向娟 潘绍坤 鲁荣海 郑江蓉 林立金 张茜 李欣欣 陈玲

摘要：以豇豆幼苗为材料，低温胁迫处理前分别采用0.0、0.5、1.5、3.0、5.0 mmol/L水杨酸（SA）喷施豇豆幼苗叶面，研究不同SA浓度对低温胁迫豇豆幼苗生理生态特性的影响及对其缓解效应。结果表明，低温胁迫下喷施外源SA，可使豇豆幼苗的生物量、叶绿素a含量、叶绿素总量、脯氨酸含量、可溶性糖含量增加，豇豆幼苗超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性提高，豇豆幼苗过氧化氢酶活性、相对电导率、丙二醛含量降低;喷施0.5 mmol/L SA处理的豇豆幼苗，其生物量、相对含水量、光合色素含量、脯氨酸含量、超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性相对最高，其中，超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性分别比对照未喷施SA的增加208.11%、59.64%，而相对电导率相对最低，比对照降低74.42%。因此，SA预处理能缓解低温对豇豆幼苗的胁迫，以0.5 mmol/L外源SA效果相对最好。

关键词：水杨酸;豇豆;低温胁迫;生理生态;叶绿素;相对电导率

中图分类号： S643.401文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2019）21-0220-03

收稿日期：2018-08-06

基金项目：现代农业产业技术体系四川蔬菜创新团队（编号：nycytx-31）;四川省科技支撑计划（编号：2016NZ0032）;四川省“十三五”蔬菜育种攻关（编号：2016NYYZ0033）;成都市农林科学院科研专项（编号：510100-201700290-2017-00363）。

作者简介：向娟（1991—），女，四川德阳人，硕士，助理农艺师，从事蔬菜育种与栽培研究。E-mail：351212980@qq.com。

通信作者：陈玲，研究员，从事蔬菜育种与栽培研究。E-mail：nkschenling@126.com。

水杨酸（salicylic acid，SA）被认为是一种新的植物内源激素，是存在于高等植物体内的内源生长调节物质[1-2]，参与植物体开花、种子萌发、膜透性、离子吸收等许多生理生化过程[3]。SA作为一种内源信号分子[4]，在缓解植物因低温胁迫引起的伤害中起到重要的作用。有研究表明，叶面喷施SA能有效提高西瓜幼苗的抗冷性，降低西瓜幼苗的冷害指数[5];外施SA可显著增加低温胁迫下大豆幼苗叶片的叶绿素、可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸含量，提高超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性和根系活力，显著降低丙二醛含量，維持了细胞膜的稳定性，降低了膜脂过氧化伤害程度，从而缓解了低温胁迫对大豆幼苗生长的抑制，并以1.5 mmol/L外源SA效果相对最好[6];甘蓝和茄子施适当浓度的SA也有利于缓解低温伤害[7-8]。

豇豆（Vigna unguiculata L.）是豆科豇豆属豇豆种1年生缠绕草本植物，是我国重要的蔬菜作物之一[9]，喜温，耐热，不耐低温，设施中作为早春蔬菜栽培，越冬易受冻害[10-11]。在低温胁迫下，随着温度降低和低温持续时间的延长，豇豆种子萌发率、出苗率会下降，萌发、出苗时间延长[12]，且豇豆幼苗生长受到抑制，幼苗高度、根系长度、酶活性降低[13]，当温度低于15 ℃时，甚至豇豆结荚会受到影响[14]，进而导致减产，使豇豆生产遭受一定的经济损失。鉴于此，本试验以“7104”豇豆幼苗为试验材料，对其叶片外施SA，以探讨不同浓度外源SA对低温胁迫下豇豆幼苗生理生态特性的影响，为豇豆低温冷害的有效防御提供参考。

