亚热带农业研究  2016, Vol. 12 Issue (2): 246-253   PDF    
DOI: 10.13321/j.cnki.subtrop.agric.res.2016.02.003
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文章信息

陈艺群, 王荟, 林碧英, 王星剑, 王涛, 张开畅
CHEN Yiqun, WANG Hui, LIN Biying, WANG Xingjian, WANG Tao, ZHANG Kaichang
弱光胁迫对茄子幼苗生长及生理特性的影响
Effects of weak light stress on growth and physiological characteristics of eggplant seedlings
亚热带农业研究, 2016, 12(02): 86-92
JOURNAL OF AERONAUTICAL MATERIALS, 2016, 12(02): 86-92.
DOI: 10.13321/j.cnki.subtrop.agric.res.2016.02.003

文章历史

收稿日期: 2016-04-14
弱光胁迫对茄子幼苗生长及生理特性的影响
陈艺群, 王荟, 林碧英 , 王星剑, 王涛, 张开畅    
福建农林大学园艺学院, 福建 福州 350002
摘要: 以4个不同颜色茄子品种为供试材料,比较弱光胁迫对茄子幼苗生长和生理特性的影响,并筛选适宜的设施覆盖材料遮光率及较耐弱光品种。结果表明,弱光胁迫对茄子幼苗生长和生理特性有着显著的影响。弱光胁迫下,各供试茄子的茎粗、根体积、壮苗指数、叶绿素a/b值和根系活力都有不同程度的降低,而叶绿素含量和MDA含量增加。遮光24.2%时,4个品种生长和生理特性与自然光(CK)差异不大,因此在选择设施覆盖材料时,应选择遮光率低于24.2%。遮光24.2%下的圆紫茄茎粗、根体积、叶绿素a/b值、可溶性糖含量、MDA含量和根系活力等均与CK差异不显著,为较耐弱光品种。
关键词: 茄子    弱光胁迫    生长    生理指标    
Effects of weak light stress on growth and physiological characteristics of eggplant seedlings
CHEN Yiqun, WANG Hui, LIN Biying , WANG Xingjian, WANG Tao, ZHANG Kaichang    
College of Horticulture, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou, Fujian 350002, China
Abstract: Using four different color eggplant varieties as experimental material, the effects of weak light stress on growth and physiological characteristics of eggplant seedlings were studied. Varieties relatively tolerant to weak lights and facility cover material with appropriate shading rate were screened. The results showed that weak light stress had a significant effect on the growth and physiological characteristics of eggplant seedlings. Under weak light stress, stem diameter, root volume, seeding index, chlorophyll a/b value, and root activity of eggplant seedlings were reduced by various degrees, while chlorophyll contents and MDA values were increased. Under 24.2% shading, the growth and physiological characteristics of eggplant seedlings of all four varieties showed little difference comparing to those under natural sun lights. Therefore, we should choose facility cover material with shading rates less than 24.2%. If stem diameter, root volume, chlorophyll a/b value, soluble sugar and MDA contents, and root activity of eggplant seedlings did not change significantly under 24.2% shading vs. those under natural lights, the variety was considered tolerant to weak lights.
Key words: eggplant    weak light stress    growth    physiological characteristics    

茄子(Solanum melongena L.)又名落苏,是茄科茄属一年生草本植物。茄子喜强光、不耐弱光,在设施弱光环境下,往往会造成植株徒长、茎变细、发芽分化延迟、结果率降低等一系列问题[1]。茄子对光强较高的需求与设施内部弱光环境造成矛盾,因此生产中急需选育耐弱光的设施栽培专用品种。同时,设施保护地栽培中,也应注意覆盖材料遮光率的选择。福建省春夏栽培的茄子需在保护地进行育苗,会受到大棚光照不足等环境因素影响,因此有必要研究茄子苗期的耐弱光性。目前,有关茄子苗期耐弱光性的研究大多仅限于形态指标,如株高、茎粗、叶面积、干鲜重等,涉及耐弱光生理指标的较少,且仅限于一个时期、一个茄子品种或者限于一种弱光胁迫处理[2, 3, 4],未见较系统的研究。本研究通过比较不同时期、不同弱光胁迫程度对不同茄子品种的影响,探究弱光胁迫对茄子幼苗生长及生理生化特性的影响,并探索保护地栽培覆盖材料遮光率的选择,以期为茄子设施专用品种选育提供参考。

