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摘 要：选取7个黄心菜品种，测定不同黄心菜品种的丙二醛（MDA）、脯氨酸（Pro）、过氧化物酶（POD）、超氧物岐化酶（SOD）以及蔗糖的含量，比较不同品种间的抗逆机理及差异显著性。结果表明：（1）淮南黄心菜F1、徽乌一号、雪地金花、甲天下F1的各项抗逆生理指标相对较强，即抗逆性相对较强，适于信阳及周边地区栽培;（2）不同黄心菜品种之间的抗寒机理不同，在利用其抗逆生理指标进行品种改良时，应选择与抗逆有关的生理指标进行综合评定，以选育各项抗逆生理指标均较强的品种。
关键词：黄心菜;丙二醛;脯氨酸;过氧化物酶;超氧物岐化酶;蔗糖;抗寒生理
中图分类号 S634 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2019）04-0018-03
Abstract：In this experiment，the contents of malondialdehyde（MDA），proline（Pro），peroxidase（POD），superoxide dismutase（SOD）and sucrose of seven varieties of yellow heart vegetable were determined，and the anti-stress mechanism and difference between different varieties were compared and studied.The results show that：（1）Anti - stress physiological indicators of huainan yellow heart vegetable F1、Huiwu no.1、Snow flower，and world F1 were relatively strong;（2）The cold resistance mechanism between different varieties of yellow heart vegetable was significantly different.When improving varieties with their physiological indexes of anti-stress，more comprehensive evaluation should be conducted on physiological indexes related to anti-stress，so as to select and breed varieties with strong physiological indexes of anti-stress.
Key words：Brassica pekinensis（Lour.）Rupr.;Malonaldehyde;Proline;Peroxidase;Superoxide pismutase;Sucrose;Cold-resistant physiology
黄心菜，又名卷窝菜[Brassica pekinensis（Lour.） Rupr.]，属十字花科芸薹属芸薹种的白菜亚种。叶片圆形、呈麻窝状，外叶绿色、塌地，心叶蛋黄色，叶尖向外翻卷，叶肥厚细嫩，纤维少，营养丰富，富含多种人体必需的微量元素。抗病性、抗寒性均较强，在-8～-10℃的低温下，仍能缓慢生长，可耐受短暂的-15℃低温，有“雪里金花”之称[1]。
近年来，信阳地区黄心菜的种植面积呈逐年增加的趋势，现已成为信阳地区冬春季供应市场的一种重要的特色蔬菜，占冬春蔬菜面积的50%左右。目前，信阳黄心菜种子市场上已有数十种，但对不同品种黄心菜抗寒性进行系统的比较和分析较少，不便于种植户选择。为此，本研究对收集或引进的黄心菜种质资源，筛选出7个综合性状相对优良的黄心菜品种，对其丙二醛（MDA）、蔗糖、脯氨酸（Pro）、过氧化物酶（POD）、超氧物歧化酶（SOD）等抗逆生理指标进行测定、比较分析，以期筛选出抗寒性强的黄心菜优良品种，为信阳地区黄心菜种植在品种选择方面提供依据，也为今后黄心菜品种的遗传改良提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料 通过对生产上种植面积较大的黄心菜品种收集或引进，选择7个综合性状相对优良黄心菜品种。黄心菜品种及来源表1。
