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盐渍土条件下砧木嫁接对黄瓜渗透调节物质的影响

2021-07-25张东萌宫松唐雷张新月周榆越刘蕾庆付翔周玉忠焦峰

安徽农学通报 2021年12期
关键词:嫁接砧木黄瓜

张东萌 宫松 唐雷 张新月 周榆越 刘蕾庆 付翔 周玉忠 焦峰

摘 要:在盐渍土条件下,以砧亮7188黄瓜为接穗,霸图613、霸图430、霸图730和砧壮1949等4种南瓜为砧木进行嫁接,测定黄瓜定植15d后0、7d、14d、21d、28d渗透调节物质的含量。结果表明:随着植株的生长,黄瓜叶片中游离脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白的含量均呈现先上升后下降的趋势;嫁接植株的游离脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白的含量均高于自根苗;嫁接苗中渗透调节物质的含量为霸图613>砧壮1949>霸图430>霸图730,其中霸图613明显高于其他嫁接苗。

关键词:黄瓜;砧木;嫁接;渗透物质

中图分类号 S63文献标识码 A文章编号 1007-7731(2021)12-0013-03

Effects of Rootstock Grafting on Cucumber Osmotic Adjustment Substances under Soil Salt Stress

ZHANG Dongmeng1 et al.

(1College of Agriculture, Heilongjiang Bayi Land Reclamation University, Daqing 163000, China)

Abstract: In this test, under the condition of saline soil, take Zhenliang 7188 cucumber as scion,four pumpkins, Batu613, Batu 430, Batu 730 and Zhenzhuang 1949, were grafted as rootstocks,determination of the content of osmotic adjustment substances at 0d, 7d, 14d, 21d, 28d after 15 days of cucumber planting.The results show:As the plant grows, the contents of free proline, soluble sugar and soluble protein in cucumber leaves show an upward trend and then a downward trend.The content of osmotic adjustment substances in grafted seedlings was Batu 613>Zhuangzhen 1949>Batu 430>Batu 730, and Batu 613 was significantly higher than other grafted seedlings.

Key words: Cucumber; Rootstock; Grafting; Osmotic substance

设施栽培由于常年或季节性覆盖,内部处于相对封闭状态,缺少雨水淋溶,温度较高,水分蒸发强烈,土壤矿化速度快;施肥量大,存在不平衡施肥等现象,容易导致土壤盐分积累和次生盐渍化,使作物生长发育受到抑制,导致产量和品质下降[1]。黄瓜(Cucumis sativus L.)是设施栽培的主要蔬菜之一,然而由于设施栽培采用特殊的覆盖结构,改变了其内部生态环境及自然状态下的水热平衡,容易造成盐分积累,致使设施土壤次生盐渍化程度越来越高,导致黄瓜产量和品质下降,严重影响设施生产的可持续发展[2-3]。目前,嫁接技术在黄瓜栽培中已得到了普遍应用,砧木强大的根系提高了植株的吸水吸肥以及抗病、抗逆能力[4]。为此,本试验选取不同的砧木品种,在盐渍土条件下,测定黄瓜嫁接植株在渗透调节物质含量方面的变化,探讨不同砧木嫁接苗耐盐性的差异,为抗盐砧木的筛选利用以及嫁接苗耐盐机理的研究提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料 供试黄瓜品种:全雌性密刺黄瓜砧亮7188。供试南瓜砧木品种:霸图613、霸图430、霸图730、砧壮1949,由青岛金妈妈农业科技有限公司提供。嫁接方法采用插接法进行嫁接。青岛金妈妈农业科技有限公司温室基地内土壤,0~20cm耕层的基本理化性状为:pH值7.15,电导率为1.616mS/cm。20~40cm犁底层的基本状况为:pH值7.15,电导率为1.4mS/cm。试验设5个处理:CK1:黄瓜自根苗砧亮7188、T1:砧亮7188嫁接霸图613、T2:砧亮7188嫁接霸图430、T3:砧亮7188嫁接霸圖730、T4:砧亮7188嫁接砧壮1949。