1 材料与方法 1.1 供试材料

供试茄子品种共4个,秀娘(M1)为长卵形黑紫茄,圆紫茄(M2)为圆形紫茄,福农绿茄(M3)为棒形绿茄,白茄1号(M4)为椭圆形白茄。M1购于农友种苗(中国)有限公司,其他品种为福建农林大学园艺学院收集的种质资源。

1.2 试验方法

2015年4—6月在福建农林大学妙峰山试验基地和蔬菜生理生化实验室进行试验。2015年4月13日开始浸种催芽,待种子露白后,播种到72孔穴盘中,基质配比为:草炭∶珍珠岩∶蛭石=3∶1∶1。2015年5月31日,将具有3叶1心的幼苗移至10 cm×10 cm的营养钵中,缓苗2 d后,于6月2日进行遮光处理,延续至6月26日。以自然光为CK,遮光处理分别设置遮光率24.2%(覆盖1层白色塑料薄膜)、46.7%(1个防虫网+1层白色地膜)、73.4%(1层黑色遮阳网+1层白色塑料薄膜)3个处理,采用HiPoint HR 350 LED光谱计测定各处理光强。试验过程中,每2天浇1次1/2日本山崎茄子营养液。每个品种各遮光处理种20颗,3次重复。分别于遮光8、16、24 d后,随机取样测定植株的生长形态和生理指标。

1.3 测定项目与方法 1.3.1 形态指标

从基质表面到生长点的高度即为株高,茎粗以子叶下部节间为基准,用根系分析仪测定根体积,叶面积以生长点下第3片真叶为准,以(茎粗/株高)×全株干重来计算壮苗指数。

1.3.2 生理生化指标

光合色素含量测定采用混合液提取法[5];根系活力采用氯化三苯基四氮唑法(TTC法)测定;可溶性糖含量的测定采用蒽酮比色法;可溶性蛋白质含量的测定采用考马斯亮蓝G-250法;MDA含量测定采用硫代巴比妥酸法[6]

1.4 统计与分析

试验数据采用DPS(7.05)软件进行方差分析,并用Duncan新复极差法进行差异显著性分析。

2 结果与分析 2.1 弱光胁迫对茄子幼苗形态指标的影响 2.1.1 株高与茎粗

表1可见,弱光胁迫下M1~M4株高表现出不同的变化趋势,其中M1和M3株高随着弱光胁迫程度的增加而呈现增加的趋势,表现为:遮光73.4%>遮光46.7%>遮光24.2%>CK,在遮光24 d时,弱光胁迫下的株高显著高于CK。而M2和M4株高在弱光胁迫下会变矮,在遮光8 d时,M4在遮光73.4%处理下的株高显著低于CK,其他处理间不存在显著差异;在遮光16 d时,M2在遮光46.7%处理下的株高显著低于CK;在遮光24 d时,M2和M4 3种遮光处理的株高均显著低于CK。从表1还可看出,弱光胁迫对茄子茎粗的生长起到明显的抑制作用。弱光胁迫8 d时,各供试品种的茎粗均变细,且随着胁迫程度的增加,茎粗生长受到的抑制更加明显;同时随着遮光时间的延长,茎粗与CK差距幅度增大。在遮光24 d时,除了M1和M2遮光24.2%的茎粗与CK差异不显著外,其他弱光处理下的各品种茎粗与CK之间均存在显著差异。以上表明,弱光胁迫对茄子茎粗的生长有抑制作用。