1.2 试验方法
1.2.1 材料处理 2017年8月15日，于河南省信阳农林学院园艺学院试验基地进行播种育苗，9月15日定植，随机区组设计，3次重复，每个小区长2m，宽1.2m，定植株距15cm，行距20cm。田间常规栽培管理。
1.2.2 抗寒生理测定指标与方法 2018年2月中旬取样分析，每个处理选取有代表性的黄心菜10株，每株摘取第4～6片真叶，去除主葉脉，剪碎混匀后，随机称取样品，冰上研磨，低温离心，取上清液测定。采用硫代巴比妥酸法测定蔗糖、丙二醛（MDA）含量 [1];采用酸性茚三酮比色法测定脯氨酸（Pro）含量，采用愈创木酚法测定过氧化物酶（POD）活性;采用氮蓝四唑法（NBT）测定超氧物歧化酶（SOD）活性，以抑制NBT（硝基四氮唑蓝）光化学还原50%所需酶量为酶活性单位[3]。
1.3 数据分析 采用SPSS 20.0软件进行数据分析，Excel 2007制图。
2 结果与分析
2.1 不同黄心菜品种超氧物歧化酶（SOD）活性 黄心菜品种H1、H4的SOD活性显著高于其他5个品种，H1和H4品种之间差异不显著;H2、H3、H4、H7等4个品种之间的SOD活性显著高于H5、H6品种，H2、H3、H4、H7等4个品种之间差异不显著;H6、H7品种之间的SOD活性没有显著差异[3-7]。SOD活性的强弱与植物的抗逆性成正相关，因此H1、H4品种的抗逆性要显著高于其他品种，H5品种的抗逆性最弱。 2.2 不同黄心菜品种过氧化物酶（POD）活性 黄心菜品种H5、H7的POD活性显著高于其他5个品种，H5与H7品种间无显著性差异;H3、H6品种的POD活性显著高于H1、H3、H4，且H3与H6品种无显著性差异;H1、H3、H4品种的POD酶活性相对较弱，相互之间无显著性差异。SOD活性的强弱与植物的抗逆性成正相关[6-8]。因此，H5、H7品种的抗逆性要显著高于其他品种，相应的H1、H3、H4品种的抗逆性较弱。
2.3 不同黄心菜品种脯氨酸（Pro）含量 黄心菜品种H4、H7品种的Pro含量显著高于其他5个品种，H4品种的Pro含量显著高于H7品种;H5和H6品种之间差异不显著;H1、H2、H6品种之间的Pro含量没有显著性差异，H3品种的Pro含量最低，显著低于本实验的其余6个品种。Pro含量的高低与植物的抗逆性成正相关[5-6，10-11]。因此，H5、H7品种的抗逆性要显著高于其他几个试验品种，H3品种的抗逆性较弱。
2.4 不同黄心菜品种丙二醛（MDA）含量 H6、H1、H4品种的MDA含量显著高于其他4个品种;H1、H4、H5品种的MDA含量无显著性差异，含量居中;H7品种的MDA含量显著高于H2、H3品种，H2、H3品种MDA含量最低。MDA含量的高低与植物抗逆性的强弱呈正相关[8-9，11]，表明H1、H6品种的抗逆性相对较强，H2、H3品种抗逆性相对较弱。
2.5 不同黄心菜品种蔗糖含量比较 H6品种的蔗糖含量显著高于其他供试品种，H1品种的蔗糖含量显著低于H6品种，但显著高于其余5个试验品种;H4、H5品种的蔗糖含量显著高于H3、H7品种，H2品种的蔗糖含量显著低于其他6个试验品种。植物体内糖含量的高低与植物的抗逆性，特别是植物的抗寒性呈显著正相关[9，12]。可见，黄心菜H6品种的抗逆性最强，H2品种较弱。蔬菜糖含量的高低与蔬菜品质也有密切的关系[13]，说明H6、H1品种的品质相对较好。
3 结论与讨论
在相同的试验条件下，通过对不同黄心菜品种的抗逆生理相关指标的分析表明：（1）淮南黄心菜F1、徽乌一号、雪地金花、甲天下F1的各项抗逆生理指标相对较强，说明其抗逆性相对较强，且与田间观测结果一致;（2）不同黄心菜品种的POD、SOD活性，Pro、MDA、蔗糖含量差异显著，甚至相反，如H1黄心菜品种的SOD活性和MDA含量显著高于其他试验品种，而POD活性、Pro含量，H5品种则显著高于其他試验品种;H3品种的POD活性、Pro含量都较低，而蔗糖含量，H6品种最高。这些黄心菜品种在冬季极端低温在-16℃低温环境中都能顺利越冬而表现出很强的抗寒性，表明不同的黄心菜品种其抗寒机理不同，即不同的黄心菜品种在不同的保护酶的调控下表现出极强的抗寒性。因此，今后在利用抗逆生理指标进行品种改良时，要选择与抗逆有关的多项生理生化指标进行测定，以选择各项抗逆生理指标均较强的栽培品种。
参考文献
[1]高振峰，李金芝，吴春玲.信阳黄心菜栽培技术研究[J].信阳农业高等专科学校学报，2003，13（3）：4-7.
