作物杂志, 2025, 41(6): 58-66 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2025.06.008

遗传育种·种质资源·生物技术

不同冬瓜品种对低盐胁迫的响应及其耐盐性综合评价

陈奕,1,2, 陈潇,1, 张茂星2, 李静1, 常静静1, 李嘉炜1, 林海晴1, 陈兴平3, 邓晓亮3, 谢大森1, 郭少龙3, 沈仲灯4, 张白鸽,1

1 广东省农业科学院蔬菜研究所/广东省蔬菜新技术研究重点实验室510640广东广州

2 佛山大学528000广东佛山

3 广东省良种引进服务公司510091广东广州

4 广东绿宝农业科技发展有限公司512600广东韶关

Response of Different Wax Gourd Varieties to Low-Salt Stress and Comprehensive Evaluation of Their Salt Tolerance

Chen Yi,1,2, Chen Xiao,1, Zhang Maoxing2, Li Jing1, Chang Jingjing1, Li Jiawei1, Lin Haiqing1, Chen Xingping3, Deng Xiaoliang3, Xie Dasen1, Guo Shaolong3, Shen Zhongdeng4, Zhang Baige,1

1 Vegetable Research Institute, Guangdong Academy of Agricultural Sciences / Key Laboratory for New Technology Research of Vegetable, Guangzhou 510640, Guangdong, China

2 Foshan University, Foshan 528000, Guangdong, China

3 Guangdong Provincial Improved Variety Introduce Service Corporation, Guangzhou 510091, Guangdong, China

4 Guangdong Lübao Agricultural Science and Technology Development Corporation, Shaoguan 512600, Guangdong, China

通讯作者: 张白鸽,主要从事蔬菜栽培技术原理及应用研究,E-mail:plantgroup@126.com

收稿日期: 2024-07-7   修回日期: 2024-10-16   网络出版日期: 2025-01-14

基金资助: 广东省农业科学院中青年学科带头人培养计划(R2023PY-JG006)
广东省乡村振兴战略专项种业振兴行动项目(2023-NJS-00-010)
广东省重点领域研发计划项目(2023B0202110001)
国家大宗蔬菜产业技术体系广州综合试验站(CARS-23-G50)

Received: 2024-07-7   Revised: 2024-10-16   Online: 2025-01-14

作者简介 About authors

陈奕,主要从事冬瓜育苗耐盐胁迫研究,E-mail:chenyi_0522@163.com

陈潇为共同第一作者,主要从事蔬菜育苗技术原理及应用研究,E-mail:xchen7@126.com

摘要

探究不同冬瓜品种间盐胁迫差异响应并对其进行耐盐性综合评价,对于发掘耐盐性冬瓜品种、提高冬瓜在盐渍土的生产能力具有重要意义。以NaCl溶液模拟胁迫环境,对7个冬瓜品种进行了萌发期和苗期相关生理指标的测定及耐盐性综合评价。结果表明,100 mmol/L NaCl处理可以作为冬瓜耐盐性鉴定的适宜盐浓度。冬瓜品种间发芽势、发芽率、株高、根长、光化学猝灭系数、电子传递速率、超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性等指标在盐胁迫下存在显著差异。通过主成分分析和综合评价值(D值)计算,发现粉皮冬瓜和铁柱二号耐盐性较强,芋香小冬瓜耐盐性较弱。采用相关性分析,筛选出发芽指数、胚根长、株高、根长、最大量子产量和抗氧化酶活性可作为评价冬瓜耐盐性的相关指标。

关键词: 冬瓜; 萌发期; 苗期; 盐胁迫; 综合评价

Abstract

Exploring the responses to salt stress among wax gourd varieties and comprehensively evaluating their salt tolerance is of great significance for identifying salt-tolerant varieties, improving the production capacity of way gourd in saline soils. Seven wax gourd varieties were measured and comprehensively evaluated for salinity tolerance in the germination and seedling stages of related physiological indexes in a simulated stress environment with NaCl solution. The results showed that 100 mmol/L NaCl treatment was determined to be a suitable salt concentration for the identification of salt tolerance in wax gourd. There were significant differences in germination potential, germination rate, plant height, root length, photochemical quenching coefficient, electron transfer rate, superoxide dismutase activity, and peroxidase activity among wax gourd varieties under salt stress. Through principal component analysis and comprehensive evaluation value (D-value) calculation, it was found that ʻFenpidongguaʼ and ʻTiezhu 2ʼ were more salt-tolerant, and ‘Yuxiang xiaodonggua’ was less salt-tolerant. Using correlation analysis, germination index, radicle length, plant height, root length, maximum quantum yield, and antioxidant enzyme activities were screened out as relevant indexes for evaluating the salt tolerance of wax gourd.

