耐鹽砧木嫁接提高番茄幼苗硝酸鈣耐受性生理生化機(jī)制的研究.pdf

1、近年來，我國設(shè)施蔬菜栽培發(fā)展迅速，已成為農(nóng)民增收的一條重要途徑。然而，設(shè)施栽培是一種封閉的栽培方式，這不僅使設(shè)施內(nèi)氣溫高于露地，而且由于失去了降雨對土壤的自然淋溶作用，導(dǎo)致了土壤水分向上運動較露地更為強烈，加之設(shè)施栽培偏施、重施化肥，土壤礦化作用明顯加劇，土壤表層鹽分濃度更易于升高。隨著種植年限的增加，設(shè)施土壤次生鹽漬化現(xiàn)象非常普遍，嚴(yán)重阻礙了設(shè)施蔬菜栽培的進(jìn)一步發(fā)展。國內(nèi)外的研究表明，嫁接可以提高蔬菜作物的抗逆性，是克服設(shè)施土壤鹽害的

2、一條有效途徑。番茄是設(shè)施栽培的主要蔬菜之一，近年來關(guān)于番茄嫁接技術(shù)、嫁接提高番茄耐鹽性方面進(jìn)行了一定的研究，但均集中在NaCl脅迫方面。發(fā)生次生鹽漬化的土壤中，陽離子主要以Ca2+為主，占土壤鹽分陽離子總量的60％以上，陰離子主要以NO3-為主，占土壤鹽分陰離子總量的67％～76％，但在嫁接番茄對Ca(NO3)2耐受性方面的研究，國內(nèi)外尚鮮有報道。本試驗以日本設(shè)施栽培上專用的耐鹽砧木‘影武者’為砧木，以南京當(dāng)?shù)刂髟云贩N‘寶大903’為接

3、穗，在營養(yǎng)液栽培條件下，比較80mmol/L Ca(NO3)2脅迫下嫁接苗和自根苗有關(guān)生理生化特性變化. 結(jié)果表明，Ca(NO3)2脅迫下，嫁接苗和自根苗葉片和根系SOD活性均呈顯著上升的趨勢，POD活性在脅迫2d時下降，之后顯著上升，CAT活性呈顯著下降的趨勢，但嫁接苗各指標(biāo)均顯著高于自根苗，表現(xiàn)出較強的抗氧化能力。嫁接苗和自根苗葉片和根系O2·-生成速率，H2O2和MDA含量顯著增加，但嫁接苗各指標(biāo)均顯著低于自根苗，受到的氧

4、化傷害較小.嫁接苗葉片和根系中脯氨酸、可溶性蛋白含量在脅迫期間顯著上升，自根苗葉片和根系脯氨酸含量、根系可溶性蛋白含量顯著上升，但其葉片可溶性蛋白含量變化不顯著，嫁接苗與自根苗相比，不論葉片還是根系中，各指標(biāo)均顯著高于自根苗，表明嫁接苗滲透調(diào)節(jié)能力相對較強. Ca(NO3)2脅迫下，嫁接苗和自根苗葉片和根系A(chǔ)PX、DHAR和GR活性均呈先上升后下降的趨勢，但嫁接苗各酶活性顯著高于自根苗，AsA和GSH的再生率顯著高于自根苗；兩

5、者葉片和根系氧化還原力(AsA/DHA值和GSH/GSSG值)顯著下降，但嫁接苗下降幅度顯著小于自根苗，H2O2含量顯著低于自根苗.表明Ca(NO3)2脅迫下，嫁接苗能保持良好的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)出對Ca(NO3)2較強的耐受性. 多胺是一類具有較強生理活性的低分子量脂肪族含氮堿，在植物的生長發(fā)育以及對環(huán)境的應(yīng)激反應(yīng)中發(fā)揮著重要作用。Ca(NO3)2脅迫下，嫁接苗葉片3種形

6、態(tài)的腐胺、亞精胺和精胺含量均呈上升趨勢；自根苗葉片3種形態(tài)的腐胺含量呈下降趨勢，游離態(tài)、結(jié)合態(tài)亞精胺和精胺含量呈上升趨勢，束縛態(tài)亞精胺含量呈下降趨勢，束縛態(tài)精胺含量變化不顯著。嫁接苗根系3種形態(tài)的腐胺、亞精胺和精胺含量均呈上升趨勢；自根苗根系游離態(tài)腐胺、亞精胺和精胺含量呈上升趨勢，結(jié)合態(tài)腐胺、亞精胺和精胺含量呈下降趨勢，束縛態(tài)腐胺含量在脅迫前期變化不顯著，脅迫后期下降，束縛態(tài)亞精胺和精胺含量變化不顯著.嫁接苗與自根苗相比，整個脅迫期間，

7、嫁接苗葉片和根系3種形態(tài)多胺總量均顯著高于自根苗，精氨酸脫羧酶活性顯著高于自根苗，多胺氧化酶活性則顯著低于自根苗。表明Ca(NO3)2脅迫后，嫁接苗多胺合成能力較強且分解較少，表現(xiàn)出對Ca(NO3)2較強的耐受性. 在離子吸收及分布特性方面，Ca(NO3)2脅迫后，嫁接苗植株各部分K+含量顯著升高，根系增長的幅度最大；自根苗植株各部分K+含量顯著下降，根系下降幅度最小.嫁接苗和自根苗植株各部分Ca2+含量均顯著升高，根系增長的幅

8、度最大，但嫁接苗增長的幅度大于自根苗。嫁接苗和自根苗植株各部分Mg2+含量均顯著下降，功能葉下降的幅度最大，但嫁接苗下降的幅度小于自根苗。嫁接苗功能葉、老葉、葉柄和莖Fe2+含量下降，下降幅度最大的部位為莖，新葉和根系變化不顯著；自根苗植株各部分Fe2+含量均顯著下降，下降幅度最大的部位也是莖。嫁接苗植株各部分Mn2+含量顯著升高，莖增長的幅度最大；自根苗功能葉、老葉和葉柄Mn2+含量降低，新葉、莖和根系Mn2+含量升高，增長幅度最大的

9、部位為莖。Ca(NO3)2脅迫下，嫁接苗植株各部分的離子含量均顯著高于自根苗，離子分布的區(qū)域化也優(yōu)于自根苗，表明嫁接苗耐Ca(NO3)2脅迫的能力強于自根苗. Ca(NO3)2脅迫下，嫁接苗和自根苗葉片和根系NO3-和NH4+含量均呈先上升后下降的趨勢，但嫁接苗含量顯著高于自根苗；兩者葉片和根系的硝酸還原酶(NR)活性均呈先上升后下降的趨勢，嫁接苗NR活性顯著高于自根苗；嫁接苗葉片谷氨酰胺合成酶(GS)活性持續(xù)上升，嫁接苗根系

10、，自根苗葉片和根系GS活性均呈先上升后下降的趨勢。嫁接苗葉片、自根苗葉片和根系淀粉含量均呈顯著下降的趨勢，嫁接苗根系淀粉含量呈緩慢上升的趨勢；嫁接苗葉片、根系和自根苗葉片可溶性糖含量均呈上升趨勢，自根苗根系呈先上升后下降的趨勢；嫁接苗和自根苗葉片淀粉酶活性均呈持續(xù)上升的趨勢，嫁接苗根系淀粉酶活性變化不顯著，自根苗根系呈顯著上升趨勢。Ca(NO3)2脅迫下，嫁接苗氮素同化能力較強，同時氮同化對碳同化的抑制程度較小，表現(xiàn)出對Ca(NO3)2