表1 弱光胁迫对茄子幼苗株高与茎粗的影响1) Table 1 Effects of weak light stress on plant height and stem diameter of eggplant seedlings of different varieties
品种处理株高/cm茎粗/mm
8d16d24d8d16d24d
M1自然光(CK)7.83±0.21b10.80±0.62c14.33±0.73c2.83±0.05a3.63±0.07a3.84±0.04a
遮光24.2%8.57±0.31ab11.16±0.35bc15.80±0.36b2.64±0.14ab3.48±0.13a3.59±0.39ab
遮光46.7%9.43±0.68a12.13±0.49b16.03±0.32ab2.57±0.14ab3.15±0.19b3.35±0.06bc
遮光73.4%9.56±0.65a13.47±1.04a16.80±0.30a2.37±0.06b2.78±0.15c2.98±0.16c
M2自然光(CK)9.03±0.68a10.42±0.47a12.47±0.06a2.78±0.04a3.31±0.03a3.78±0.03a
遮光24.2%8.90±0.30a10.20±0.40a11.37±0.32c2.75±0.07a3.14±0.04ab3.46±0.05ab
遮光46.7%8.70±0.10a9.50±0.10b11.23±0.25c2.73±0.04a3.07±0.04ab3.37±0.05b
遮光73.4%8.96±0.35a10.32±0.15a11.83±0.15b2.63±0.09a2.94±0.06b3.20±0.04b
M3自然光(CK)6.86±0.06a8.67±0.15b11.47±0.19c2.57±0.08a3.24±0.11a3.67±0.17a
遮光24.2%6.93±0.49a8.90±0.44b12.27±0.12b2.56±0.06a2.93±0.17ab3.30±0.05b
遮光46.7%7.37±0.21a9.13±0.45b12.70±0.36b2.39±0.09ab2.74±0.48b3.12±0.03bc
遮光73.4%7.40±0.20a11.03±0.15a14.13±0.32a2.30±0.21b2.61±0.13b3.03±0.03c
M4自然光(CK)5.95±0.14a7.82±0.29a11.37±0.49a2.67±0.09a3.03±0.09a3.78±0.15a
遮光24.2%5.84±0.18a7.50±0.20a9.90±0.72b2.51±0.09ab2.85±0.19a3.40±0.11b
遮光46.7%5.77±0.11a7.68±0.37a9.40±0.44b2.40±0.18ab2.61±0.03b2.93±0.12c
遮光73.4%5.18±0.32b7.75±0.10a10.16±0.29b2.25±0.22b2.48±0.11b2.88±0.15c
1)M1.秀娘;M2.圆紫茄;M3.福农绿茄;M4.白茄1号。每个品种同列数据后附不同小写字母者表示差异达0.05显著水平。
2.1.2 根体积与叶面积

表2可见,弱光胁迫对茄子根系生长起到明显的抑制作用,且随着胁迫程度的增加,各品种根系生长受到的抑制更加明显。在弱光胁迫8、16和24 d时,各品种各处理间根体积均存在差异,总体表现为:CK>遮光24.2%>遮光46.7%>遮光73.4%。由表2还可知,弱光胁迫下各处理间的叶面积也存在差异。M1和M3叶面积最大值出现在遮光24.2%,表现为:遮光24.2%>CK>遮光46.7%>遮光73.4%,其中遮光24.2%的M1叶面积与其他处理间存在显著差异,而遮光24.2%的M3叶面积与CK不存在显著差异。在弱光胁迫8、16和24 d时,M2和M4叶面积增长量受到抑制,且随着胁迫时间的延长,幼苗叶面积受到的抑制越明显。在遮光8、16 d时,M2和M4在遮光24.2%处理下叶面积与CK不存在显著差异,与遮光46.7%、遮光73.4%差异显著;到了遮光24 d,遮光24.2%的叶面积才显著低于CK。以上表明,适度的弱光处理(遮光24.2%)对叶面积的影响不同,有些品种叶面积增大,有的则减少。但随着弱光胁迫程度(遮光46.7%和遮光73.4%)的加大,各品种叶面积都呈下降的趋势。