Keywords: Wax gourd; Germination period; Seedling stage; Salt stress; Comprehensive evaluation

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本文引用格式

陈奕, 陈潇, 张茂星, 李静, 常静静, 李嘉炜, 林海晴, 陈兴平, 邓晓亮, 谢大森, 郭少龙, 沈仲灯, 张白鸽. 不同冬瓜品种对低盐胁迫的响应及其耐盐性综合评价. 作物杂志, 2025, 41(6): 58-66 doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2025.06.008

Chen Yi, Chen Xiao, Zhang Maoxing, Li Jing, Chang Jingjing, Li Jiawei, Lin Haiqing, Chen Xingping, Deng Xiaoliang, Xie Dasen, Guo Shaolong, Shen Zhongdeng, Zhang Baige. Response of Different Wax Gourd Varieties to Low-Salt Stress and Comprehensive Evaluation of Their Salt Tolerance. Crops, 2025, 41(6): 58-66 doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2025.06.008

土壤盐渍化是一种主要的非生物逆境,严重损害了农业的可持续发展[1-2]。据统计[3-4],全球每天约有2000 hm2的耕地由于盐渍化而丧失生产力,我国盐渍化土壤面积约有0.99亿hm2(14.8亿亩),盐渍化会导致作物减产10%~25%。预计2050年世界人口将到达96亿,粮食产量需提高50%~70%,因此提高作物耐盐性来适应盐渍土壤具有重要意义[5-6]。冬瓜[Benincasa hispida (Thunb.) Cogn.]是一年生草本植物,具有耐贮运和货架期长等优势,是一种菜药兼用型蔬菜[7],我国冬瓜年播种面积达到33.33万hm2(500万亩)[8]。华南地区是我国冬瓜的主产区之一,光、热和水资源丰富[9],濒临南海,而Na+是南海湿沉降通量最高的离子之一[10],会随着降水沉积到临海陆地上,再加上不合理的农业活动,盐渍化现象愈发严重,制约着冬瓜的产量与品质。因此,研究冬瓜耐盐性对探究冬瓜耐盐机理、提高盐碱地的冬瓜生产能力和促进农业可持续发展都具有积极意义。

目前,关于作物耐盐性的研究大多集中在玉米[11]、南瓜[12]、小麦[13]和水稻[14]等作物上,对于冬瓜耐盐胁迫相关的研究国内外报道较少。肖望等[15]发现通过0.12%~0.18% NaCl溶液对冬瓜进行早期低盐锻炼,可以提高冬瓜幼苗的耐盐性;姚金晓等[16]发现质量分数分别为1.9‰和4.7‰的海水是进行冬瓜萌发期和苗期耐盐性鉴定的适宜浓度。然而,对于不同冬瓜品种在盐胁迫下的生理响应差异尚未得知,探究冬瓜的耐盐机制对冬瓜在盐渍化土壤上的推广应用具有指导意义。

本研究以7个遗传背景差异较大的冬瓜品种为材料,通过对冬瓜种子萌发期和苗期相关抗盐指标的测定,明确最能体现品种间耐盐性差异的适宜盐处理浓度,探究在此盐浓度下不同品种冬瓜在盐胁迫下的生理变化,综合分析其相关的生理性状,旨在对供试材料进行耐盐性综合评价,为冬瓜耐盐性鉴定及耐盐机理的研究提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验在广东省农业科学院蔬菜研究所进行。供试材料为遗传背景差异较大的主推冬瓜品种或品系,其中满意小冬瓜(MY)、小青冬瓜(XQ)和芋香小冬瓜(YX)均由广东省良种引进服务公司提供,粉皮冬瓜(FP)、铁柱二号(TZ)、黛宝冬瓜(DB)和香芋小冬瓜(XY)均由广东省农业科学院蔬菜研究所提供。

