袁成志,高美玲,任艷會(huì)
(齊齊哈爾大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院,黑龍江齊齊哈爾,161006)
甜瓜是葫蘆科 (Cucurbitaceae)甜瓜屬(Cucumis)蔓性草本植物。1753年林奈將其命名為Cucumis meloL.。甜瓜是世界十大水果之一,在中國(guó)普遍栽培并有悠久的歷史[1],也進(jìn)行了大量的育種工作。近幾年,為了降低制種成本,正在進(jìn)行甜瓜全雌系選育。硝酸銀作為一種重金屬鹽,在甜瓜全雌系誘雄中普遍使用,硝酸銀對(duì)其他株型的甜瓜會(huì)產(chǎn)生怎樣的影響,是否還會(huì)對(duì)幼苗帶來一些生長(zhǎng)方面的影響,至今尚未報(bào)道,本試驗(yàn)以生產(chǎn)上最常見的雄全同株品種“齊甜二號(hào)”為研究對(duì)象,探討硝酸銀處理對(duì)甜瓜幼苗生長(zhǎng)的影響,以期為進(jìn)一步研究甜瓜性型分化提供一些理論依據(jù)。
“齊甜二號(hào)”是早熟雄全同株品種,由黑龍江省齊齊哈爾市蔬菜研究所提供。
①處理方法 甜瓜幼苗2葉1心時(shí)第1次噴施,4 d后噴施第2次,再3 d后噴施第3次。在下午5:00用300 mg/L的硝酸銀噴施幼苗的葉片,均勻噴施至葉尖滴水,以噴清水為對(duì)照。
②取樣方法 共取樣5次:第1次處理后1 d、第1次處理后4 d、第2次處理后2 d、第3次處理后1 d、第3次處理后4 d。
每次上午8:00取樣,隨機(jī)取20棵完整的帶土幼苗植株,用薄膜包裹好帶土根系,全株用塑料袋包上,然后回到室內(nèi),洗凈根系,放在盛水的燒杯中(根系浸在水中),冰箱內(nèi)冷藏待用。
①莖粗、株高的測(cè)量 用游標(biāo)卡尺和卷尺測(cè)量。
②根系活力的測(cè)定 用甲烯藍(lán)法[2]。
③葉綠素含量的測(cè)定 用光吸收法[2]。
④超氧化物歧化酶(SOD)活性的測(cè)定 用氮藍(lán)四唑(NBT)法[2]。
⑤過氧化物酶(POD)活性的測(cè)定 用愈創(chuàng)木酚法[3]。
⑥過氧化氫酶(CAT)活性的測(cè)定 用光吸收法[4]。
用Excel 2007軟件進(jìn)行結(jié)果計(jì)算,用DPS 2000軟件進(jìn)行顯著分析。
如表1所示,處理的莖粗和株高在第5次取樣時(shí)都極顯著低于對(duì)照,處理的莖粗和株高增長(zhǎng)量都小于對(duì)照,可見硝酸銀處理抑制了幼苗的生長(zhǎng)。
活躍吸收面積和總吸收面積是反映植物根系活力的重要指標(biāo)。從表1可以看出,在整個(gè)研究過程中,處理與對(duì)照的根系活躍吸收面積和總吸收面積差異均顯著,并且除了第2次取樣時(shí)的根系總吸收面積外,其余都是極顯著;除了第1次取樣外,其余幾次都是對(duì)照數(shù)值大于處理。第1次取樣時(shí),處理的根系活力高于對(duì)照,但隨著時(shí)間的延長(zhǎng),第2次取樣處理根系活力降低,且低于對(duì)照。第2次處理后,處理的根系活力又有了一定增長(zhǎng)但不高于對(duì)照,第3次處理后,根系活力持續(xù)降低??傮w而言,經(jīng)過硝酸銀處理后,處理的根系活力低于對(duì)照。
從表2可以看出,隨著取樣次數(shù)的增加,處理的幼苗葉綠素含量逐漸減少,對(duì)照則增加。前2次取樣,不存在顯著差異,且處理葉綠素含量大于對(duì)照。從第3次取樣開始,處理的葉綠素含量小于對(duì)照。且處理的葉綠素a含量與對(duì)照差異極顯著,葉綠素b含量差異不顯著。總體而言,硝酸銀處理甜瓜幼苗,會(huì)造成幼苗葉綠素含量的降低。
如圖1所示,在整個(gè)取樣過程中,處理的SOD活性均顯著高于對(duì)照,并且除了第4次取樣外,其余均表現(xiàn)為差異極顯著。
如圖2所示,硝酸銀處理后,整個(gè)取樣過程中處理POD活性均顯著高于對(duì)照。
從圖3可以看出,前2次取樣,處理CAT活性與對(duì)照相比差異不顯著,后3次取樣處理組CAT活性均極顯著高于對(duì)照。說明CAT對(duì)硝酸銀脅迫不是很敏感,處理1次時(shí)積累量過小,處理2次之后才出現(xiàn)脅迫的響應(yīng)。
表1 硝酸銀處理對(duì)莖粗、株高和根系活力的影響
表2 硝酸銀處理對(duì)甜瓜葉綠素含量的影響 mg/g
圖1 硝酸銀處理對(duì)甜瓜SOD活性的影響
圖3 硝酸銀處理對(duì)CAT活性的影響
硝酸銀處理后,SOD、POD、CAT活性隨硝酸銀處理次數(shù)的增多而升高,但是隨著時(shí)間的延長(zhǎng),略有降低,與處理前幾乎相當(dāng),但整體仍高于對(duì)照。這可能是由于銀離子的脅迫作用,植物體內(nèi)的H2O2含量增加[5],H2O2是與CAT和POD反應(yīng)的底物,底物濃度的增加從而誘導(dǎo)POD等酶活性相應(yīng)的增加,但其作用持續(xù)時(shí)間有限,故時(shí)間的延長(zhǎng)使其活性降低到原來的水平。這與周群初等[6],何長(zhǎng)征等[7~8]先前提出的觀點(diǎn)是相符的。
圖2 硝酸銀處理對(duì)POD活性的影響
本試驗(yàn)僅開展了硝酸銀處理對(duì)甜瓜幼苗生長(zhǎng)影響的單因素試驗(yàn),要研究在其生長(zhǎng)過程中的影響,尤其是不同時(shí)期不同品種之間影響的差異,還應(yīng)該進(jìn)一步進(jìn)行合理的多因素試驗(yàn),加強(qiáng)其相關(guān)研究。
[1]馬克奇,陳年來,王鳴.甜瓜優(yōu)質(zhì)栽培理論與實(shí)踐[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2001:1.
[2]張志良,瞿偉菁.植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M].北京:高等教育出版社,2005:38-39.
[3]李合生.植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理與技術(shù)[M].北京:高等教育出版社,2003:167-168.
[4]鄒琦.植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2001:123-125.
[5]何翠屏,王慧忠.重金屬鎘和鉛對(duì)草坪植物根系代謝和葉綠素水平的影響[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2003(4):60-63.
[6]周群初,艾辛,劉志敏,等.硝酸銀對(duì)黃瓜植株過氧化物酶活性的影響[J].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1997,23(3):225-228.
[7]何長(zhǎng)征,艾辛,匡逢春.不同性型黃瓜植株保護(hù)酶類活性的差異[J].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2001,27(4):289-291.
[8]何長(zhǎng)征,艾辛,熊先軍.硝酸銀對(duì)黃瓜植株莖尖保護(hù)酶活性的影響[J].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2003,3(29):243-245.