1.2 方法 试验在青岛金妈妈农业科技有限公司日光温室内进行,以‘霸图613、‘霸图430、‘霸图730和‘砧壮19494个南瓜品种为砧木材料。取饱满、整齐一致的种子,将砧木种子在28~30℃的恒温箱内浸种8~12h,浸种后将种子捞出置于28℃恒温催芽箱内催芽。种子发芽率达到95%,芽长1~5mm,此时砧木种子符合播种要求。将其播种于50孔穴盘中,当砧木子叶展开之际开始播种接穗,将接穗种子在28~30℃的恒温箱内浸种12~16h,浸种后将种子捞出置于28℃恒温催芽箱内催芽,种子发芽率达到98%,芽长1~3mm,此时种子符合播种要求。釆用平盘撒播的方式,播种后均置于人工气候室内培育。当南瓜砧木长到2叶1心,黄瓜接穗叶片完全舒展开,可以进行嫁接工作,采用顶插接法进行。将3叶1心的黄瓜嫁接苗定植于塑料大棚中,定植15d后进行取样,第1次取样为0d,取样间隔为7d,共取5次样品,分别为0、7d、14d、21d、28d,每个处理每个时期采集样品5株。将植株洗净后,分离根叶样品,之后用锡纸包好,做好标记,迅速进行冷冻,置于-80℃超低温冰箱中冷冻保存,以待测定生理指标时使用。

1.3 测定指标与方法 叶片可溶性糖含量[5]采用蒽酮比色法测定;叶片可溶性蛋白含量采用考马斯亮兰G-250染色法测定;脯氨酸含量[6]采用酸性茚三酮显色法测定。

2 结果与分析

2.1 不同砧木嫁接对黄瓜游离脯氨酸含量的影响 游离脯氨酸是植物蛋白质的组成成分之一,并以游离态广泛存在于植物体中,植物在正常条件下,游离脯氨酸含量很低,但遇到逆境胁迫时,游离脯氨酸便会积累[7]。如图1所示:不同砧木对嫁接砧亮7188黄瓜游离脯氨酸的含量影响不同,每个处理嫁接砧亮7188黄瓜在游离脯氨酸含量均呈现先上升后下降的变化趋势。在盐渍土条件下,嫁接砧亮7188黄瓜的游离脯氨酸含量比自根砧亮7188黄瓜游离脯氨酸的含量高。21d时,所有处理的游离脯氨酸含量均比其他时期的游离脯氨酸含量高。不同砧木嫁接砧亮7188黄瓜0d时,以T1为最高,CK1为最低,T1、T2、T3、T4明顯高于CK1,T2和T3无明显差别,T4略高于T2和T3,T1的游离脯氨酸含量比CK1高出143.92%;不同砧木嫁接砧亮7188黄瓜7d时,以T1为最高,CK1为最低,T1、T2、T3、T4明显高于CK1,T3低于T2,T2低于T4,T1的游离脯氨酸含量比CK1高出116.28%;不同砧木嫁接砧亮7188黄瓜14d时,以T1为最高,CK1为最低,T1、T2、T3、T4均明显高于CK1,T2、T4无明显差别,T2和T4高于T3,T1的游离脯氨酸含量比CK1高出72.99%;不同砧木嫁接砧亮7188黄瓜21d时,以T1为最高,CK1为最低,T1均明显高于T2、T3、T4,T2低于T4,T3低于T2,T1的游离脯氨酸含量比CK1高出60.33%;不同砧木嫁接砧亮7188黄瓜28d时,以T1为最高,CK1为最低,T1、T2、T3、T4均明显高于CK1,T4高于T3,T2高于T3,T1的游离脯氨酸含量比CK1高出54.42%。

