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干旱胁迫对樱桃番茄幼苗叶片生长特性的影响

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北方园艺2013(23):15~18 ・试验研究・ 干旱胁迫对樱桃番茄幼苗叶片生长特性的影响 梁蕊芳 ,康利平。,徐 龙 ,张 禄。 (1.包头轻工职业技术学院,内蒙古包头014035;2.呼和浩特职业学院,内蒙古呼和浩特010051; 3.内蒙古广播电视大学,内蒙古呼和浩特010051) 摘要:以“日本红珍珠”樱桃番茄为试材,对4叶1心期的樱桃番茄幼苗采用自然失水的干 旱胁迫处理,研究了干旱胁迫对樱桃番茄叶片生长状况及气孔张开率、叶绿素含量等的影响。结 果表明:随着处理植株土壤含水量下降,叶片含水量、叶片长度、叶片宽度、叶面积都出现了下降 趋势,且在胁迫4 d后下降速率加快,叶片生长出现明显变慢趋势;气孔张开率也出现持续下降趋 势,在胁迫4 d后下降速率加快;叶绿素含量随土壤含水量的降低出现先上升后降低的趋势,高峰 出现在胁迫开始后的第8天。 关键词:干旱胁迫;樱桃番茄;叶片生长特性 中图分类号:S 641.2 文献标识码:A 文章编号:1001--0009(2013)23—0015--04 樱桃番茄(Lycopersicom esculentum vat.cerasiforme) 究也较多。据刘维侠等 ]的报道樱桃番茄生长的适宜 空气相对湿度为45 ~5O 9/6,土壤水分含量应予以适当 控制,以满足其半旱性要求。而对土壤水分控制程度的 研究,即干旱胁迫的程度,对于樱桃番茄的栽培管理意 义重大。现针对樱桃番茄幼苗在干旱胁迫下的叶片特 性进行了研究,旨在为樱桃番茄及茄果类蔬菜的抗旱生 理研究奠定基础,并为樱桃番茄的栽培管理尤其是水分 属茄科番茄属栽培番茄的一个变种,别名小番茄,又称 圣女果,是以成熟多汁浆果为产品的1 a生草本植 物l1 ]。樱桃番茄起源于南美洲,具有丰富的营养价值, 富含维生素C、胡萝卜素、矿物质等营养成分I3 ],具有利 尿、保肾等功效;还可降低血压,有预防动脉硬化、脑溢 血等功效;此外,还有杀菌、美容、解毒等多种功能_3]。因 其具有独特的风味、诱人的色泽、低脂肪等特性而深受 广大消费者喜爱。樱桃番茄的关键栽培技术也成为蔬 菜栽培中的重要课题,对其生物学特性、生长习性的研 管理提供一定的理论依据。 1材料与方法 1.I试验材料 供试“日本红珍珠”樱桃番茄品种购于广东省韶 第一作者简介:梁蕊芳(1975一),女,博士研究生,讲师,现主要从事 生物技术等研究工作。E-mail:liangruifang9323@126.com. 责任作者:康利平(1977一),女,博士研究生,副教授,现主要从事蔬 菜栽培生理及生物技术等研究工作。N-aiml:zhtklp@163.com. 收稿日期:2013--09—03 关市。 1.2试验方法 将樱桃番茄种子于28℃下浸种催芽,待75%种子 露自时,播种于装有等量土壤的营养钵中。苗出齐后置 Abstract:Taking leaves of tWO kinds of tomato varieties of‘Powder red’and‘Japanese Imrd star’as materials,using the SPAD-502 chlorophylI meter and spectrophotometry to determine two kinds of tomato leaf SPAS value and chlorophyll content,their correlation analysis and the fitting equation were established.The results showed that two kinds of tomato leaves,the correlation of SPAD value and the content of chlorophyll a,chlorophyll b,total chlorophyll content were significantly correlated.In terms of the correlation between SPAD and chlorophyll a,optimal function model for‘Powder red’was ===0.O005x ・。。。。