1.2 试验方法

1.2.1 种子萌发期试验设计

选取籽粒饱满、大小均匀且外壳没有受损的冬瓜种子,在55 ℃的蒸馏水中温汤浸种15 min后浸泡5~6 h。吸取种子表面残留的水分后,将其均匀放在铺有一层滤纸的培养皿中。试验共设4个盐浓度处理(50、100、150、200 mmol/L NaCl)和1个清水对照,每个培养皿中放10粒种子,在培养皿中分别加入5 mL相应浓度的NaCl溶液。然后将培养皿放在30 ℃的恒温培养箱中进行催芽。每日根据称重法补充溶液。催芽2 d后,以胚根长0.2 cm为发芽标志,每日统计种子发芽数。每个处理设6个重复。计算发芽势、发芽率和发芽指数,并在第7天测量胚根长。发芽势、发芽率及发芽指数计算公式如下:

发芽势(%)=4 d内种子发芽数/供试种子数× 100;

发芽率(%)=7 d内种子发芽数/供试种子数× 100;

发芽指数=∑Gt/Dt,式中,t表示发芽天数,Gt表示在t天内的发芽数,Dt为相应的天数。

1.2.2 苗期试验设计

浸种催芽后,待胚根长至0.5 cm时将种子平铺放入装有育苗基质的育苗穴盘中,保持基质湿润。待幼苗子叶完全展开时转水培(采用霍格兰营养液),长至一叶一心时进行盐胁迫处理,试验共设4个盐浓度梯度处理(50、100、150、200 mmol/L)和1个清水对照。每3 d更换一次营养液(培养箱白天温度为25~30 ℃,夜晚温度为15~20 ℃,光照时间为白天14 h,夜晚10 h,平均相对湿度85%)。盐处理6 d后进行各指标的测定,每个处理设6个重复。

1.3 测定指标与方法
1.3.1 植株表型参数

每个处理选取3个长势一致、具有代表性的植株。使用台式植物成像系统Scanalyzer PL对植株进行拍摄,获取植株表型。使用根系扫描仪MICROTEK获取根系结构参数[17]。在植株表型参数获取后于105 ℃杀青30 min,65 ℃恒温烘干,测定不同处理下植株生物量。

1.3.2 叶绿素荧光参数

使用叶绿素荧光成像系统M-IMAGING-PAM测定不同处理叶片叶绿素荧光参数。测定前将植株置于黑暗环境中暗处理0.5~1 h,设定光化学光强度为185 μmol/(mol·s)。选取从上至下完全展开的第1片真叶测定光系统II(PSII)的最大量子产量(Fv/Fm)、非光化学猝灭系数(NPQ)、光化学猝灭系数(qP)和电子传递速率(ETR),每个处理重复测定3次。

1.3.3 抗氧化酶活性

取植株从上至下第1片完全展开真叶。采用氮蓝四唑法测定超氧化物歧化酶(SOD)活性,采用愈创木酚法测定过氧化物酶(POD)活性,使用紫外吸收法测定过氧化氢酶(CAT)活性[18],每个处理重复测定3次。

1.3.4 隶属函数分析

采用隶属函数对不同冬瓜品种进行耐盐性的综合评价[19]。隶属函数值的计算方法:μ(Xi)=(Xij-Xjmin)/(Xjmax-Xjmin),式中,Xij表示根据主成分分析计算所得的综合指标值jXjmaxXjmin分别表示j指标的最大值与最小值。

权重计算公式:Wi=Pi/(${\sum }_{\text{i}\text{=1}}^{\text{n}}{\text{P}}_{\text{i}}$)i=1,2,…,n),式中,Pi为主成分分析第i个公因子对全部综合指标的贡献率。

综合评价值(D)=${\sum }_{\text{i}\text{=1}}^{\text{n}}[\text{μ}\text{(}{\text{X}}_{\text{i}}\text{)×}{\text{W}}_{\text{i}}]$(i=1,2,…,n)。

1.4 数据处理

采用Excel 2021进行试验数据计算分析。采用SPSS 26.0进行单因素方差分析、因子分析和主成分分析,采用Waller-Duncan法比较不同处理平均值之间差异的显著性,不同字母表示显著性差异(P<0.05)。使用Word 2021、Adobe Photoshop 2020和OriginPro 2024作图。

