Effects of Low Temperature on Physiological Properties of Eggplant Seedlings and Selection of Cold-Tolerance Indicators
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摘要: 以茄子幼苗为材料，探讨低温胁迫对茄子幼苗生理生化特性的影响，并对各指标进行相关性分析。结果表明：低温胁迫使茄子幼苗叶片光合色素含量降低；增加了茄子幼苗丙二醛（MDA）、脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖含量，提高了超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性，且电导率值显著增大。恢复常温，光合色素含量都有不同程度升高，但低于对照，其他指标均降低，仍高于对照。相关性结果分析表明：所测各指标之间呈极显著正相关，且电导率与丙二醛、可溶性糖之间相关系数最大。研究结果表明，10℃/5℃（昼/夜）低温环境严重影响茄子幼苗的正常代谢，低于10℃/5℃（昼/夜）茄子幼苗保护系统破坏严重，不能够恢复正常生长，电导率、丙二醛、可溶性糖含量可作为茄子幼苗耐低温能力可靠的鉴定指标。Abstract: Effects of low temperature stress on the physiological and biochemical properties as well as the antioxidant enzyme activities of the eggplant seedlings and the correlation among the indicators for the cold-tolerance of the plants were studied. The results indicated that cold stress reduced the content of chlorophyll in leaves but increased those of MDA, proline, soluble protein and soluble sugar in the seedlings.Meanwhile, the electric conductivity and the activities of SOD, POD and CAT also increased significantly. By moving the stressed seedlings back into normal temperature, the chlorophyll content increased slightly but remained lower than control, while the other indicators declined to the levels still higher than those of control.There were ery significant correlations existed among the indicators. The highest correlation coefficient was found between the electric conductivity and the MDA or soluble sugar content. It appeared that a day/night low temperature exposure at 10℃/5℃ would irreversibly damage the normal metabolism of the seedlings.The electric conductivity, MDA and soluble sugar seemed to be appropriate for evaluating the cold-tolerance of eggplant seedlings.
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Key words:
- low temperature /
- eggplant /
- physiological properties /
- cold-tolerance
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图 1 不同低温胁迫对茄子幼苗电导率的影响
Figure 1. Effect of clod stress on electric conductivity of eggplant seedlings
图 2 不同低温胁迫对茄子幼苗丙二醛含量的影响
Figure 2. Effect of cold stress on MDA content in eggplant seedlings
图 3 不同低温胁迫对茄子幼苗可溶性蛋白含量的影响
Figure 3. Effect of cold stress on soluble protein content of eggplant seedlings
图 4 不同低温胁迫对茄子幼苗可溶性糖含量的影响
Figure 4. Effect of cold stress on soluble sugar content of eggplant seedlings
图 5 不同低温胁迫对茄子幼苗脯氨酸含量的影响
Figure 5. Effects of cold stress on proline content in eggplant seedlings
图 6 不同低温胁迫对茄子幼苗CAT活性的影响
Figure 6. Effect of cold stress on CAT activity of eggplant seedlings
图 7 不同低温胁迫对茄子幼苗POD活性的影响
Figure 7. Effect of cold stress on POD activity of eggplant seedlings
图 8 不同低温胁迫对茄子幼苗SOD活性的影响
Figure 8. Effect of cold stress on SOD activity of eggplant seedlings
表 1 低温胁迫对茄子幼苗叶片光合色素的影响
Table 1. Effects of low temperature on chlorophyll e in leaves of eggplant seedlings
处理天数
/d处理 叶绿素a
/(mg·g-1)叶绿素b
/(mg·g-1)叶绿素(a+b)
/(mg·g-1)类胡萝卜素
/(mg·g-1)1 CK 1.71±0.07a 0.82±0.03a 2.53±0.10a 0.36±0.26a A1 1.56±0.08c 0.65±0.03c 2.21±0.05d 0.25±0.06c A2 1.64±0.06b 0.70±0.01b 2.34±0.03c 0.28±0.11c A3 1.69±0.02ab 0.74±0.03b 2.43±0.04bc 0.31±0.11b 2 CK 1.67±0.01a 0.82±0.04a 2.49±0.12a 0.36±0.25a A1 1.48±0.08b 0.60±0.03c 2.08±0.05c 0.20±0.16c A2 1.61±0.06a 0.64±0.02b 2.15±0.03b 0.24±0.06b A3 1.62±0.02a 0.69±0.01b 2.31±0.07b 0.27±0.06b 3 CK 1.69±0.05a 0.82±0.03a 2.51±0.06a 0.37±0.16a A1 1.37±0.07c 0.52±0.03d 1.91±0.03c 0.16±0.14c A2 1.38±0.02c 0.59±0.02c 1.98±0.10c 0.22±0.16b A3 1.50±0.02b 0.63±0.02b 2.19±0.06b 0.24±0.10b 4 CK 1.72±0.04a 0.83±0.01a 2.55±0.02a 0.36±0.21a A1 1.48±0.04c 0.58±0.03d 2.06±0.03c 0.20±0.16c A2 1.42±0.03c 0.64±0.02c 2.16±0.01c 0.25±0.11b A3 1.60±0.06b 0.70±0.01b 2.30±0.06b 0.26±0.06b 5 CK 1.72±0.03a 0.83±0.02a 2.55±0.04a 0.37±0.02a A1 1.50±0.06c 0.63±0.02d 2.13±0.07c 0.23±0.02c A2 1.43±0.01c 0.68±0.01c 2.17±0.16bc 0.26±0.01bc A3 1.63±0.01b 0.73±0.03b 2.35±0.03b 0.29±0.02b 注：表中数据为同一处理3次重复的平均值±标准误差，同列不同小写字母表示处理间在0.05水平存在显著性差异。 
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表 2 低温胁迫条件下各生理生化指标之间相关性分析
Table 2. Correlation analysis on physiological and biochemical indicators under cold stress
项目 电导率 丙二醛 可溶性蛋白 可溶性糖 脯氨酸 CAT POD SOD 电导率 1.000 0.971** 0.895** 0.988** 0.969** 0.820** 0.966** 0.162** 丙二醛 0.971** 1.000 0.907** 0.972** 0.962** 0.818** 0.921** 0.167** 可溶性蛋白 0.895** 0.907** 1.000 0.915** 0.952** 0.960** 0.912** 0.350** 可溶性糖 0.988** 0.972** 0.915** 1.000 0.981** 0.845** 0.953** 0.118** 脯氨酸 0.969** 0.962** 0.952** 0.981** 1.000 0.884** 0.937** 0.160** CAT 0.820** 0.818** 0.960** 0.845** -0.884** 1.000 0.874** 0.338** POD 0.966** 0.921** 0.912** 0.953** 0.937** 0.874** 1.000 0.293** SOD 0.162** 0.167** 0.350** 0.118** 0.160** 0.338** 0.293** 1.000 注：*表示P＜0.05的显著水平，**表示P＜0.01的显著水平。
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