耐鹽砧木嫁接提高茄子耐硝酸鈣的生理機(jī)制.pdf

1、茄子（Solanum melongenaL.）是一種重要的果菜類蔬菜，近年來其設(shè)施栽培面積不斷擴(kuò)大，在我國(guó)已成為農(nóng)民增收的一條重要途徑。一方面，由于長(zhǎng)季節(jié)栽培的設(shè)施內(nèi)長(zhǎng)年得不到雨水的淋洗以及土壤水分的蒸發(fā)，使設(shè)施內(nèi)土壤水分平衡受到破壞；另一方面，由于菜農(nóng)粗放的肥水管理和過量化學(xué)肥料的施用，使得設(shè)施土壤次生鹽漬化現(xiàn)象十分普遍，嚴(yán)重阻礙了蔬菜設(shè)施栽培的可持續(xù)發(fā)展。研究表明，設(shè)施次生鹽漬化土壤的鹽分組成中主要陽(yáng)離子為Ca2+，主要陰離子為NO

2、3（占總陰離子的67～76％）。盡管在茄子嫁接栽培技術(shù)和耐鹽生理方面已有少量報(bào)道，但主要集中在NaCl脅迫方面，而嫁接茄子對(duì)過量Ca(NO3)2脅迫響應(yīng)的生理機(jī)制研究方面，國(guó)內(nèi)外尚鮮有報(bào)道。國(guó)內(nèi)外研究表明，利用耐鹽砧木進(jìn)行嫁接栽培是提高蔬菜耐鹽性的一條有效途徑。本研究以日本茄子設(shè)施栽培上專用耐鹽砧木品種‘Torvum Vigor’(Solanum torvumSwartz)為砧木，南京地區(qū)主栽品種‘蘇崎茄’為接穗，在營(yíng)養(yǎng)液栽培條件下，對(duì)

3、80mmol·L-1 Ca(NO3)2脅迫下茄子嫁接苗和未嫁接苗生長(zhǎng)和生理生化代謝進(jìn)行了比較，主要試驗(yàn)結(jié)果如下：
　　 1.對(duì)Ca(NO3)2脅迫下茄子嫁接苗和未嫁接苗葉片光合色素含量、光合特性和滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量的變化進(jìn)行比較。結(jié)果表明，Ca(NO3)2脅迫顯著降低了茄子幼苗葉片光合色素含量，抑制了Ci和Gs，降低了Pn，幼苗通過積累滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)以減輕鹽脅迫傷害。而嫁接苗株高和生物量積累顯著高于未嫁接苗，葉片光合色素和滲透調(diào)節(jié)物

4、質(zhì)含量顯著高于未嫁接苗，Pn、Tr、Ci和Gs顯著高于未嫁接苗，Ls顯著低于未嫁接苗，表明嫁接苗對(duì)Ca(NO3)2脅迫的適應(yīng)性更強(qiáng)。
　　 2.茄子嫁接苗和未嫁接苗碳同化和氮同化比較的結(jié)果表明，Ca(NO3)2脅迫下，茄子嫁接苗和未嫁接苗葉片NO3ˉ-N和NH4+-N含量呈先增加后下降趨勢(shì)，而嫁接苗在脅迫后期均顯著高于未嫁接苗；嫁接苗葉片硝酸還原酶(NR)活性在脅迫6d后顯著高于未嫁接苗；嫁接苗葉片可溶性蛋白含量在脅迫期間均顯著

5、高于未嫁接苗；嫁接苗和未嫁接苗葉片谷氨酰胺合成酶(GS)活性呈先上升后下降趨勢(shì)，而嫁接苗GS活性在脅迫后期顯著高于未嫁接苗；嫁接苗葉片可溶性糖含量呈先增加后下降趨勢(shì)，而未嫁接苗葉片可溶性糖含量呈顯著下降趨勢(shì)，且嫁接苗在脅迫期間均顯著高于未嫁接苗；嫁接苗葉片淀粉含量顯著高于未嫁接苗，而α、β淀粉酶活性均顯著低于未嫁接苗。綜上所述，Ca(NO3)2脅迫下，嫁接苗氮同化和碳同化效率較高，且氮、碳代謝間相互抑制較小，表現(xiàn)出較強(qiáng)的脅迫適應(yīng)性。

