盐胁迫对嫁接西瓜幼苗盐离子分布和生理特性的影响

【目的】研究盐胁迫对嫁接西瓜幼苗盐离子分布和生理特性的影响,为调控盐胁迫下西瓜生长及合理开发利用地下微咸水和盐渍化土壤提供理论参考。【方法】以嫁接西瓜幼苗为试验材料,以营养液矿化度为2.5 g/L(对照,CK)的霍格兰营养液为基础,添加不同矿化度(3.0、3.5、4.0和4.5 g/L)微咸水溶液处理,测定不同处理下西瓜幼苗鲜重(FW)、干重(DW)、叶绿素相对含量(SPAD值)、不同组织中K^(+)、Na^(+)、Cl^(-)积累量和K^(+)/Na^(+)值及各项生理指标[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性和脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)含量];并对各项指标进行相关性和主成分分析(PCA)以及盐胁迫阈值评价。【结果】随着微咸水矿化度的升高,西瓜幼苗植株的FW和DW均呈降低趋势,矿化度为4.0和4.5 g/L时,植株FW分别较CK显著降低33.38%和38.08%(P<0.05,下同)。与CK相比,矿化度为3.0~4.5 g/L时,根系中的Cl^(-)积累量显著提高348.43%~492.52%;茎和叶中Cl^(-)积累量在矿化度为4.5 g/L时达到峰值。不同组织中K^(+)积累量均随着矿化度的升高而降低,当矿化度为4.5 g/L时,根、茎、叶中K^(+)积累量较CK分别显著降低52.15%、52.16%和54.61%。西瓜幼苗不同组织和整株中Na^(+)积累量随营养液矿化度增加而增加。营养液矿化度为4.5 g/L时,根、茎、叶中的K^(+)/Na^(+)值较CK分别显著降低59.68%、61.63%和52.70%。随营养液矿化度升高,西瓜幼苗叶片SPAD值逐渐降低,二者呈直线相关关系;西瓜幼苗叶片中SOD、CAT活性和Pro含量分别与矿化度呈二次曲线、直线和抛物线关系。西瓜幼苗根系和叶片中MDA含量均随矿化度升高而增加,较CK和3.5 g/L矿化度,根系中MDA含量分别显著增加27.30%和25.83%,叶片中分别显著增加19.07%和12.71%。相关性分析及PCA结果显示,幼苗FW与西瓜幼苗各组织离子积累量具有一定的相关性,第一主成分(PC1)和第二主成分(PC2)累计贡献率达67.8%。盐胁迫阈值分析与评价结果显示,西瓜幼苗轻度盐胁迫矿化度阈值为2.80~3.91 g/L,中度盐胁迫阈值为3.91~5.32 g/L,重度盐胁迫阈值>5.32 g/L。【结论】盐胁迫下,西瓜幼苗体内Na^(+)和Cl^(-)积累量降低植株对K^(+)吸收,破坏渗透调节物质和抗氧化酶系统,引起膜脂氧化,降低幼苗生物量;叶Pro含量、茎Cl^(-)积累量、叶和根MDA含量可作为西瓜幼苗遭受盐胁迫的综合评价指标。