(r—O.902 ),the optimal function model for‘Japanese hard star’as 一0.0204xq-0.059(r= 0.669~).On the SPAD value and the correlation between chlorophyll b,optimal function model for‘Powder red’was y=0.0883e ̄・ 。(r—O.758一),the optimal function model‘Japanese hard star’was y=0.2738e ̄_0144 ̄r(r—O.635~).On the SPAD value and the correlation between total chlorophyll content was concerned.the optimal function mode1 for ‘Powder red’was y=0.2202e ̄’0414x(r一0.870一),the optimal function model for‘Japanese hard star’as y=0.0279z+ 0.2453(r—O.720~). Key words:tomato leaf;SPAD value;chlorophyll content;correlation 15 ・试验研究・ 北方园艺2013(23):15~18 于光照培养箱进行苗期培养。培养条件:温度设置昼/夜 为25℃/22℃;光照强度为380/anol・nI_。・S一,光照时间 为12 h;每隔1 d浇水1次,1次2O mL。在幼苗长到4叶 1心时停止浇水,对其进行干旱胁迫处理。以正常浇水的 植株为对照,每次浇水量为2O mI。,每隔1 d浇水1次。从 处理当日起每隔1 d取样1次,取样时间均为上午1O:O()。 1.3项目测定 5 0 0 2 4 6 8 10 12 14 40 鋈35 斓星30 《g 25 20 Contro1 Treatment 1.3.1土壤含水量的测定采用烘干称重法:随机取 干旱胁迫时问Drought stress perioddd 1o株幼苗,除去营养钵表面0.5 cm的土层,在距植株 2.5 cm处用打孔器取深度为2.5 cm的土壤,置于重为 wn的称量瓶中称重为w ,于105℃烘干至恒重,称重为 图1不同干旱胁迫期对土壤含水量的影响 Fig.1 Effect of different drought stress periods on soil water content w2,5次重复,对照进行相同测定。土壤含水量(w )的 计算公式:w%一(w]一w2)/(w】一w0)×100 。 1.3.2叶片长度、宽度、叶面积的测定将经1.3.1测 定的植株用于叶片生长特性的测定。用直尺量取第2 真叶最长及最宽处,记录数据;对同一叶片采用剪纸法 进行叶面积测定,5次重复。 100 卿l 。 黍 60 孝童 。 寇 2O 0 0 2 4 6 8 10 l2 Control Treatment 1.3.3叶片含水量的测定 采用烘干称重法:将经 I.3.1和1.3.2测定的植株,用打孑L器取第2真叶于重 量为w0的称量瓶中称重为w ,然后在烘箱里100℃烘 10 min,再70℃烘至恒重,称重w ,5次重复,对照进行 相同处理。叶片含水量(w%)的计算公式:w 一 (wl—w2)/(Wl—w0)×100 。 14 干旱胁迫时间Drought Stress period/d 图2不同干旱胁迫期对樱桃番茄幼苗叶片含水量的影响 Fig.2 Effect of different drought stress periods on leaf water content of Lycopersicom esculentum var.cerasifor 与对照相比无明显变化;在停止浇水4 d以后,干旱胁迫 采用分光光度法:称取 1.3.4叶片叶绿素含量的测定0.5 g叶片于研钵中,加入8O 丙酮少许研磨成匀浆,过 滤清液于容量瓶中,并用8O 丙酮洗涤至残渣无绿色, 定容至100 mL,5次重复,然后分别在k=663 nm和入一 645 nm处测定OD值,分别为O1)6 。