6、r>　　 3.離子吸收與分配特性方面，Ca(NO3)2脅迫下，茄子幼苗各器官中K+含量均有所下降，而嫁接苗除老葉和葉柄外其它器官中K+含量均顯著高于未嫁接苗，且在根系、幼葉和功能葉中K(G2/N2)比值較高；除未嫁接苗幼葉外，嫁接苗和未嫁接苗其它器官中Ca2+含量均顯著增加，而嫁接苗各器官中Ca2+含量均顯著高于未嫁接苗，且幼葉中Ca(G2/N2)比值最高；嫁接苗和未嫁接苗各器官中Mg2＋含量均有所下降，而嫁接苗除老葉外其它器官中Mg

7、2+含量均顯著高于未嫁接苗.因此，嫁接苗根系在Ca(NO3)2脅迫后對(duì)離子的選擇性吸收的能力更強(qiáng)，且嫁接苗將根系吸收的離子主要運(yùn)輸至分生組織代謝旺盛的器官（幼葉）和光合作用強(qiáng)烈的部位（功能葉），嫁接苗在脅迫環(huán)境中的離子吸收和分配優(yōu)于未嫁接苗，從而對(duì)Ca(NO3)2脅迫表現(xiàn)出較強(qiáng)的耐性。
　　 4.Ca(NO3)2脅迫下茄子嫁接苗葉片抗氧化酶活性顯著高于未嫁接苗，葉片O2·產(chǎn)生速率與H2O2含量顯著低于未嫁接苗，葉片MDA含量與電

8、解質(zhì)滲透率顯著低于未嫁接苗。因此，Ca(NO3)2脅迫顯著降低了幼苗葉片抗氧化酶活性，增加了O2·產(chǎn)生速率、H2O2與MDA含量及電解質(zhì)滲透率，但嫁接苗受Ca(NO3)2脅迫的抑制程度顯著小于未嫁接苗，良好的活性氧清除機(jī)制保護(hù)了植株細(xì)胞膜的完整性，使嫁接苗在Ca(NO3)2脅迫下表現(xiàn)出較高忍耐力。
　　 5.對(duì)營(yíng)養(yǎng)液栽培條件下，茄子嫁接苗和未嫁接苗葉片抗壞血酸-谷胱甘肽代謝進(jìn)行比較。結(jié)果表明，Ca(NO3)2脅迫下嫁接苗葉片抗氧

9、化酶（APX、DHAR和GR）活性顯著高于未嫁接苗，AsA和GSH的再生率顯著高于未嫁接苗，氧化還原力（AsA/DHA值和GSH/GSSG值）顯著高于未嫁接苗。綜上所述，Ca(NO3)2脅迫下嫁接苗保持良好的AsA-GSH循環(huán)效率，清除H2O2效率較高，細(xì)胞受氧化損傷程度較輕，表現(xiàn)出較強(qiáng)的耐鹽性。
　　 6.多胺代謝方面，Ca(NO3)2脅迫下茄子嫁接苗葉片游離態(tài)、結(jié)合態(tài)和束縛態(tài)多胺含量顯著高于未嫁接苗；嫁接苗葉片Put、Spd

10、和Spm總含量均顯著高于未嫁接苗；嫁接苗葉片游離態(tài)Put/(Spd+Spm)值顯著高于未嫁接苗，而結(jié)合態(tài)Put/(Spd+Spm)值顯著低于未嫁接苗，束縛態(tài)Put/(Spd+Spm)值兩者差異不顯著；嫁接苗葉片多胺氧化酶和二胺氧化酶活性顯著低于未嫁接苗。結(jié)果表明，Ca(NO3)2脅迫下嫁接苗體內(nèi)三種形態(tài)多胺的積累與其耐鹽性關(guān)系密切；而游離態(tài)Put的積累在嫁接苗耐鹽性方面可能具有重要作用，且結(jié)合態(tài)Put向游離態(tài)Put的轉(zhuǎn)化以及游離態(tài)Spd