2 结果与分析

2.1 盐胁迫对冬瓜种子萌发的影响

冬瓜品种间种子萌发存在明显差异,盐胁迫明显抑制了冬瓜种子的萌发(图1)。在CK处理下,不同冬瓜品种间种子萌发差异较大。在50和100 mmol/L NaCl处理下,各品种种子萌发均受到较大的抑制,当NaCl浓度在150 mmol/L以上时,大部分种子失活。

图1

图1   不同NaCl浓度处理对冬瓜种子萌发的影响

Fig.1   Effects of different NaCl concentration treatments on the germination of wax gourd seeds


进一步测定发现,随着NaCl处理浓度的增加,发芽指标均呈下降趋势(图2)。在CK处理下,FP的胚根长势最好。在50 mmol/L NaCl处理下,FP、TZ和XY受抑制影响较小,YX的发芽势和发芽指数最低,发芽速度最慢;与CK相比,FP和DB胚根长下降幅度较大,分别下降了71.4%和83.3%。在100 mmol/L NaCl处理下,冬瓜品种间发芽率的差异性较大,MY、YX和FP下降幅度出现明显的差异;与CK相比,MY、FP和DB的胚根长下降幅度较大,分别下降了80.4%、81.9%和89.4%。在150 mmol/L NaCl处理下,MY、XQ和YX种子无法萌发;在200 mmol/L NaCl处理下,只有FP表现出了较强的耐盐潜力。

图2

图2   冬瓜品种间种子萌发对不同NaCl浓度的差异响应

不同小写字母表示在P < 0.05水平差异显著,下同。

Fig.2   Differential response of seed germination to different NaCl concentrations among wax gourd varieties

Different lowercase letters indicate significant differences at P < 0.05 level, the same below.


2.2 盐胁迫对冬瓜幼苗表型的影响

在CK处理下,冬瓜品种间幼苗长势存在明显差异,盐胁迫显著抑制冬瓜幼苗的生长(图3)。在50 mmol/L NaCl处理下,不同品种冬瓜幼苗生长受抑制程度较小;当NaCl浓度在100和150 mmol/L时,不同品种冬瓜幼苗长势存在较大差异,其中FP长势较好,YX出现明显褐化;当NaCl浓度在150 mmol/L以上时,大部分植株死亡。

图3

图3   不同NaCl处理6 d后对不同品种冬瓜幼苗生长的影响

Fig.3   Effects of different NaCl treatments on the growth of wax gourd seedlings of different varieties after six days of treatment


为进一步筛选适宜的盐浓度处理,选择前期差异较大的2个冬瓜品种FP和YX进行动态观测(图4)。结果发现,在100 mmol/L NaCl浓度处理下,YX叶片在第2天开始黄化,第9天开始褐化萎蔫,而FP叶片在第6天开始黄化,未出现褐化萎蔫现象;在150 mmol/L NaCl浓度处理下,YX在第1天开始黄化,第4天开始褐化萎蔫,FP在第2天开始黄化,第6天子叶开始萎蔫。综上,100 mmol/L NaCl处理可以作为冬瓜品种间耐盐性鉴定的适宜浓度。

图4

图4   100和150 mmol/L NaCl处理对不同品种冬瓜幼苗生长的影响

Fig.4   Effects of 100 and 150 mmol/L NaCl treatments on the growth of different varieties of wax gourd seedlings


2.3 盐胁迫对冬瓜幼苗生长的影响

在CK处理下,FP、TZ和DB的干物质积累显著高于其他品种(图5)。盐胁迫抑制了株高、根冠比和生物量的积累,此时XQ和YX生长受抑制较为严重。与CK相比,100 mmol/L NaCl处理下XQ、YX、FP和DB株高下降的幅度较大,分别下降了17.1%、13.2%、14.3%和21.4%。100 mmol/L NaCl处理下YX、FP、TZ、DB和XY整株生物量均受到严重抑制,MY和XQ地下部抑制程度更为明显,MY、XQ、YX、FP、TZ、DB和XY地上部干物质积累较CK处理分别降低了25.8%、14.9%、62.4%、62.8%、44.5%、59.6%和46.5%,根系干物质积累分别降低了36.2%、60.4%、76.7%、51.6%、43.7%、78.5%和53.5%。与CK相比,盐胁迫下MY和DB根冠比下降幅度较大,分别为53.5%和42.7%。