和0I)6 。总叶绿素 含量计算公式如下:C+b一8.02×() OD645[ 。 处理植株叶片含水量出现明显下降趋势。到胁迫12 d 时,叶片含水量仅为对照的54.83 。 2.3不同干旱胁迫时期对樱桃番茄幼苗叶片生长特性 的影响 2.3.1对叶片长度的影响经干旱胁迫处理后,不同干 +20.20X 旱胁迫时期对番茄叶片长度影响不同。由图3可知,在 停止浇水O~4 d内,其长度与对照无明显变化,胁迫4 d 以后,叶片长度增长缓慢,而对照则有明显增加。到胁 迫12 d时,对照的叶片长度比处理的长1.12 cm。 1.3.5叶片气孔张开率的测定选取第3片真叶,用镊 子撕取下表皮置于载玻片上,滴蒸馏水1滴,使材料充 分展开,盖好盖玻片,吸干多余水分,立即在显微镜下观 察,分别统计视野内开放和关闭的气孔数,所得数据为 3个视野的平均值。5次重复。气孔开放率(%)一视野 内开放气孔数/总气孔数×100%。 要 2结果与分析 2.1不同干旱胁迫时期对土壤含水量的影响 如图1所示,樱桃番茄幼苗经干旱胁迫处理后,土 壤含水量持续下降,在停止浇水的0~4 d内其下降速率 较快;4~12 d期间,下降速率较前期缓慢,到胁迫12 d 时,土壤含水量只有5.17 。 2.2不同干旱胁迫时期对樱桃番茄幼苗叶片含水量的 影响 善 考3 鑫2 娄 吉0 0 2 4 6 8 10 12 14 干旱胁迫时间Drought stress period/d 图3不同干旱胁迫时期对樱桃番茄幼苗叶片长度的影响 Fig.3 Effect of different drought stress periods on laf leength of Lycopersicom esculentum var.cerasifoFrHe 2.3.2对叶片宽度的影响由图4可以看出,樱桃番茄 由图2可知,樱桃番茄叶片含水量在胁迫O~4 d内 16 经干旱胁迫处理后,其叶片宽度的变化表现为初期缓慢 北方园艺zo13(z3):15~18 ・试验研究・ 增长,后期呈负增长的趋势。在O~4 d内,干旱胁迫处 理的叶片宽度与对照无明显差异,生长曲线缓慢上升; 胁迫4 d后,叶片宽度明显小于对照,并且处理的叶片宽 度出现了萎缩,宽度开始变小,出现负增长;在胁迫12 d 时,干旱胁迫处理的叶片宽度为1.23 cm,为对照 的66.49%。 0 2 4 6 8 10 12 14 黑 5『 干旱胁迫时间Drought stress period/d 霉 f ◆对照 , 图6不同干旱胁迫时期对樱桃番茄幼苗叶片气孔张开率的影响 0 f +处理Treatment iFg.6 Effect of diferent drought stress periods on 鍪stoma opening rate of古  Lycopersicom esculentum o L————————————一—— 《  vat,cerasifoFree 0 2 4 6 8 l0 12 14 干旱胁迫时问Drought stress period/d 2.5不同干旱胁迫时期对樱桃番茄幼苗叶片叶绿素含 量的影响 图4不同干旱胁迫时期对樱桃番茄幼苗叶片宽度的影响 由图7可以看出,叶绿素含量在不同的干旱胁迫阶 Fig 4 Effect of diferent drought stress periods on 段,表现不同。在干旱胁迫O~6 d时,叶绿素含量表现 leaf width of Lycopersicom esculentum var.cerasiforme 为缓慢的持续增加趋势,之后则迅速增加,到胁迫的第8 2.3.3对叶面积的影响 由图5可知,斟糸 经干旱胁迫处理 天时,叶绿素含量最高,为6.897 r栅姐讯婚量 ag/g;之后则出现了持 后,樱桃番茄幼苗的叶面积表现为前期缓慢增加,后期 0/o 霉∞Ⅱl基 o再善 续下降的变化趋势。而对照在整个时期内的叶绿素含 卜暑 量 8IⅡ。三暑 ojoI6 8 6 4 2 0 面积缩小的趋势。在0~4 d的胁迫期内,叶面积持续缓 ∞∞∞∞加0 量变化较小,曲线接近一条水平直线。 