[2]李小方，张志良.植物生理学实验指导（第5版）[M].北京：高等教育出版社，2016.
[3]王学奎，黄见良.植物生理生化实验原理与技术（第3版）[M].北京：高等教育出版社，2015.
[3]杨顺强，杨改河，任广鑫，等.5种引进禾本科牧草抗旱性与抗寒性比较[J].西北农业学报，2010，19（4）：91-95.
[4]于思桦，陆秀君，曹婷，等.美国红枫系列品种保护酶系统活性变化及其与耐寒性的关系[J].江苏农业科学，2018，46（4）：124-128.
[5]李淑艳，于锡宏.冷胁迫对黄瓜幼苗抗寒性相关生理指标的影响[J].北方园艺，2002（6）：52-53.
[6]李云，杨际双，张钢，等.低温锻炼对低温胁迫下菊花生理活性的影响[J].华北农学报，2009，24（4）：179-182.
[7]张中华，杨建平，陈圣栋，等.低温胁迫对韭菜膜透性及保护酶活性的影响[J].西北农业学报，2006，15（2）：124-127.
[8]李建设，耿广东，程智慧.低温胁迫对茄子幼苗抗寒性生理生化指标的影响[J].西北农林科技大学学报（自然科学版），2003，31（1）：90-92.
[9]邓仁菊，范建新，王永清，等.火龙果幼苗对低温胁迫的生理响应及其抗寒性综合评价[J].植物生理学报，2014，50（10）：1529-1534.
[10]何云，李贤伟，龚伟.2种野生岩生植物叶片游离脯氨酸和叶绿素含量对低温胁迫的响应[J].江苏农业科学，2011，39（5）：473-476.
[11]蔡能，王晓明，曾慧杰，等.3个金银花新品种逆境条件下脯氨酸含量初步分析[J].中南林业科技大学学报，2012，32（5）：161-165.
[12]李长慧，李淑娟，刘艳霞，等.低温胁迫对10份鹅观草属野生种质抗寒生理指标的影响[J].草业科学，2018，35（1）：123-132.
[13]胡春梅，侯喜林.不结球白菜主要营养成分与品种低温耐受性的关系[J].南京农业大学学报，2010，3：37-41.
（责编：张宏民）
关键词：黄心菜;丙二醛;脯氨酸;过氧化物酶;超氧物岐化酶;蔗糖;抗寒生理
中图分类号 S634 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2019）04-0018-03
Abstract：In this experiment，the contents of malondialdehyde（MDA），proline（Pro），peroxidase（POD），superoxide dismutase（SOD）and sucrose of seven varieties of yellow heart vegetable were determined，and the anti-stress mechanism and difference between different varieties were compared and studied.The results show that：（1）Anti - stress physiological indicators of huainan yellow heart vegetable F1、Huiwu no.1、Snow flower，and world F1 were relatively strong;（2）The cold resistance mechanism between different varieties of yellow heart vegetable was significantly different.When improving varieties with their physiological indexes of anti-stress，more comprehensive evaluation should be conducted on physiological indexes related to anti-stress，so as to select and breed varieties with strong physiological indexes of anti-stress.