1材料与方法

1.1试验材料

供试豇豆“7104”，为成都市农林科学院园艺研究所试验筛选出的新材料。

1.2试验方法

试验于2018年3—6月在成都市农林科学院内进行，选取粒大、饱满、大小一致的豇豆种子，用2%（5.25 g/L）次氯酸钠消毒15 min;用蒸馏水洗3～4次，每次1 min;将豇豆种子播种到含营养土、蛭石配比1 ∶1为基质的营养钵中，置于人工气候箱中培养，白天温度设定为（25±0.5） ℃，夜晚温度为（15±0.5 ）℃，光照度为600 μmol/（m2·s）;待豇豆幼苗长到2叶1心时，选择长势一致、无病虫害、健壮的植株，分别用0.0、0.5、1.5、3.0、5.0 mmol/L SA均匀喷施叶面1次/d，以叶面凝成水滴又不滴下为准，每浓度处理30株，其中，以喷施0.0 mmol/L SA为空白对照（CK）;将经处理的豇豆植株放在气候箱中进行低温胁迫，白天温度设定为（10±0.5） ℃，夜晚温度为（5±0.5） ℃，光照度为200 μmol/（m2·s），光照时间为12 h/d[5];连续低温胁迫9 d，采用测定相应指标，每处理重复3次。

1.3测定内容与方法

将豇豆幼苗的根、茎、叶分别用自来水洗净，去离子水反复冲洗;吸干水分，用电子天平称量鲜质量;根、茎、叶105 ℃杀青15 min，70 ℃烘至恒质量，分别采用电子天平称量其不同部位的干质量即为各部位生物量;统计地上部生物量及根（茎、叶）含水量，其中，根（茎、叶）含水量计算公式为：

根（茎、叶）含水量=[根（茎、叶）鲜质量-根（茎、叶）干质量）]/根（茎、叶）鲜质量×100%。

选取完全展开的第3片真叶，分别采用氮蓝四唑（NBT）光还原法、愈创木酚比色法、高锰酸钾滴定H2O2法测定超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性，采用硫代巴比妥酸比色法测定丙二醛（MDA）含量，分别采用水合茚三酮显色法、考马斯亮蓝法、蒽酮比色法测定脯氨酸（Pro）、可溶性蛋白、可溶性糖含量，采用丙酮-乙醇（1 ∶1）混合浸提法测定叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素等光合色素含量，采用电导仪测定相对电导率[15]。

1.4数据分析

采用Excel 2007软件对数据进行统计，采用SPSS 20.0软件对试验处理进行差异显著性检验。

2结果与分析

2.1SA对低温胁迫豇豆幼苗生物量的影响

由表1可知，喷施SA的豇豆幼苗根系、茎秆、叶片、地上部分生物量均显著高于对照（P<0.05），说明喷施SA可促进低温胁迫下豇豆幼苗的生长;喷施SA 0.5 mmol/L处理的豇豆幼苗，其根系、茎秆、叶片、地上部分生物量相对最高，分别比对照增加147.77%、57.56%、58.89%、58.33%，显著高于其他处理，说明喷施0.5 mmol/L SA对低温胁迫下豇豆幼苗生长的影响效果相对最好。

2.2SA对低温胁迫下豇豆幼苗含水量的影响

由表2可知，随SA处理浓度的增大，豇豆幼苗根系、茎秆、叶片、地上部分含水量呈先增后降趋势;5.0 mmol/L SA处理的豇豆幼苗其根系、茎秆、叶片、地上部分含水量较对照有显著降低（P<0.05），分别比CK降低0.41%、0.99%、0.52%、0.76%;0.5、1.5 mmol/L SA处理的豇豆幼苗其根系、茎秆、叶片、地上部分含水量均显著高于对照，其中以0.5 mmol/L SA处理时的含水量相对最高，分别比对照增加1.20%、1.25%、0.36%、0.81%;3.0 mmol/L SA处理的豇豆幼苗根系含水量显著高于对照，叶片、地上部分含水量显著低于对照，茎秆含水量低于对照，但与对照相比差异不显著（P>0.05）。