慢增加,之后则出现叶面积较前期变小,到胁迫12 d时, 叶面积为3.10 cm2。而对照在此期问则表现为叶面积 持续增加。 对照Control 处理Treatment 专8 Control Treatment 6 4 0 2 4 6 8 l0 12 】4 干旱胁追时间Drought stress period/d 娶 吉O 图7不同干旱胁迫时期对樱桃番茄幼苗叶片叶绿素含量的影响 0 2 4 6 8 】0 12 14 iFg.7 Effect of diferent drought stress periods on 干旱胁迫时间Drought stress pefio ̄d chlorophyll content of Lycopersicom esculentum vat.cerasiforTtle 图5不同千旱胁迫时期对樱桃番茄幼苗叶片面积的影响 Fig.5 Effect of diferent drought stress periods on 3讨论与结论 leaf area of Lycopersicom esculentum varo cerasiforrtle 叶片形态与叶面积的大小与光合作用有重要的关 2.4不同干旱胁迫时期对樱桃番茄幼苗叶片气孔张开 系。光合产物积累很大程度影响着植株幼苗生长的健 率的影响 壮程度。也可以说植物叶片形态与叶面积大小对植株 由图6可知,对照的气孔张开率在9O 左右,变化 幼苗的生长起着重要的作用。该试验对樱桃番茄幼苗 幅度不大;而干旱胁迫处理的则表现出持续下降趋势。 经水分胁迫处理后的叶片形态进行了研究,结果发现随 在胁迫的O~4 d内,幼苗的气孔张开率下降速度缓慢, 胁迫时间的延长,叶片长度和宽度的增长速率变慢,叶 之后则出现迅速下降趋势。 面积变小。陈昕等 对石灰花椒幼苗进行水分胁迫处 气孔张开率和土壤含水量的相关系数为0.892,与 理35 d后,也发现随干旱胁迫程度加剧,幼苗变矮,地径 叶片含水量的相关系数为0.975,可见,土壤和叶片的含 变细,叶面积减小,主根变长,侧根数增加。与该研究在 水量对气孔张开率的影响较大,叶片含水量对气孔张开 叶面积上的研究结果一致,但是关于幼苗根系等的变化 率的影响达到了显著水平。这可能与气孔对叶片含水 还有待进一步研究。 量的直接响应有关系。 目前有关水分胁迫下气孔张开率的研究较少,但在 17 ・试验研究・ 北方园艺2o13(23):15~18 持续降低趋势。随干旱胁迫时期时间延长,樱桃番茄幼 苗的叶片长度、叶片宽度、叶面积生长速率在胁迫O~ 水分胁迫下对气孔密度及气孔导度的研究报道较多。 赵冰等 对番茄幼苗进行弱光和干旱胁迫处理后发现, 水分胁迫后叶片气孔密度、气孔大小均有所下降,大部 分气孔关闭且深陷,幼苗净光合速率、气孔导度、胞间 c()2浓度、蒸腾速率和水分利用效率等参数明显下降, 气孔限制值显著上升,表明水分胁迫条件下番茄光合作 用的限制因素是气孔因素。该试验的樱桃番茄经水分 胁迫处理后,气孔张开率出现持续下降,并且随胁迫程 度加深,气孔张开率下降速率加快,这与上述报道中大 部分的气孑L关闭研究结果一致。 干旱胁迫对植物叶绿素含量的影响与胁迫程度有 密切关系。那冬晨等 对华北景天进行水分胁迫处理 后发现,华北景天叶片的叶绿素a、b含量随水分胁迫的 加剧均呈现先上升后下降的趋势,叶绿素a/b呈下降趋 4 d内与对照差异不显著,之后出现持续变慢生长趋势, 到胁迫12 d时,叶宽出现停止增长,叶长和叶面积则出 现负增长的现象。随干旱胁迫时期时间的延长及土壤 含水量的降低,樱桃番茄幼苗气孔张开率持续下降,在 胁迫4 d后下降速率加快。樱桃番茄幼苗的叶绿素含量 随土壤含水量的降低出现先上升后降低的趋势,上升高 峰出现在胁迫开始后的第8天。 参考文献 [1]中国农业科学院蔬菜研究所.中国蔬菜栽培学[M].北京:农业出版 社,1987:624. E2]李式军.珍稀名优蔬菜[M3.北京:中国农业出版社,1995:168. [3]张英.樱桃番茄的栽培技术口].吉林农业,2001(7):18. [4]王玉彦.栽培樱桃番茄效益高口].吉林蔬菜,2001(5):10. [5]刘维侠,曹振木,党选民,等.樱桃番茄及其栽培技术[J].热带农业工 程,2008,32(1):15—18. 势。张淑勇等[1。