Key words：Brassica pekinensis（Lour.）Rupr.;Malonaldehyde;Proline;Peroxidase;Superoxide pismutase;Sucrose;Cold-resistant physiology
黄心菜，又名卷窝菜[Brassica pekinensis（Lour.） Rupr.]，属十字花科芸薹属芸薹种的白菜亚种。叶片圆形、呈麻窝状，外叶绿色、塌地，心叶蛋黄色，叶尖向外翻卷，叶肥厚细嫩，纤维少，营养丰富，富含多种人体必需的微量元素。抗病性、抗寒性均较强，在-8～-10℃的低温下，仍能缓慢生长，可耐受短暂的-15℃低温，有“雪里金花”之称[1]。
近年来，信阳地区黄心菜的种植面积呈逐年增加的趋势，现已成为信阳地区冬春季供应市场的一种重要的特色蔬菜，占冬春蔬菜面积的50%左右。目前，信阳黄心菜种子市场上已有数十种，但对不同品种黄心菜抗寒性进行系统的比较和分析较少，不便于种植户选择。为此，本研究对收集或引进的黄心菜种质资源，筛选出7个综合性状相对优良的黄心菜品种，对其丙二醛（MDA）、蔗糖、脯氨酸（Pro）、过氧化物酶（POD）、超氧物歧化酶（SOD）等抗逆生理指标进行测定、比较分析，以期筛选出抗寒性强的黄心菜优良品种，为信阳地区黄心菜种植在品种选择方面提供依据，也为今后黄心菜品种的遗传改良提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料 通过对生产上种植面积较大的黄心菜品种收集或引进，选择7个综合性状相对优良黄心菜品种。黄心菜品种及来源表1。
1.2 试验方法
1.2.1 材料处理 2017年8月15日，于河南省信阳农林学院园艺学院试验基地进行播种育苗，9月15日定植，随机区组设计，3次重复，每个小区长2m，宽1.2m，定植株距15cm，行距20cm。田间常规栽培管理。
1.2.2 抗寒生理测定指标与方法 2018年2月中旬取样分析，每个处理选取有代表性的黄心菜10株，每株摘取第4～6片真叶，去除主葉脉，剪碎混匀后，随机称取样品，冰上研磨，低温离心，取上清液测定。采用硫代巴比妥酸法测定蔗糖、丙二醛（MDA）含量 [1];采用酸性茚三酮比色法测定脯氨酸（Pro）含量，采用愈创木酚法测定过氧化物酶（POD）活性;采用氮蓝四唑法（NBT）测定超氧物歧化酶（SOD）活性，以抑制NBT（硝基四氮唑蓝）光化学还原50%所需酶量为酶活性单位[3]。
1.3 数据分析 采用SPSS 20.0软件进行数据分析，Excel 2007制图。
2 结果与分析
2.1 不同黄心菜品种超氧物歧化酶（SOD）活性 黄心菜品种H1、H4的SOD活性显著高于其他5个品种，H1和H4品种之间差异不显著;H2、H3、H4、H7等4个品种之间的SOD活性显著高于H5、H6品种，H2、H3、H4、H7等4个品种之间差异不显著;H6、H7品种之间的SOD活性没有显著差异[3-7]。SOD活性的强弱与植物的抗逆性成正相关，因此H1、H4品种的抗逆性要显著高于其他品种，H5品种的抗逆性最弱。 2.2 不同黄心菜品种过氧化物酶（POD）活性 黄心菜品种H5、H7的POD活性显著高于其他5个品种，H5与H7品种间无显著性差异;H3、H6品种的POD活性显著高于H1、H3、H4，且H3与H6品种无显著性差异;H1、H3、H4品种的POD酶活性相对较弱，相互之间无显著性差异。SOD活性的强弱与植物的抗逆性成正相关[6-8]。因此，H5、H7品种的抗逆性要显著高于其他品种，相应的H1、H3、H4品种的抗逆性较弱。
2.3 不同黄心菜品种脯氨酸（Pro）含量 黄心菜品种H4、H7品种的Pro含量显著高于其他5个品种，H4品种的Pro含量显著高于H7品种;H5和H6品种之间差异不显著;H1、H2、H6品种之间的Pro含量没有显著性差异，H3品种的Pro含量最低，显著低于本实验的其余6个品种。Pro含量的高低与植物的抗逆性成正相关[5-6，10-11]。因此，H5、H7品种的抗逆性要显著高于其他几个试验品种，H3品种的抗逆性较弱。
