司曉霞,閻世江,張繼寧
(山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院,山西太原030031)
茄子(Solanum melongena L.)在我國(guó)的設(shè)施栽培面積巨大,而冬春季保護(hù)地內(nèi)溫度低、光照弱,常導(dǎo)致茄子病害發(fā)生嚴(yán)重、產(chǎn)量降低、品質(zhì)下降,嚴(yán)重制約了茄子生產(chǎn)效益。關(guān)于低溫對(duì)茄子生長(zhǎng)和生理指標(biāo)的影響已有較多報(bào)道[1-4],而篩選耐低溫性強(qiáng)的茄子品種卻鮮見報(bào)道。
本研究通過測(cè)定低溫處理后6 個(gè)生產(chǎn)中常用茄子品種的耐低溫性指數(shù)、形態(tài)性狀以及生理指標(biāo),旨在篩選出適宜設(shè)施栽培的耐低溫性強(qiáng)的茄子品種,為提高冬春茬茄子設(shè)施栽培效益提供幫助[5]。
選取生產(chǎn)中常用的6 個(gè)茄子品種(麗豐早茄、二苠茄、1603、紫帥四號(hào)、黑霸王、紫帥七號(hào))進(jìn)行耐低溫試驗(yàn)。其中,1603 是山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所茄子育種課題組育成的新組合,其余品種均購(gòu)買于山西高新農(nóng)業(yè)技術(shù)市場(chǎng)。
2019 年3 月中旬對(duì)6 個(gè)茄子品種進(jìn)行催芽,2 d后在溫室育苗,采用32 孔穴盤育苗,每份品系播種1 盤,50 d 后達(dá)到定植階段時(shí)分苗入營(yíng)養(yǎng)缽(10 cm×10 cm),1 d 后放入人工氣候箱進(jìn)行低溫弱光處理。每個(gè)品系選取5 株,設(shè)3 次重復(fù)。處理方法為先進(jìn)行2 d 的處理,8:00—17:00 保持 15 ℃,17:00—8:00保持 10 ℃,光照強(qiáng)度 4 000 lx;之后 8:00—17:00 保持 10 ℃,17:00—8:00 保持 7 ℃,光照強(qiáng)度 4 000 lx,再處理10d。并設(shè)常溫對(duì)照(8:00—17:00 保持25℃,17:00—8:00 保持 18 ℃,光照強(qiáng)度 4 000 lx,處理12 d)。其余的管理方法相同。
參照文獻(xiàn)[6]測(cè)定低溫處理后茄子秧苗與對(duì)照組的耐低溫性指數(shù)、葉片數(shù)、株高、莖粗、MDA 含量、根系活力、脯氨酸含量、葉綠素含量、SOD 活性、可溶性蛋白質(zhì)含量。
耐低溫性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如下:0 級(jí),全株受凍死亡或接近死亡;1 級(jí),秧苗各葉片普遍受凍,其中3~4 葉受凍面積>50%;2 級(jí),秧苗 3~5 葉受凍,其中2~3 葉受凍面積>50%;3 級(jí),秧苗2~4 葉受凍,其中 1~2 葉受凍面積>50%;4 級(jí),秧苗 1~2 葉受凍,面積約20%~30%;5 級(jí),秧苗生長(zhǎng)正常,無任何受凍癥狀[7]。
其中,S1、S2、S3、S4、S5分別代表低溫處理后秧苗達(dá)到受凍 1、2、3、4、5 級(jí)別的株數(shù),每品系每組 5 株。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 軟件進(jìn)行分析,然后采用Microsoft Excel 軟件繪制圖表。
由表1 可知,在6 個(gè)茄子品種中,耐低溫性由強(qiáng)到弱依次是:1603>紫帥七號(hào)>黑霸王>紫帥四號(hào)>二苠茄>麗豐早茄,即1603 的耐低溫性最強(qiáng),麗豐早茄的耐低溫性最弱。
表1 6 個(gè)茄子品種的耐低溫性指數(shù)
由表2 可知,低溫處理后茄子秧苗平均葉片數(shù)由多到少依次為:1603>紫帥七號(hào)>黑霸王>紫帥四號(hào)>麗豐早茄、二苠茄,除1603 外,其余品種處理后的葉片數(shù)低于對(duì)照組。低溫處理后的茄子秧苗株高由高到低依次為:1603>紫帥七號(hào)>黑霸王>紫帥四號(hào)、二苠茄>麗豐早茄,所有處理后的株高顯著低于對(duì)照組,其中,1603 處理后的株高顯著高于其他品種。低溫處理后的茄子秧苗莖粗均較對(duì)照下降,1603 較粗,麗豐早茄、二苠茄較細(xì)。
表2 6 個(gè)茄子品種秧苗的形態(tài)性狀