表2 弱光胁迫对茄子幼苗根体积与叶面积的影响1) Table 2 Effects of weak light stress on root volume and leaf area of eggplant seedlings of different varieties
品种处理根体积/cm3叶面积/cm2
8d16d24d8d16d24d
M1自然光(CK)1.16±0.06a2.51±0.12a3.26±0.08a22.59±1.23b31.00±1.13b35.99±1.62b
遮光24.2%0.94±0.02b2.03±0.14b2.80±0.04b24.65±0.87a35.43±1.02a40.34±1.09a
遮光46.7%0.65±0.08c1.17±0.09c1.44±0.10c18.94±0.60c27.71±1.14bc34.67±0.51b
遮光73.4%0.23±0.02d0.43±0.03d0.60±0.05d17.82±0.79c28.99±1.39c30.07±1.47c
M2自然光(CK)1.40±0.05a2.23±0.25a3.35±0.08a28.54±1.11a35.33±1.16a43.24±1.07a
遮光24.2%1.22±0.05ab1.98±0.03ab2.95±0.08ab27.39±0.97a33.31±0.61a37.14±1.47b
遮光46.7%0.71±0.07c1.46±0.18c1.95±0.10c18.29±1.14b27.24±1.40b31.56±0.75c
遮光73.4%0.49±0.01d0.87±0.07d1.25±0.08d14.23±0.26c17.37±0.97c23.71±1.48d
M3自然光(CK)1.13±0.11a2.55±0.22a3.96±0.18a25.16±0.47a36.26±0.94a43.62±1.48a
遮光24.2%0.82±0.04b2.13±0.14b2.87±0.25b25.69±0.54a37.39±1.16a45.13±1.10a
遮光46.7%0.60±0.02c1.54±0.10c1.88±0.09c21.35±0.36b32.90±0.62b34.76±1.19b
遮光73.4%0.31±0.02d0.58±0.04d0.80±0.07d20.89±0.70b27.74±0.96c33.72±2.16b
M4自然光(CK)0.87±0.03a1.95±0.10a3.74±0.09a22.91±0.67a30.49±0.81a40.09±0.97a
遮光24.2%0.68±0.02b1.72±0.03b2.59±0.19b21.79±1.58a29.64±0.74a37.04±0.87b
遮光46.7%0.45±0.01c0.90±0.12c1.39±0.14c18.75±1.11b27.30±1.05b33.34±1.20bc
遮光73.4%0.34±0.09d0.50±0.03d0.70±0.02d18.16±1.58b27.13±1.33b35.31±1.41c
1)M1.秀娘;M2.圆紫茄;M3.福农绿茄;M4.白茄1号。每个品种同列数据后附不同小写字母者表示差异达0.05显著水平。
2.1.3 幼苗壮苗指数

图1可见,在茄子幼苗生长期间,各供试品种幼苗的壮苗指数均呈增高趋势。与CK相比,弱光胁迫下的壮苗指数变小,其壮苗指数表现为:CK>遮光24.2%>遮光46.7%>遮光73.4%;且随着弱光胁迫程度的加大,壮苗指数下降趋势越明显。各品种的壮苗指数也有差异,除了遮光8 d时,遮光24.2%的M1、M3和M4与CK差异不显著外,其他弱光处理下的各品种壮苗指数均与CK存在显著差异。以上表明,弱光胁迫会导致茄子幼苗壮苗指数降低。

M1.秀娘;M2.圆紫茄;M3.福农绿茄;M4.白茄1号。 图1 弱光胁迫对茄子幼苗壮苗指数的影响 Fig.1 Effects of weak light stress on seedling index of eggplant seedlings of different varieties
2.2 弱光胁迫对茄子幼苗生理指标的影响 2.2.1 叶绿素含量

