褪黑素预处理对黄瓜幼苗耐盐性的影响

【摘要】：盐胁迫抑制了植物的生长发育，是引起作物产量下降的主要原因之一。黄瓜是保护地栽培的重要蔬菜之一，其根际对盐害较为敏感。在盐胁迫下，黄瓜幼苗会受到伤害，其外部形态、生理生化代谢等方面发生一系列的变化，最终影响其生长发育过程，使黄瓜的经济效益下降。近年来，随着作物的连续种植，盐害成了影响保护地作物栽培的主要环境因子。 本试验对经褪黑素预处理的津春4号黄瓜幼苗进行盐溶液灌根处理，研究了黄瓜幼苗的生长状况、光合特性、活性氧代谢及抗坏血酸代谢的变化，以探讨褪黑素预处理对黄瓜幼苗耐盐性的影响。结果如下： 1.褪黑素预处理显著增加盐溶液灌根条件下黄瓜幼苗叶片的株高、茎粗、叶宽、叶面积，提高黄瓜幼苗的干质量、鲜质量以及干物质含量增加，使黄瓜幼苗健壮。 2.褪黑素预处理显著增加盐溶液灌根条件下黄瓜幼苗的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Ci）、蒸腾速率（Tr）、PSII实际光量子效率（ΦPSII）、PSII最大量子效率（Fv/Fm）、光化学猝灭系数（qP）和叶绿素含量。这些结果说明褪黑素预处理可以有效地保护盐溶液灌根条件下黄瓜幼苗的光化学反应中心，提高黄瓜叶片对光能的转化效率，促进光合色素的积累，增强光合作用，增加黄瓜幼苗的生长量，提高黄瓜幼苗对盐的耐受性。 3.褪黑素预处理显著地降低盐溶液灌根条件下黄瓜幼苗叶片中的丙二醛（MDA）含量、过氧化氢（H2O2）含量及细胞汁液的渗透率，增强超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化氢酶（CAT）活性、过氧化物酶（POD）活性以及可溶性蛋白质含量。这些结果说明褪黑素预处理能够有效地抑制盐溶液灌根条件下黄瓜幼苗叶片内活性氧的产生，提高抗氧化物质的含量和抗氧化物酶的活性，减轻膜脂质过氧化，保护膜的完整性，减小电解质的外渗，减轻盐溶液灌根处理对黄瓜幼苗造成的伤害，提高黄瓜幼苗的耐盐性。 4.在盐溶液灌根处理后的12d内，褪黑素预处理的黄瓜幼苗叶片中的AsA（还原型抗坏血酸）、GSH（还原型谷胱甘肽）含量逐渐下降，DHA（脱氢抗坏血酸）和GSSG（氧化性谷胱甘肽）含量持续上升，AsA/DHA和GSH/GSSG比率降低；APX（抗坏血酸过氧化物酶）、MDHAR（单脱氢抗坏血酸还原酶）、DHAR（脱氢抗坏血酸还原酶）和GR（谷胱甘肽还原酶）活性在盐溶液灌根处理的第3d天最高，之后逐渐降低。表明，褪黑素预处理能够显著地增加黄瓜幼苗中的AsA和GSH含量，有效地促进了AsA-GSH循环中关键酶APX、MDHAR、DHAR和GR活性的表达，增强了对H2O2的清除能力，抑制活性氧的积累，缓解盐溶液灌根处理对黄瓜幼苗造成的损害，提高了耐盐能力。 综上所述，褪黑素预处理促进了盐溶液灌根条件下黄瓜幼苗的生长，提高了黄瓜幼苗进行光合作用的能力，增强了抗氧化物酶的活性以及抗氧化物质的含量，抑制了活性氧的产生，缓解盐溶液灌根处理对黄瓜幼苗造成的损害，提高了耐盐能力。