

本试验供试黄瓜品种为“津春3号”。试验于2011年4月～6月在镇赉县农业局蔬菜基地大棚内进行。土壤中等肥力，土壤田间持水量为30%（重量含水量）。试验用黑色塑料营养钵，高30cm，口径25cm。试验共设4个土壤水分处理，分别为田间持水量的正常值（约80%）、轻度干旱（约60%）、中度干旱（约45%）和严重干旱（约35%），每处理9盆，即共36盆。于2011年4月25日播种，播种至黄瓜幼苗长至四叶一心期间各处理土壤含水量均保持在田间持水量的80%，以确保黄瓜幼苗健壮一致，每盆3株，此后，自然干燥，用称重法进行控水处理，待各处理均达到试验设计水平，一周后取样测定相关指标。

2 测定项目和方法

2.1 植株的生物学特征的测定

叶面积测定：在4个处理中分别取9株作为样品，称重法计算叶面积；株高、主根长：在以上选取的样品中，用直尺测量，然后计算出其平均数；茎粗：在以上选取的样品中，用游标卡尺测量，然后计算出其平均数；植株鲜重测定：包括植株地上部和根系的鲜重测量。在以上选取的样品中，清洗后，用吸水纸擦干后测量，计算出每个处理样品的平均值。

2.2 生理生化指标的测定

脯氨酸含量采用磺基水杨酸法测定；丙二醛（MDA）含量采用硫代巴比妥酸法测定；超氧化物歧化酶（SOD）活性采用NBT还原法测定；过氧化物酶（POD）活性采用愈创木酚法测定；过氧化氢酶（CAT）活性采用H2O2紫外吸收法测定。各指标测定结果取3次重复的平均值，采用Excel和DPS计算机软件处理。

3 结果与分析

3.1 干旱胁迫对黄瓜幼苗生物学特性的影响

由表1可知，土壤水分对黄瓜幼苗叶面积、株高、茎粗、主根长、干鲜重和根冠比的影响均达显著水平，且幼苗叶面积、株高、茎粗、主根长、干物质含量均随土壤水分的减少而降低，表明干旱胁迫不利于黄瓜幼苗植株的生长发育。正常水分处理的叶面积、株高、茎粗、主根长分别是严重干旱处理的1.47倍、1.91倍、1.22倍、1.41倍，主根长以轻度干旱最大，说明短时间的轻度干旱可以促进幼苗根系的生长，这是生产上常采用蹲苗的原因。

3.2 干旱胁迫对黄瓜苗期叶片MDA积累的影响

由图1可知，干旱胁迫显著提高了黄瓜幼苗叶片内MDA含量，轻度干旱、中度干旱、严重干旱3处理分别比正常供水处理提高5.9%、17.2%、21.6%，表明干旱胁迫将加剧黄瓜幼苗膜脂过氧化水平，降低膜的选择透性。

3.3 干旱胁迫对黄瓜苗期叶片脯氨酸含量的影响

由图2可知，干旱胁迫对黄瓜幼苗叶片脯氨酸含量影响显著。轻度干旱、中度干旱、严重干旱3处理分别比正常供水处理提高76.1%、2.1倍、4.9倍。随干旱胁迫的加剧，脯氨酸含量均呈增加趋势，说明干旱胁迫下脯氨酸是降低黄瓜幼苗渗透势，维持细胞膨压的重要渗透调节物质。

3.4 干旱胁迫对黄瓜苗期叶片酶保护系统的影响

试验结果表明（图3），在水分胁迫下，上述的SOD、POD、CAT三种酶的活性与正常供水处理相比均有不同程度的提高，其中严重干旱处理的3种酶活性分别是正常供水处理的2.0、2.4和1.3倍。且随干旱胁迫程度的加剧，SOD、POD、CAT活性逐渐增强，说明在干旱胁迫下幼苗通过增强SOD、POD、CAT活性来抵御干旱逆境对其所造成的自由基伤害，延缓衰老，从而增强抗旱性。

4 小结与讨论

通过分析上述黄瓜幼苗各生理指标与土壤水分间的相关关系发现，各生理指标与土壤水分均存在极显著线性相关关系，且各生理指标间也都存在极显著线性相关关系，进一步说明干旱胁迫下，黄瓜幼苗发生了一系列适应性的生理变化，提高了抗旱性，使其能更好地适应干旱逆境。

作者简介：李国兴（1970-），男，汉族，本科学历，吉林镇赉人，吉林省镇赉县植物保护与植物检疫工作站农艺师，从事农业技术推广工作。