图5

图5   盐胁迫对不同品种冬瓜幼苗生长的影响

Fig.5   Effects of salt stress on the growth of different wax gourd varieties seedlings


2.4 盐胁迫对冬瓜根系生长的影响

盐胁迫显著抑制冬瓜根系生长(图6)。在CK处理下,各品种的根系指标均有差异。100 mmol/L NaCl处理下MY、XQ、YX、FP、TZ、DB和XY根长较CK处理分别降低了35.6%、52.3%、54.3%、30.6%、41.7%、50.2%和49.8%,MY在CK下根长显著低于YX,但是在盐胁迫下两者没有显著性差异。在CK处理下,FP、TZ和DB的根表面积显著高于其他品种,盐胁迫下FP和TZ的根表面积和根体积均显著高于其他品种。盐胁迫下MY、XQ、YX、FP、TZ、DB和XY根尖数较CK处理分别降低了21.9%、45.6%、52.8%、54.0%、58.8%、52.6%和47.1%。

图6

图6   盐胁迫对不同冬瓜品种根系生长的影响

Fig.6   Effects of salt stress on root growth of different wax gourd varieties


2.5 盐胁迫对冬瓜叶片叶绿素荧光参数的影响

盐胁迫下PSII受损,PSII反应中心潜在最大量子产量Fv/Fm受到抑制(图7)。在盐胁迫处理下,只有MY、XQ和YX受到光化学伤害,分别下降了11.6%、13.4%和13.7%。盐胁迫处理下MY、XQ、YX、FP、TZ、DB和XY较CK处理NPQ分别提高了15.4%、17.8%、31.2%、16.4%、20.6%、44.2%和24.4%。qP反映了PSⅡ光合电子传递活性的高低,盐胁迫下XQ和YX的qP下降幅度最多,分别下降了67.3%和52.8%。与CK相比,盐胁迫下叶片ETR下降,其中XQ和YX下降幅度最大,分别下降了65.4%和42.2%。

图7

图7   盐胁迫对不同冬瓜品种叶片叶绿素荧光参数的影响

Fig.7   Effects of salt stress on chlorophyll fluorescence parameters of leaves of different wax gourd varieties


2.6 盐胁迫对冬瓜叶片抗氧化酶活性的影响

盐胁迫下植物通过提高抗氧化酶活性清除过量活性氧(ROS)来适应逆境(表1)。在CK处理下,各品种之间的SOD和POD活性没有显著差异,CAT活性差异较小;盐胁迫下各冬瓜品种的SOD和POD活性均显著提高,CAT活性虽然也有所提高,但差异不明显。盐胁迫下FP的抗氧化活性高于其他品种,表现出了相对较强的抗氧化应激能力,XQ和YX的POD活性低于其他品种,YX的CAT活性最低,说明YX的抗氧化应激能力相对最弱。

表1   盐胁迫对冬瓜叶片抗氧化酶活性的影响

Table 1  Effects of salt stress on antioxidant enzyme activities of wax gourd leaves

处理
Treatment
品种
Variety
SOD
(U/g FW)
POD
[U/(g·s) FW]
CAT
[U/(g·s) FW]
CKMY98.9±1.5g24.5±3.5d9.8±2.6efg
XQ119.6±3.7efg23.0±3.5d10.3±1.5defg
YX93.4±11.3g23.0±2.7d8.3±0.6fg
FP100.6±15.0g27.0±1.7d13.0±2.0cdef
TZ109.1±18.2fg27.7±2.3d12.7±1.5cdef
DB101.3±3.7g24.8±7.1d13.8±1.0bcde
XY99.3±16.8g24.2±0.3d7.5±1.3g
100 mmol/L
NaCl
MY149.7±18.5cd66.2±11.9bc14.0±3.5bcde
XQ141.5±21.7cde59.3±11.1c14.7±1.0bcd
YX116.6±15.6efg55.3±12.5c11.7±2.1defg
FP287.0±1.7a87.3±16.0a23.3±4.6a
TZ236.5±11.5b86.0±2.7a18.0±1.7b
DB166.8±14.1c79.0±5.3ab22.8±1.3a
XY131.0±20.8def68.0±6.9bc16.5±3.9bc

不同小写字母表示P < 0.05水平差异显著。

Different lowercase letters indicates significant differences at P < 0.05 level.