“对玉米苗期的水分胁迫研究表明,在土 壤水分条件稍充足或者轻度水分胁迫时可获得较高的 叶绿素含量。土壤含水量小于15.2 时,叶绿素含量明 [6]中国科学院上海植物生理研究所,上海植物生理学会.现代植物生 理学实验指南[^妇.北京:科学出版社,1999. [7]陈昕,徐宜风.干旱胁迫对石灰花椒幼苗生长和生理指标的影响 显降低。对玉米的正常生长产生抑制作用。该研究通 过对樱桃番茄幼苗进行干旱胁迫处理,得出樱桃番茄幼 [J].福建林学院学报,2011,31(4):330—334. [8]赵冰,王学文,郭仰东.弱光和干旱逆境对番茄幼苗形态特征及生理 生化的影响口].园艺学报,2011,38(增刊):2557. [9]那冬晨,王文斗,杨丽静,等.水分胁迫对华北景天叶片结构和叶绿 素含量的影响[J].安徽农业科学,2011,39(26):15902—15903,15912. [1o]张淑勇,国静,刘炜,等.玉米苗期叶片主要生理生化指标对土壤水 分的响应[13.玉米科学,2011(5):68—72,77. 苗随胁迫程度的加剧,叶绿素含量呈先上升后下降的趋 势,与那冬晨等[9]、张淑勇等[1 的研究结果一致。这可 能是由于土壤水分亏缺会抑制叶绿素的合成,随胁迫程 度加深,叶绿素出现分解,造成了叶绿素含量在重度胁 迫时出现下降趋势。 该试验结果表明,土壤水分含量随干旱胁迫时期时 间的延长出现降低趋势,樱桃番茄幼苗叶片含水量出现 Effect of Drought Stress On Growth Characteristics of Leaves in Lycopersicom esculentum var.cerasiforme Seedlings LIANG Rui—fang ,KANG Li—ping ̄,XU LDn ,ZHANG Lu。 (1_Baotou Light Industry Vocational Technical College,Baotou,Inner Mongolia 014035;2.Hohhot Vocational College,Hohhot,Inner Mongolia 010051;3.Inner Mongolia Radio and TV University,Hohhot,Inner Mongolia 010051) Abstract:Taking Lycopersicam esculentum var.cerasifo of‘Japanese red pearl’as material,the seedlings with four leaves were treated by drought stress,the leaves growth,stoma opening rate and chlorophyll content were studied.The results showed that with the soil water content decreasing the leaves water content,lear length,lear width,and lear area decreased.They decreased quickly since they were stressed for four days,and the leaves grew slowly obviously.The stoma opening rate decreased too,and the decreased rate was quickly after stressed for four days.The chlorophyll content increased firstly,then decreased.The maximum of chlorophyll content existed on the eighth day since stressed. Key words:drought stress;Lycopersicom esculentum var.cerasiforme;leaf growth characteristics 18 

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