叶绿素含量可以反映植物叶片光合能力的强弱。从表3可见,弱光胁迫对茄子叶片的叶绿素合成有促进作用。在遮光8 d时,M1、M2和M4叶绿素含量在遮光46.7%时达到最大值,且与CK存在显著差异;而M3叶绿素含量在遮光73.4%时达到最大值,与CK存在显著差异。在弱光胁迫16、24 d时,M1~M4叶绿素含量随着弱光胁迫程度的增加而呈现增加的趋势,总体表现为:遮光73.4%>遮光46.7%>遮光24.2%>CK,且各弱光胁迫处理下的叶绿素含量与CK存在显著差异。从表4还可见,弱光胁迫下的叶绿素a/b值均比CK下降。在遮光24 d时,M1~M4在遮光24.2%的叶绿素a/b值与CK差异不显著,但遮光46.7%和遮光73.4%与CK处理差异显著,各弱光处理下的叶绿素a/b值大小依次为:CK>遮光24.2%>遮光46.7%>遮光73.4%。

表3 弱光胁迫对茄子幼苗叶绿素含量的影响1) Table 3 Effects of weak light stress on chlorophyll content of eggplant seedlings of different varieties
品种处理w叶绿素/(mg·g-1)叶绿素a/b
8d16d24d8d16d24d
M1自然光(CK)1.55±0.09b1.43±0.06c1.35±0.03d3.30±0.04a3.06±0.08a3.25±0.05a
遮光24.2%1.60±0.01ab1.54±0.03b1.50±0.03c3.20±0.04a2.93±0.05ab3.13±0.11a
遮光46.7%1.67±0.03a1.61±0.02b1.69±0.05b3.18±0.07a2.97±0.09ab2.95±0.02b
遮光73.4%1.58±0.04ab1.91±0.05a1.98±0.03a2.97±0.10b2.86±0.12b2.92±0.06b
M2自然光(CK)1.16±0.30c1.41±0.03c1.27±0.13d3.42±0.04a2.94±0.16a3.22±0.07a
遮光24.2%1.35±0.09b1.44±0.04c1.47±0.05c3.28±0.04b2.90±0.12a3.12±0.04ab
遮光46.7%1.56±0.08a1.52±0.03b1.62±0.02b3.12±0.03c2.83±0.15a3.04±0.06b
遮光73.4%1.50±0.02a1.88±0.04a1.81±0.02a3.15±0.03c2.87±0.12a2.85±0.05c
M3自然光(CK)1.51±0.03c1.15±0.08c1.08±0.07c3.47±0.07a2.98±0.10a3.12±0.06a
遮光24.2%1.62±0.03a1.39±0.05b1.18±0.07bc3.28±0.05b2.93±0.05a3.05±0.08ab
遮光46.7%1.55±0.02bc1.46±0.03ab1.23±0.10b3.36±0.03b2.69±0.04b3.00±0.03b
遮光73.4%1.87±0.10a1.53±0.01a1.59±0.05a3.13±0.04b2.75±0.06b2.70±0.07c
M4自然光(CK)1.45±0.01c1.20±0.04c1.21±0.08c3.57±0.07a3.28±0.06a3.29±0.05a
遮光24.2%1.57±0.03b1.36±0.06b1.60±0.03b3.27±0.07b3.20±0.03a3.21±0.06a
遮光46.7%1.72±0.04a1.44±0.08b1.77±0.04a3.23±0.05bc2.96±0.10b3.05±0.08b
遮光73.4%1.57±0.02b1.60±0.05a1.80±0.02a3.12±0.05c2.99±0.10b2.93±0.12b
1)M1.秀娘;M2.圆紫茄;M3.福农绿茄;M4.白茄1号。每个品种同列数据后附不同小写字母者表示差异达0.05显著水平。
2.2.2 可溶性糖与可溶性蛋白含量