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2.7 不同冬瓜品种的耐盐性综合分析

利用主成分分析对生物量、叶绿素荧光参数和抗氧化酶活性等耐盐指标进行降维,将原始指标信息转变为3个综合因子,根据累计贡献率计算隶属函数值和D值(表2),结果发现在100 mmol/L NaCl处理下,不同品种冬瓜耐盐性强弱依次为FP、TZ、DB、XY、XQ、MY和YX。

表2   盐胁迫下冬瓜种子萌发期和苗期的综合评价

Table 2  Comprehensive evaluation of seed germination and seedling stages of wax gourd under salt stress

品种VarietyXi1Xi2Xi3μXi1μXi2μXi3D
MY-0.42-0.73-1.520.30.230.000.25
XQ-0.82-0.850.910.160.180.850.25
YX-1.270.18-0.120.000.570.490.18
FP1.580.330.001.000.630.540.87
TZ0.97-1.320.380.790.000.670.61
DB0.161.29-0.970.501.000.190.57
XY-0.201.101.320.380.931.000.56

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2.8 冬瓜耐盐性D值与表型参数相关性分析

对不同品种冬瓜盐胁迫下苗期表型参数与耐盐性D值进行相关性分析(图8),发现D值与各指标之间均呈正相关,D值与发芽指数、胚根长、株高、根长、Fv/Fm、ETR和抗氧化酶活性呈极显著正相关;D值与根表面积、根体积呈显著正相关;而D值与干重、NPQ相关性不大。综合性评价值可以评价不同品种冬瓜耐盐性差异,相关性结果表明可以将发芽指数、胚根长、株高、根长、Fv/Fm和抗氧化酶活性作为评价冬瓜耐盐性的相关指标。

图8

图8   冬瓜耐盐的相关性分析

DD值,GP:发芽势,GR:发芽率,GI:发芽指数,RaL:胚根长,ADW:地上部干重,UDW:地下部干重,RCR:根冠比,PH:株高,RL:根长,RSA:根表面积,RV:根体积,RTN:根尖数。“*”表示相关性显著(P < 0.05),“**”表示相关性极显著(P < 0.01),“***”表示相关性极显著(P < 0.001)。

Fig.8   Correlation analysis of salt tolerance in wax gourd

D: D-value, GP: germination potential, GR: germination rate, Gl: germination index, RaL: radicle length, ADW: aboveground dry weight, UDW: underground dry weight, RCR: root-shoot ratio, PH: plant height, RL: root length, RSA: root surface area, RV: root volume, RTN: root tip number. “*”indicates significant correlation (P < 0.05),“**”indicates extremely significant correlation (P < 0.01),“***”indicates extremely significant correlation (P < 0.001).


3 讨论

3.1 盐胁迫对冬瓜耐盐性的影响

土壤盐渍化是一个影响资源和环境的世界性问题,随着全球气候变暖等极端现象的频发,农作物面临着盐渍化的威胁[20-21]。陶荣荣等[22]发现盐胁迫严重抑制小麦的萌发,减少干物质的积累。冬瓜是华南地区的特色蔬菜之一,筛选适宜的盐浓度处理以及评价冬瓜耐盐性是进行冬瓜品种推广的基础。萌发期和苗期是植物对盐分最为敏感的时期[23]。研究[15,24]表明,低盐处理在一定程度上能促进种子萌发及幼苗生长,而高盐环境往往会抑制植物生长甚至导致死亡。谢志明等[25]对3个甜瓜品种进行NaCl处理(0、25、50、75、100、125 mmol/L),发现其中2个品种在25、50 mmol/L NaCl处理下促进了胚根的生长。孙洪助等[26]在0、50、100、150、200、250 mmol/L NaCl下比较了8个砧用南瓜的发芽情况,发现个别品种在50 mmol/L NaCl处理下出现了促进萌发的现象。本研究中,7个冬瓜品种的发芽指标均随着盐处理浓度的升高而显著下降,没有促进萌发现象,这可能是它们的遗传背景和适应性存在差异。在50 mmol/L NaCl处理下,发芽指标下降幅度都较小,说明冬瓜种子在低盐处理下具有一定适应性,这种现象可能与低盐条件下对细胞膜的调节作用有关[27]。研究[25]表明,同一种物种不同品种间的耐盐性也存在较大的差异。樊怀福等[28]发现盐胁迫下黄瓜叶片通过提高抗氧化酶活性来适应盐胁迫。本研究中,在100 mmol/L NaCl处理下各品种之间表型差异明显,此时叶片抗氧化酶活性提高,说明冬瓜也可以通过提高抗氧化酶活性来适应盐胁迫,但从表型上来看盐敏感型品种出现黄化褐化的现象较早,受盐胁迫影响较为严重。

