鈣提高西瓜植株耐鹽性的生理機制及其對果實品質(zhì)的影響.pdf

1、我國蔬菜栽培土壤鹽漬化不斷加重，嚴重影響了蔬菜的產(chǎn)量和品質(zhì)，降低了蔬菜生產(chǎn)的經(jīng)濟效益，阻礙了我國蔬菜產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。隨著設(shè)施園藝的快速發(fā)展，西瓜設(shè)施栽培面積也在不斷擴大，但設(shè)施土壤次生鹽漬化已成為制約西瓜設(shè)施栽培發(fā)展的因素之一，因此采用不同有效措施來提高西瓜植株的耐鹽性具有重要意義。Ca2+對植物抗逆性的研究比較多，特別是在耐鹽性方面的研究。研究表明，根際Ca2+(<10.0 mmol·L-1)可獲性的增加可緩解鹽度效應(yīng)對大多數(shù)植物的有

2、害作用。鹽脅迫下，增施Ca2+可提高植株的耐鹽性和果實品質(zhì)，相關(guān)研究已經(jīng)在生理生態(tài)、生長發(fā)育，生理代謝、基因表達等水平闡明了Ca2+提高植株耐鹽性的機理，但對植株整個生育期的耐鹽性機理研究較少，并且國內(nèi)外對Ca2+提高西瓜耐鹽性及其對果實品質(zhì)影響的研究更為少見。本研究采用水培方式，以鹽敏感型的小型西瓜(Citrullus lanatus Mansfeld.)品種‘秀麗’為試材，研究了營養(yǎng)液增補Ca2+對鹽脅迫下西瓜植株生長發(fā)育、蛋白質(zhì)含

3、量及組分、光合性能、礦質(zhì)元素、果實品質(zhì)的影響。主要研究結(jié)果如下：
　　 ⑴鹽脅迫使西瓜葉片和根系質(zhì)膜相對透性、丙二醛(MDA)及脯氨酸含量(Pro)、葉片滲透勢質(zhì)量摩爾濃度顯著升高，使幼苗生物量，根系活力顯著下降，顯著抑制了西瓜幼苗的生長；營養(yǎng)液中增補不同濃度的Ca2+均對鹽脅迫下西瓜幼苗的生長產(chǎn)生影響，并具有明顯的濃度效應(yīng)，其中營養(yǎng)液中6 mmol·L-1 Ca2+對鹽脅迫下西瓜幼苗的生長有明顯的促進作用，使葉片和根系質(zhì)膜相對

4、透性、MDA及Pro含量顯著降低，同時使葉片凈光合速率(Pn)、PSⅡ最大光化學效率(Fv/Fm)、葉片滲透勢、根系活力、生物量顯著增加。
　　 ⑵鹽脅迫下，西瓜葉片和根系中的可溶性蛋白質(zhì)含量顯著下降，且葉片和根系中蛋白質(zhì)組分表達發(fā)生了明顯變化，葉片中的多種蛋白質(zhì)組分表達上調(diào)或下調(diào)，根系中多種蛋白質(zhì)組分表達下調(diào)或消失，西瓜幼苗的干重生物量顯著降低；營養(yǎng)液中Ca2+濃度由4 mmol·L-1升高到6 mmol·L-1、8 mmol

5、·L-1可明顯提高植株干重根冠比(R/T)，使鹽脅迫下西瓜幼苗的干重生物量顯著升高，分別升高到對照的78.2％、89.5％。葉片中的可溶性蛋白質(zhì)含量分別升高到對照的92.4％，103.7％，根系中的可溶性蛋白質(zhì)含量分別升高到對照的89.1％、104.3％，并且均顯著高于鹽脅迫植株的可溶性蛋白質(zhì)含量。葉片中的28.5 kD蛋白質(zhì)組分上調(diào)，107.4 kD蛋白質(zhì)組分下調(diào)，而根系中的多種蛋白質(zhì)組分上調(diào)接近對照。
　　 ⑶營養(yǎng)液中Ca2

6、+濃度的升高可不同程度地增加鹽脅迫下西瓜植株體內(nèi)的Ca2+、K+、Mg2+含量，同時降低Na+、Cl+含量，但較高的Ca2+濃度不利于上位葉及生長點中Mg2+含量的增加；鹽脅迫降低了植株生長點中的Fe、Zn及Cu含量，而營養(yǎng)液中Ca2+濃度的升高有利于Fe、Zn及Cu由莖向生長點的運輸，進而提高了鹽脅迫植株生長點中的Fe、Zn及Cu含量，有利于平衡脅迫植株體內(nèi)的礦質(zhì)元素的分布，而其它組織中的微量元素變化則無規(guī)律性。
　　 ⑷鹽脅

7、迫下營養(yǎng)液中Ca2+濃度由4 mmol·L-1升高至6 mmol·L-1可提高Gs、Ci、Pn、Fv/Fm、ФPSⅡ、rETR、qP、qN、葉綠體希爾反應(yīng)活，降低Ls和1-qP/qN；同時促進鹽脅迫下葉片中第二層柵欄組織的形成，增加葉片細胞原生質(zhì)體中的Ca2+熒光強度和總?cè)~面積，有利于促進葉片的光合性能；此外，使葉片中的蔗糖合酶(SS)活性降低，促進蔗糖向根系的運輸。
　　 ⑸鹽脅迫下營養(yǎng)液中Ca2+濃度由4 mmol·L-1升

8、高至6 mmol·L-1可有效提高鹽脅迫西瓜果肉中的抗壞血酸(Vc)、可溶性固形物、可溶性總糖、可溶性蛋白質(zhì)、游離氨基酸的含量及果實重量，降低有機酸含量，起到改善果實品質(zhì)的效果；同時，鹽脅迫西瓜果實中Ca2+、Mg2+、Fe、Cu、Mn含量升高，Na+含量降低，促進了果實中的礦質(zhì)離子平衡；此外，營養(yǎng)液中Ca2+濃度的升高還可促進花粉管的伸長，有利于受精的順利完成，促進果實的生長發(fā)育。
　　 ⑹研究結(jié)果表明，鹽脅迫下，適當升高營養(yǎng)