可溶性糖是光合产物的反映。从表4可见,弱光胁迫下的各供试茄子可溶性糖含量变化趋势不相同,其中M1和M4可溶性糖含量随着弱光胁迫程度的增加而呈下降的趋势,在遮光8 d时,仅遮光73.4%处理下M4可溶性糖含量显著低于CK;在遮光16 d时,遮光73.4%处理下的M1和M4可溶性糖含量显著低于CK;遮光24 d时,除了遮光24.2%下的可溶性糖含量与CK差异不显著外,其他弱光处理下的可溶性糖含量与CK之间均存在显著差异。而M2和M3在遮光8、16 d下的可溶性糖含量总体表现为:遮光24.2%>CK>遮光46.7%>遮光73.4%;在遮光24 d时,随着胁迫程度的增加而呈下降趋势,除了遮光24.2%下的可溶性糖含量与CK差异不显著外,其他弱光处理下的可溶性糖含量均显著低于CK。由表4还可见,随着遮光时间的延长,各处理茄子幼苗的叶片可溶性蛋白含量均呈下降的趋势。在遮光8、16 d时,M1~M4在弱光胁迫下的可溶性蛋白含量低于CK;在遮光24 d时,M1~M4可溶性蛋白含量均在24.2%达到最大值,且显著高于CK。

表4 弱光胁迫对茄子幼苗可溶性糖含量和可溶性蛋白含量的影响1) Table 4 Effects of weak light stress on soluble sugar and protein contents of eggplant seedlings of different varieties
品种处理w可溶性糖/(mg·g-1)w可溶性蛋白/(mg·g-1)
8d16d24d8d16d24d
M1自然光(CK)3.79±0.22a4.96±0.74a5.36±0.72a21.71±1.28a16.59±1.44a3.63±0.37b
遮光24.2%3.76±0.21a4.78±0.11a5.17±0.98a14.96±1.54b14.61±0.99b5.96±0.73a
遮光46.7%3.73±0.18a4.42±0.19ab4.77±0.33b16.67±2.00b16.13±0.66a5.82±0.21a
遮光73.4%3.53±0.12a3.19±0.14c2.92±0.50c11.83±1.10c14.05±0.51c5.06±0.18a
M2自然光(CK)3.55±0.29b5.93±0.38a6.74±0.19a23.19±1.11a19.36±0.45a6.05±0.53b
遮光24.2%5.21±1.43a6.46±1.14a6.19±0.22a18.56±2.48b15.23±1.55b6.85±1.34a
遮光46.7%4.12±0.35ab4.84±0.15b5.43±0.16b18.89±0.16b7.91±1.13c4.11±0.51c
遮光73.4%3.04±0.07b2.96±0.07d2.82±0.59c12.78±2.30c5.50±0.32d3.14±0.31d
M3自然光(CK)3.21±0.51ab5.86±0.14a6.02±0.46a17.64±0.67a16.06±0.21a6.92±0.41b
遮光24.2%3.70±0.26a6.47±0.45a5.73±0.32ab15.57±0.43a13.09±1.64bc9.15±1.03a
遮光46.7%2.84±0.21b4.93±0.77b5.23±0.13b17.17±0.13a12.04±1.78c8.23±0.57a
遮光73.4%2.75±0.21b3.49±0.50c4.27±0.17c16.04±0.15a14.01±0.94ab8.87±2.50a
M4自然光(CK)3.90±0.42a5.66±0.59a7.52±0.98a18.45±1.64a13.25±1.92a6.05±0.62c
遮光24.2%3.85±0.09a5.72±0.53a6.51±0.50a16.34±0.59ab11.34±0.74ab10.16±0.09a
遮光46.7%3.56±0.09a5.00±0.51ab4.39±0.19b15.24±2.38bc10.52±0.58b8.27±2.06b
遮光73.4%2.54±0.04b4.13±0.51c2.46±0.29c13.28±0.15c6.28±0.62c4.65±0.85d
1)M1.秀娘;M2.圆紫茄;M3.福农绿茄;M4.白茄1号。每个品种同列数据后附不同小写字母者表示差异达0.05显著水平。
2.2.3 MDA含量与根系活力