3.2 冬瓜耐盐性评价及耐盐指标鉴定

发芽率和抗氧化酶活性等都是与植物耐盐相关性比较密切的生理指标[29],采用单一指标进行耐盐性鉴定具有一定片面性,因此,应综合分析各个指标来进行耐盐资源评价鉴定,函数隶属分析法在作物的耐盐性综合评价中得到了广泛的应用[30]。张蒙等[19]利用函数隶属法根据萌发率、发芽指数和发芽势等生长指标将65份中国南瓜分为4类,筛选出了7份种质作为耐盐砧木的亲本材料;霍庆平等[24]发现存活天数、萎蔫系数和相对苗高等指标可以作为大麦苗期耐盐性评价指标。本研究通过隶属函数分析评价了不同冬瓜品种的耐盐性差异,将耐盐性综合评价值(D值)与其他指标进行相关性分析,结果发现可将发芽指数、胚根长、株高、根长、Fv/Fm和抗氧化酶活性作为评价冬瓜耐盐性的关键指标。

目前,对于耐盐品种筛选和耐盐性鉴定的相关研究较多,但对于不同品种的生长特性与其耐盐性比较的研究较少。张文博等[31]发现番茄硬度最低的品种在田间耐盐性最弱,梁昕景等[32]发现甜瓜果实的成熟期与其耐盐性具有一定的关系,较早熟的光皮流星软肉型厚皮甜瓜品种对盐胁迫更敏感,较晚熟的绿皮网纹脆肉型品种对盐胁迫耐受性更强。本研究中满意小冬瓜为早熟的小型冬瓜,具有蜡粉;小青冬瓜为早熟的杂交翠绿色小冬瓜;芋香小冬瓜为中熟的翠绿色小冬瓜,煮熟后有香气;粉皮冬瓜为中晚熟的大型杂交冬瓜,瓜批厚粉;铁柱二号为中晚熟的墨绿色大冬瓜;黛宝冬瓜为中熟的墨绿色小冬瓜;香芋小冬瓜为中早熟的小型黄绿色冬瓜,具有芋头香味。综合这7个冬瓜品种的生长特性和耐盐性评价结果,发现中晚熟的冬瓜品种比早熟的冬瓜品种耐盐性更强,这与梁昕景等[32]的结果一致。除此之外,发现大型冬瓜耐盐性强于中小型冬瓜,果色较深且带有厚粉的冬瓜耐盐性相对更强,具有香味的冬瓜耐盐性相对更弱,这些机理还有待进一步验证。本研究进行了冬瓜萌发期和苗期耐盐性的研究,针对冬瓜果实的成熟期、瓜形大小、瓜皮色泽和果肉香味等性状与耐盐性之间的关系还有待进一步研究。

4 结论

通过对比盐胁迫对冬瓜萌发期和苗期的响应,结果表明100 mmol/L NaCl处理可以作为冬瓜耐盐性鉴定的适宜盐浓度,耐盐性较强的品种在萌发期具有较强的耐盐潜力,在苗期具有更发达的根系、更强的光适应能力和抗氧化酶活性,在盐胁迫下长势更好;对比不同冬瓜的品种特性发现粉皮冬瓜和铁柱二号这2个中晚熟品种耐盐性更强,芋香小冬瓜耐盐性更弱;基于冬瓜耐盐性综合评价值的相关性分析可将发芽指数、胚根长、株高、根长、Fv/Fm和抗氧化酶活性作为评价冬瓜耐盐性的相关指标。

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