綜上,從低溫處理后茄子秧苗的各個(gè)形態(tài)性狀來看,耐低溫性由高到低依次為:1603>紫帥七號(hào)>黑霸王>紫帥四號(hào)>二苠茄>麗豐早茄,1603表現(xiàn)明顯優(yōu)于其他品種,麗豐早茄的性狀表現(xiàn)最差,二苠茄次之。這與茄子耐低溫性指數(shù)結(jié)果一致。
由表3 可知,低溫處理組MDA 的含量從高到低依次是:麗豐早茄>二苠茄>紫帥四號(hào)>黑霸王>紫帥七號(hào)>1603,其中,麗豐早茄MDA 含量最高,即它的抗逆性差,1603 的MDA 含量最低,它的抗逆性最強(qiáng)。低溫處理后,二苠茄的根系活力與對(duì)照組差異最大,說明低溫對(duì)其根系活力影響較大,它的耐低溫性差;1603 的根系活力與對(duì)照組差異最小,說明低溫對(duì)其根系活力影響相對(duì)較小,它的耐低溫性最強(qiáng);其他品種居中。低溫處理后1603 的脯氨酸含量最高,與它的對(duì)照組差異最大,說明1603耐低溫性最強(qiáng);低溫處理后麗豐早茄的脯氨酸含量最低,即麗豐早茄的耐低溫性最弱。
6 個(gè)品種中,低溫處理后的葉綠素含量,1603的值最高,與對(duì)照組差異最小;麗豐早茄的值最低,與其對(duì)照組差異明顯。低溫處理后,1603 的SOD 活性最高,與對(duì)照組相比,下降幅度最?。欢愗S早茄的SOD 活性最低,它的下降幅度最大;二苠茄SOD活性相對(duì)次低,但其對(duì)照組SOD 活性值最高,下降幅度也比較大;其他品種居中。低溫處理后,1603的可溶性蛋白質(zhì)含量最高,下降幅度最小,而麗豐早茄的可溶性蛋白質(zhì)含量最低,下降幅度最大,說明1603 的抗逆性最強(qiáng),麗豐早茄的抗逆性最弱。
表3 茄子秧苗的生理指標(biāo)
綜上,從低溫處理后茄子秧苗的各個(gè)生理指標(biāo)來看,各品種的耐低溫性由高到低排序?yàn)椋?603>紫帥七號(hào)>黑霸王>紫帥四號(hào)>二苠茄>麗豐早茄,1603 的生理指標(biāo)明顯優(yōu)于其他品種,而麗豐早茄的表現(xiàn)最差。
本研究選取6 個(gè)茄子品種,通過測(cè)定其幼苗的耐低溫性、形態(tài)性狀和生理指標(biāo)來進(jìn)行茄子品種耐低溫性鑒定,最終篩選出了耐低溫性最強(qiáng)的品種是1603,耐低溫性最弱的是麗豐早茄。
選育耐低溫性品種是提高蔬菜產(chǎn)量的重要途徑之一,用單一指標(biāo)進(jìn)行耐低溫性鑒定不可靠,應(yīng)結(jié)合多個(gè)耐低溫指標(biāo)[8]。本研究所選取的形態(tài)性狀和生理指標(biāo)是表征蔬菜在低溫下生長(zhǎng)情況的重要性狀,可作為植物抗寒性鑒定指標(biāo),被大多學(xué)者所證實(shí)[9-13]。
大量研究表明,低溫脅迫條件下,植物生長(zhǎng)受到抑制,形態(tài)性狀呈下降的趨勢(shì),溫度越低受抑制現(xiàn)象越明顯[13]。本研究發(fā)現(xiàn),低溫處理后1603 的葉片數(shù)和莖粗高于對(duì)照組,株高低于對(duì)照組,它的形態(tài)性狀都明顯優(yōu)于其他品種,說明1603 的耐低溫性比較強(qiáng)。
低溫處理使茄子體內(nèi)的自由基增加,MDA 含量上升,低溫使植株根系生長(zhǎng)緩慢、根系活力下降[5]。而脯氨酸能保護(hù)膜結(jié)構(gòu),防止膜脂過氧化,葉片中脯氨酸含量越高,說明其耐低溫能力越強(qiáng)[5,14]。低溫導(dǎo)致細(xì)胞膜受到損傷和破壞,葉綠素含量顯著降低,SOD 活性上升,膜脂過氧化加劇,細(xì)胞內(nèi)可溶性蛋白質(zhì)與耐低溫性呈明顯的正相關(guān)關(guān)系,可溶性蛋白質(zhì)含量高可防止細(xì)胞膜脂過氧化,因?yàn)樵诘蜏貤l件下,可溶性蛋白質(zhì)積累的重要意義是保護(hù)膜免受脫水造成的傷害[15]。本研究表明,低溫條件下,MDA含量升高,根系活力降低,脯氨酸含量增加,葉綠素含量降低,SOD 活性上升,可溶性蛋白質(zhì)含量降低。耐低溫性強(qiáng)的茄子品種能保持更高的SOD 活性、更低的MDA 含量和更好的細(xì)胞膜完整性,并誘導(dǎo)產(chǎn)生更多的脯氨酸[14]。經(jīng)過低溫處理后1603 的MDA含量高于對(duì)照組,而明顯低于其他品種;根系活力、葉綠素含量、SOD 活性以及可溶性蛋白質(zhì)均低于對(duì)照組,高于其他品種;脯氨酸含量高于對(duì)照組,也高于其他品種。即它的生理指標(biāo)都明顯優(yōu)于其他品種,亦說明1603 的耐低溫性比較強(qiáng),可以作為耐低溫茄子新品種進(jìn)行推廣。