表5可见,随着弱光胁迫时间的延长,各供试茄子幼苗叶片MDA含量均呈上升趋势,且随着胁迫程度的增加,各品种MDA含量也呈上升趋势,总体表现为:遮光73.4%>遮光46.7%>遮光24.2%>CK;在遮光24 d时,除了遮光24.2%的M2和M4与CK差异不显著外,其他弱光处理下的各品种MDA含量均显著高于CK。以上表明,弱光胁迫导致茄子幼苗叶片MDA含量的积累。由表5还可知,随着遮光时间的延长,各品种的根系活力呈先上升后下降的趋势。此外,M1~M4根系活力随着弱光胁迫程度的增加而呈现下降趋势,且在处理24 d,除了遮光24.2%的M1、M2与CK差异不显著外,其他受到弱光胁迫的各品种根系活力均显著低于CK。以上表明,弱光胁迫程度的增加会导致茄子幼苗根系活力降低。

表5 弱光胁迫对茄子幼苗MDA含量和根系活力的影响1) Table 5 Effects of weak light stress on MDA content and root vigor of eggplant seedlings of different varieties
品种处理bMDA/(nmol·g-1)根系活力/(mg·g-1·h-1)
8d16d24d8d16d24d
M1自然光(CK)0.94±0.08c0.98±0.11c1.07±0.05c1.39±0.05a2.18±0.05a1.04±0.08a
遮光24.2%1.01±0.13bc1.03±0.04bc1.35±0.10b1.15±0.12b2.09±0.28a0.99±0.13a
遮光46.7%1.15±0.05ab1.27±0.23ab1.50±0.07b0.75±0.16c1.18±0.26b0.62±0.14b
遮光73.4%1.22±0.05a1.31±0.06a1.76±0.10a0.67±0.04c0.46±0.04c0.38±0.10c
M2自然光(CK)0.87±0.07c1.12±0.01b1.32±0.12c0.97±0.08a1.38±0.18a1.19±0.06a
遮光24.2%0.92±0.06bc1.28±0.13b1.48±0.06c0.91±0.14a1.19±0.09ab1.07±0.07ab
遮光46.7%1.00±0.03b1.50±0.08a1.73±0.04ab0.55±0.17b0.87±0.15c0.76±0.06c
遮光73.4%1.25±0.07a1.63±0.04a1.89±0.05a0.52±0.20b0.45±0.05d0.65±0.01c
M3自然光(CK)0.88±0.03d1.05±0.09b1.14±0.06d1.37±0.06a2.22±0.40a1.34±0.02a
遮光24.2%1.17±0.02c1.39±0.12b1.48±0.06c1.22±0.12b2.04±0.34a0.95±0.08b
遮光46.7%1.36±0.07b1.41±0.12b1.75±0.09b0.80±0.05c2.13±0.27a0.54±0.01c
遮光73.4%1.57±0.04a1.70±0.05a2.15±0.19a0.61±0.05d1.17±0.20b0.32±0.06d
M4自然光(CK)0.86±0.03c1.09±0.06c1.23±0.03c1.33±0.12a2.64±0.23a1.39±0.03a
遮光24.2%0.94±0.09bc1.13±0.12bc1.29±0.03c1.25±0.06a1.78±0.14b1.15±0.11b
遮光46.7%1.00±0.07b1.26±0.08b1.72±0.29b0.75±0.09b1.56±0.10b0.93±0.14c
遮光73.4%1.23±0.06a1.78±0.05a2.54±0.20a0.36±0.06c0.55±0.08c0.48±0.05d
1)M1.秀娘;M2.圆紫茄;M3.福农绿茄;M4.白茄1号。每个品种同列数据后附不同小写字母者表示差异达0.05显著水平。
3 讨论 3.1 弱光胁迫对茄子幼苗生长的影响

