外源葡萄糖对盐胁迫下黄瓜幼苗生长和抗氧化代谢的影响(2)
表1 PCR引物基本信息 3
表2 外源葡萄糖对盐胁迫下黄瓜幼苗生长的影响 4
外源葡萄糖对盐胁迫下黄瓜幼苗生长和抗氧化代谢的影响
随着设施园艺的快速发展，土地问题越来越受到重视。由于没有采用适合作物需水规律的灌溉方式、灌水量等，导致肥料在土地中的过量使用和水分的不合理灌溉。灌溉或施肥不当易导致设施土壤发生次生盐渍化[ ]，这与土壤底层中毛管水中的盐分密切有关，土壤中的盐分会随着蒸发的加强而迁移到土壤表面，当土壤含盐量达到一定浓度时，植株的生长发育将会受到抑制，叶片水势和相对含水量会因为植株遭受盐胁迫而下降[ ]。同时，盐胁迫还会诱导作物形成渗透胁迫和营养离子失衡[ ]，导致植株生长代谢受到影响。目前，盐胁迫研究已成为植物抗逆生理领域的研究热点之一[ ]。
不同作物遭受盐胁迫时，其生长表现及生理代谢响应不同。研究表明，盐胁迫浓度小于0.5 g∙L-1 时，盐胁迫处理有利于提高玉米根、芽的伸长[ ]。当作物长期遭遇盐胁迫时，其植株生理功能会受到明显影响，最终导致作物产量和品质降低[ ]。盐胁迫抑制棉花种子萌发、幼苗生长，进一步影响细胞机能，尤其是光合作用[4]。水稻在生长过程中遭受盐胁迫，其光合作用能力显著降低，叶片积累大量的可溶性糖和丙二醛（MDA），且根系活力下降。小麦幼苗在遭受盐胁迫时，其抗氧化酶活性降低，过氧化氢等大量积累，显著影响了小麦幼苗正常的抗氧化代谢[ ]。盐胁迫条件下，大豆幼苗的生长指标下降，抗氧化酶活性降低，超氧阴离子、MDA等含量上升，说明盐胁迫打破了大豆幼苗的抗氧化代谢平衡，产生过多的活性氧，限制大豆的正常生长[ ]。抗氧化代谢在植物中有重要作用。因此，研究如何提高盐胁迫下植物抗氧化代谢的能力，对植物抗性的增强是非常有必要的。
研究表明，施用一些外源物质如钙[ ]、腐胺[ ]等生长类调节物质，可以缓解盐胁迫对作物的伤害，说明外源物质在调节作物生长方面有重要作用。葡萄糖（Glu）作为一种便宜且方便获取的物质，不仅在作物体内参与了呼吸和代谢过程，还可作为信号分子参加植物生长发育的调节，在植物的各种生长发育进程中是一种有效的转录调控子[ ]。黄瓜（Cucumis sativus L）是葫芦科甜瓜属植物，是我国设施栽培的主要作物之一，在设施园艺中占着重要的地位。但是黄瓜根系分布浅，脆弱，在盐渍环境中敏感。一旦设施土壤遭遇盐害，黄瓜植株的光合效率大幅度降低，正常的生长发育会受到抑制，黄瓜植株变矮小，经济效益降低等。为此，本试验以设施主栽作物黄瓜为材料，通过营养液栽培，研究施用外源葡萄糖对盐胁迫条件下黄瓜生长发育、抗氧化代谢及其关键酶编码基因表达的影响，探讨外源葡萄糖对黄瓜在盐胁迫条件下的缓解机制，为利用外源生长调节物质提高设施作物抗逆性提供理论依据和实践指导。
1材料与方法
1.1幼苗培育及处理
1.1.1幼苗培育 试验于2016年9~12月在南京农业大学牌楼实验基地及设施实验室进行，以黄瓜品种‘津优四号’为试验材料，选取整齐一致、质量较好的种子，在55℃下温汤浸种4h，然后将种子包在湿润纱布中，放入培养皿，于28℃恒温箱里催芽。等到种子都露白后，将种子种在石英砂中，在牌楼试验基地的温室内进行种植。等到黄瓜的两片子叶展开后，开始浇预先配制的1/4剂量的日本园试配方营养液。等到幼苗长至三叶一心时，移入装有1/2剂量配方营养液的水培箱（20L）中，并用气泵间歇通气，2天后开始对黄瓜幼苗进行盐胁迫处理。