2.2 不同砧木嫁接对黄瓜可溶性糖含量的影响 可溶性糖既是渗透调节剂,又是合成其他有机物质的碳架和能量来源,同时它又可以作为逆境下能量储存的一种形式[8]。除此之外,大量可溶性糖的存在,也可能参与一些酶和蛋白质的保护,减少离子的毒害。在盐胁迫下,无花果叶片可溶性糖含量明显增高,耐盐性强的株系增加幅度大[9]。如图2所示:不同砧木对嫁接砧亮7188黄瓜可溶性糖的含量影响不同,每个处理嫁接砧亮7188黄瓜在可溶性糖含量均呈现先上升后下降的变化趋势。在盐渍土条件下,嫁接砧亮7188黄瓜的可溶性糖含量比自根砧亮7188黄瓜可溶性糖的含量高。21d时,所有处理的可溶性糖含量均比其他时期的可溶性糖含量高。不同砧木嫁接砧亮7188黄瓜0d时,以T1为最高,CK1为最低,T1、T2、T3、T4明显高于CK1,T4高于T2,T2高于T3,T1的可溶性糖含量比CK1高出101.99%;不同砧木嫁接砧亮7188黄瓜7d时,以T1为最高,CK1为最低,T2、T3、T4明显高于CK1,T4和T2无明显差别,T4和T2明显高于T3,T1的可溶性糖含量比CK1高出107.44%;不同砧木嫁接砧亮7188黄瓜14d时,以T1为最高,CK1为最低,T1、T2、T3、T4均明显高于CK1,T1明显高于T2、T3、T4,T4和T2无明显差别,T4和T2明显高于T3,T1的可溶性糖含量比CK1高出110.5%;不同砧木嫁接砧亮7188黄瓜21d时,以T1为最高,CK1为最低,T1、T2、T3、T4均明显高于CK1,T1高于T4,T4高于T3、T3高于T2,T1的可溶性糖含量比CK1高出96.3%;不同砧木嫁接砧亮7188黄瓜28d时,以T1为最高,CK1为最低,T1、T2、T3、T4均明显高于CK1,T1明显高于T2、T3、T4,T4高于T2、T2高于T3,T1的可溶性糖含量比CK1高出101.93%。

2.3 不同砧木嫁接对黄瓜可溶性蛋白含量的影响 遭受胁迫的植物,体内可溶性蛋白质含量会有所增加,以此对植物的抗逆起调节作用。可溶性蛋白质的亲水胶体性质强,其含量增加可显著加强细胞的保水能力。Elsamad等研究表明,大豆Clark和Forrest的耐盐性可能与蛋白质的积累有关[10]。如图3所示:不同砧木对嫁接砧亮7188黄瓜可溶性蛋白的含量影响不同,每个处理嫁接砧亮7188黄瓜在可溶性蛋白含量均呈现先上升后下降的变化趋势。在盐渍土条件下,嫁接砧亮7188黄瓜的可溶性蛋白含量比自根砧亮7188黄瓜可溶性蛋白的含量高。21d时,所有处理的可溶性蛋白含量均比其他时期的可溶性蛋白含量高。不同砧木嫁接砧亮7188黄瓜0d时,以T1为最高,CK1为最低,T1、T2、T3、T4明显高于CK1,T4高于T2,T2高于T3,T1的可溶性蛋白含量比CK1高出42.86%;不同砧木嫁接砧亮7188黄瓜7d时,以T1为最高,CK1为最低,T1、T2、T3、T4明显高于CK1,T3和T2无明显差别,T4高于T2和T3,T1的可溶性蛋白含量比CK1高出32.87%;不同砧木嫁接砧亮7188黄瓜14d时,以T1为最高,CK1为最低,T1、T2、T3、T4均明显高于CK1,T1明显高于T2、T3、T4,T4高于T2,T2高于T3,T1的可溶性蛋白含量比CK1高出29.34%;不同砧木嫁接砧亮7188黄瓜21d时,以T1为最高,CK1为最低,T1、T2、T3、T4均明显高于CK1,T1高于T4,T4高于T3、T3高于T2,T1的可溶性蛋白含量比CK1高出28.35%;不同砧木嫁接砧亮7188黄瓜28d时,以T1为最高,CK1为最低,T1、T2、T3、T4均明显高于CK1,T1明显高于T2、T3、T4,T4高于T2、T2高于T3,T1的可溶性蛋白含量比CK1高出28.47%。

3 讨论与结论

渗透调节是植物适应盐胁迫的基本特征之一。逆境条件下,植物通常会大量积累一些可溶性物质来调节细胞的渗透势,维持水分平衡,还可以保护细胞内许多重要代谢活动所需的酶活性[11],从而适应逆境胁迫。其中,脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖是比较重要的几种。本研究发现,在盐渍土种植条件下,随着嫁接苗的生长,脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖都呈现先上升后下降的趋势,不同砧木嫁接对黄瓜体内脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖含量的影响不同。所有嫁接苗的脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖均高于自根黄瓜。对于砧亮7188黄瓜,T1处理的脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖的含量最高。因此,霸图613作为砧木提高黄瓜脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖含量最高。本研究结果为盐渍土条件下不同砧木嫁接黄瓜的生长提供了理论依据。

参考文献

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(責编:张宏民)

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