光照的强弱直接影响植物的光合能力。在弱光条件下,植株的光合作用减弱,而导致生长受到限制。易金鑫等[1]研究表明,遮阴处理会使茄子株高变矮、茎粗变细,适当遮阴处理会促进叶面积增大;而吴雪霞等[3]研究表明,遮光处理会增加茄子的株高;何明等[7]研究表明,遮光处理使茄子叶面积有缩小的趋势,且遮光时间越长,叶面积减少越多。本研究表明,与自然光相比,弱光胁迫处理下供试茄子植株茎秆变细、根体积变小、壮苗指数变小,这与王丽等[8]研究结果相一致;而M1和M3株高呈增高趋势,M2和M4株高则呈降低趋势;M1和M3在遮光24.2%下的叶面积高于自然光,其他品种在遮光处理下叶面积均呈降低趋势。在弱光胁迫下,株高和叶面积呈现不同的变化趋势,这可能主要由于供试茄子不同品种本身具备不同特性而产生的差异。

3.2 弱光胁迫对茄子生理生化特性的影响

叶绿素含量是反映植物光合作用能力的重要指标。许多研究表明弱光处理有利于叶绿素的合成[9, 10],本研究发现弱光胁迫有利于促进叶绿素的合成,这与前人的研究相一致;也有研究表明,弱光胁迫导致叶绿素a/b值下降[11, 12, 13, 14],本研究发现弱光胁迫下叶绿素a/b值下降,这与前人研究结果相一致。一般认为光合色素含量越高,越能促进光合作用。但这并不是绝对的,因为在弱光环境中,叶绿素含量升高(主要是叶绿素b含量的增加)可能是植物在逆境中产生的一种适应性或保护性反应,有利于提高其在弱光下的光合能力。

植物叶片的可溶性糖和可溶性蛋白都是植物体内重要的渗透调节物质,其含量可反映植物对自身生理代谢过程调节的能力。本研究表明,适度的弱光处理(遮光24.2%)与CK的可溶性糖含量差异不大,这可能是因为适度的遮阴处理光合速率与CK差异不大,从而导致光合产物积累量差异不大;但随着遮光强度的增加(遮光46.7%和73.4%),则显著低于CK,这与朱延姝等[15]、魏萍[16]、曹坷等[17]的研究结果相一致。植物叶片中的可溶性蛋白含量可以反映植物氮代谢水平的高低,本研究发现,在遮光8、16 d时,弱光胁迫下的各供试品种叶片可溶性蛋白含量低于CK,而随着处理时间的延长,遮光24.2%下各品种的可溶性蛋白含量均显著高于CK,而遮光73.4%处理下的M2、M4低于CK,这与王岚等[18]的研究结果相一致。

MDA是细胞膜脂过氧化作用的产物之一,其含量能反映细胞膜质过氧化的程度[19]。本研究表明,与CK相比,随着弱光胁迫程度的增加,各供试茄子幼苗叶片MDA含量呈上升趋势,这与杨万邦等[20]在西瓜上的研究一致。根系活力是根的重要生理指标,根系的活力水平直接影响地上部分的生长、营养状况及产量水平,根系活力越高,吸收水分和营养的能力就越高。本研究表明,与CK相比,随着弱光胁迫程度的增加,各供试茄子幼苗根系活力均呈下降趋势,这与刘黎军[21]的研究相一致。

3.3 设施覆盖材料遮光率及较耐弱光品种的筛选

本研究表明,在弱光胁迫下,遮光24.2%下的4个供试茄子株高、茎粗、根体积、叶面积、壮苗指数、叶绿素含量、叶绿素a/b值、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、MDA含量和根系活力与CK差异较小,而随着遮光强度的增大(遮光46.7%和73.4%),与CK的差距幅度逐渐增大。因此,在保护地进行茄子育苗时,选择覆盖材料的遮光率应控制在低于24.2%,才能尽量减少对茄子的生长伤害。同时,本研究还发现,遮光24.2%下的圆紫茄(M2)茎粗、根体积、叶绿素a/b值、可溶性糖含量、MDA含量和根系活力等指标,均与CK不存在显著差异,为较耐弱光品种。

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