2.4 不同黄心菜品种丙二醛（MDA）含量 H6、H1、H4品种的MDA含量显著高于其他4个品种;H1、H4、H5品种的MDA含量无显著性差异，含量居中;H7品种的MDA含量显著高于H2、H3品种，H2、H3品种MDA含量最低。MDA含量的高低与植物抗逆性的强弱呈正相关[8-9，11]，表明H1、H6品种的抗逆性相对较强，H2、H3品种抗逆性相对较弱。
2.5 不同黄心菜品种蔗糖含量比较 H6品种的蔗糖含量显著高于其他供试品种，H1品种的蔗糖含量显著低于H6品种，但显著高于其余5个试验品种;H4、H5品种的蔗糖含量显著高于H3、H7品种，H2品种的蔗糖含量显著低于其他6个试验品种。植物体内糖含量的高低与植物的抗逆性，特别是植物的抗寒性呈显著正相关[9，12]。可见，黄心菜H6品种的抗逆性最强，H2品种较弱。蔬菜糖含量的高低与蔬菜品质也有密切的关系[13]，说明H6、H1品种的品质相对较好。
3 结论与讨论
在相同的试验条件下，通过对不同黄心菜品种的抗逆生理相关指标的分析表明：（1）淮南黄心菜F1、徽乌一号、雪地金花、甲天下F1的各项抗逆生理指标相对较强，说明其抗逆性相对较强，且与田间观测结果一致;（2）不同黄心菜品种的POD、SOD活性，Pro、MDA、蔗糖含量差异显著，甚至相反，如H1黄心菜品种的SOD活性和MDA含量显著高于其他试验品种，而POD活性、Pro含量，H5品种则显著高于其他試验品种;H3品种的POD活性、Pro含量都较低，而蔗糖含量，H6品种最高。这些黄心菜品种在冬季极端低温在-16℃低温环境中都能顺利越冬而表现出很强的抗寒性，表明不同的黄心菜品种其抗寒机理不同，即不同的黄心菜品种在不同的保护酶的调控下表现出极强的抗寒性。因此，今后在利用抗逆生理指标进行品种改良时，要选择与抗逆有关的多项生理生化指标进行测定，以选择各项抗逆生理指标均较强的栽培品种。
参考文献
[1]高振峰，李金芝，吴春玲.信阳黄心菜栽培技术研究[J].信阳农业高等专科学校学报，2003，13（3）：4-7.
[2]李小方，张志良.植物生理学实验指导（第5版）[M].北京：高等教育出版社，2016.
[3]王学奎，黄见良.植物生理生化实验原理与技术（第3版）[M].北京：高等教育出版社，2015.
[3]杨顺强，杨改河，任广鑫，等.5种引进禾本科牧草抗旱性与抗寒性比较[J].西北农业学报，2010，19（4）：91-95.
[4]于思桦，陆秀君，曹婷，等.美国红枫系列品种保护酶系统活性变化及其与耐寒性的关系[J].江苏农业科学，2018，46（4）：124-128.
[5]李淑艳，于锡宏.冷胁迫对黄瓜幼苗抗寒性相关生理指标的影响[J].北方园艺，2002（6）：52-53.
[6]李云，杨际双，张钢，等.低温锻炼对低温胁迫下菊花生理活性的影响[J].华北农学报，2009，24（4）：179-182.
[7]张中华，杨建平，陈圣栋，等.低温胁迫对韭菜膜透性及保护酶活性的影响[J].西北农业学报，2006，15（2）：124-127.
[8]李建设，耿广东，程智慧.低温胁迫对茄子幼苗抗寒性生理生化指标的影响[J].西北农林科技大学学报（自然科学版），2003，31（1）：90-92.
[9]邓仁菊，范建新，王永清，等.火龙果幼苗对低温胁迫的生理响应及其抗寒性综合评价[J].植物生理学报，2014，50（10）：1529-1534.
[10]何云，李贤伟，龚伟.2种野生岩生植物叶片游离脯氨酸和叶绿素含量对低温胁迫的响应[J].江苏农业科学，2011，39（5）：473-476.
[11]蔡能，王晓明，曾慧杰，等.3个金银花新品种逆境条件下脯氨酸含量初步分析[J].中南林业科技大学学报，2012，32（5）：161-165.
[12]李长慧，李淑娟，刘艳霞，等.低温胁迫对10份鹅观草属野生种质抗寒生理指标的影响[J].草业科学，2018，35（1）：123-132.
[13]胡春梅，侯喜林.不结球白菜主要营养成分与品种低温耐受性的关系[J].南京农业大学学报，2010，3：37-41.
（责编：张宏民）