2.3SA对低温胁迫下豇豆幼苗叶片光合色素含量的影响

由表3可知，随SA处理浓度的增大，豇豆幼苗叶片叶绿素、类胡萝卜素含量呈先增后降趋势;低温胁迫下，0.5、1.5 mmol/L SA处理的豇豆幼苗叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量较对照有显著增加（P<0.05），其中，0.5 mmol/L SA处理的豇豆幼苗光合色素含量相对最大，叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、类胡萝卜素含量分别比对照增加14.18%、27.24%、16.59%、3.19%，说明0.5 mmol/L SA处理对低温胁迫下豇豆幼苗光合色素的合成有较好的促进作用。

2.4SA对低温胁迫下豇豆幼苗叶片电导率及生理活性物质的影响

由表4可知，经SA处理的豇豆幼苗其相对电导率均显著低于对照（P<0.05），说明SA处理可减轻低温对豇豆幼苗叶片细胞膜的伤害，其中，0.5 mmol/L SA处理对叶片质膜的损伤程度相对最低，其相对电导率较对照降低74.42%，1.5 mmol/L SA处理的次之，較对照降低37.65%;SA处理的豇豆幼苗其叶片SOD、POD活性均显著高于对照，其中，0.5 mmol/L SA处理的豇豆幼苗叶片SOD、POD活性相对最高，分别比对照提高208.11%、59.64%;SA处理的豇豆幼苗其叶片CAT活性显著低于对照，0.5、1.5、3.0、5.0 mmol/L SA处理的豇豆幼苗叶片CAT活性分别比对照下降8.06%、23.02%、20.72%、34.78%。

2.5SA对低温胁迫下豇豆幼苗叶片渗透调节物质含量的影响

由表5可知，与对照相比，SA处理可显著增加低温胁迫下豇豆幼苗叶片的脯氨酸含量（P<0.05），一定程度上保护叶片细胞膜结构，其中，以0.5 mmol/L SA处理的相对最佳，其叶片脯氨酸含量比对照提高20.16%，其次是5.0 mmol/L SA处理的，叶片脯氨酸含量比对照增加18.63%;喷施SA可缓解豇豆幼苗叶片内MDA的积累，SA处理的豇豆幼苗叶片MDA含量显著低于对照，其中，3.0 mmol/L SA处理的豇豆幼苗叶片MDA含量相对最低，缓解低温胁迫的效果相对最好，比对照降低36.26%，0.5 mmol/L SA处理的次之，比对照降低32.03%;0.5 mmol/L SA处理可使豇豆幼苗叶片中可溶性蛋白含量较对照有显著增加，比对照提高12.50%;0.5、1.5、3.0、5.0 mmol/L SA处理可显著增加低温胁迫下豇豆幼苗叶片的可溶性糖含量，分别比对照提高58.88%、50.47%、4533%、14.72%。

3结论

在低温胁迫下，喷施0.5 mmol/L水杨酸（SA）处理豇豆幼苗，其根系、茎秆、叶片、地上部分生物量相对最高，分别比未喷施SA的处理（对照）显著增加147.77%、57.56%、58.89%、58.33%（P<0.05）。外施SA提高了豇豆幼苗叶片超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）活性，降低了过氧化氢酶（CAT）活性，其中，0.5 mmol/L SA处理的豇豆幼苗叶片SOD、POD活性相对最高，分别比对照提高208.11%、59.64%，CAT活性比对照下降幅度相对最小，仅为8.06%。外施0.5 mmol/L SA的豇豆幼苗，其地上部分含水量、叶绿素总量、脯氨酸含量、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量相对最高，分别比对照增加0.81%、16.59%、20.16%、12.50%、58.88%，相对电导率、丙二醛含量分别比对照降低74.42%、32.03%。因此，SA预处理能缓解低温胁迫对豇豆幼苗生长的抑制作用，其中，以施用0.5 mmol/L外源SA效果相对最佳。

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