高溫脅迫對黃瓜幼苗生理生化特性影響及其生理機(jī)制的研究.pdf

1、本文以耐熱性不同的兩個(gè)黃瓜品種津春4號(hào)(CucumissativusL.JinchunNo.4，耐熱)與中農(nóng)12號(hào)(CucumissativusL.ZhongnongNo.12，熱敏感)為試材，通過測定種子萌發(fā)、葉綠素?zé)晒鈪?shù)、氣體交換參數(shù)、膜傷害程度、抗氧化酶活性變化及幼苗形態(tài)指標(biāo)變化等，研究了高溫脅迫下黃瓜種子萌發(fā)及幼苗生長指標(biāo)、葉綠素含量、光合特性、葉綠素?zé)晒鈪?shù)以及抗氧化酶活性的變化以及其影響機(jī)理，并且比較了耐熱性不同的兩個(gè)品種

2、間在熱脅迫下存在的差異。其主要試驗(yàn)結(jié)果如下： 高溫處理抑制黃瓜種子的萌發(fā)，35℃處理下抑制作用不明顯，40℃，42℃和45℃處理下抑制作用明顯。表現(xiàn)為發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)與簡明活力指數(shù)均下降，胚根長、胚根鮮重減小，α-淀粉酶活性下降。其變化程度隨處理溫度的升高而增強(qiáng)，品種間差異不明顯。 在35℃/20℃脅迫處理下，黃瓜幼苗出現(xiàn)明顯徒長現(xiàn)象，而莖粗、根鮮重、根干重、冠鮮重、冠干重增加受到明顯抑制。40℃/25℃與42℃

3、/27℃脅迫處理下，兩種黃瓜幼苗各生長指標(biāo)均顯著降低。兩個(gè)品種間生長指標(biāo)存在差異，耐熱品種津春4號(hào)的徒長現(xiàn)象較熱敏感品種中農(nóng)12號(hào)輕，莖粗、根鮮重、根干重、冠鮮重、冠干重受抑程度較中農(nóng)12號(hào)輕，但差異不顯著。 高溫脅迫導(dǎo)致黃瓜幼苗葉片的凈光合速率(Pn)不同程度的下降，胞間CO2濃度(Ci)上升，而蒸騰速率(Tr)先上升后下降，引起Pn下降的原因主要是非氣孔因素(短期35℃/20℃脅迫Pn下降的原因以氣孔因素為主)；葉綠素a(C

4、hla)含量、葉綠素b(Chlb)含量、葉綠素(a+b)[Chl(a+b)]含量以及類胡蘿卜素(Caro)含量都降低；葉綠體的超微結(jié)構(gòu)發(fā)生了極大程度的變化，其變化或破壞程度與脅迫強(qiáng)度相對應(yīng)。高溫脅迫后黃瓜幼苗葉片的PSⅡ最大光化學(xué)效率(Fv/Fm)、PSⅡ光合電子傳遞量子效率(φPSⅡ)、光化學(xué)猝滅系數(shù)(qP)和天線轉(zhuǎn)化效率(Fv'/Fm')均不同程度地降低，而初始熒光(Fo)上升，35℃/20℃脅迫處理各參數(shù)下變化幅度較?。?5℃/2

5、0℃處理不影響PSⅡ的結(jié)構(gòu)和活性，40℃/25℃處理造成PSⅡ結(jié)構(gòu)可恢復(fù)性傷害；42℃/27℃處理造成PSⅡ結(jié)構(gòu)不可逆?zhèn)?；同時(shí)，吸收光強(qiáng)分配于光化學(xué)反應(yīng)的部分(Prate)減少，而天線熱耗散(Drate)和反應(yīng)中心的能量耗散(Ex)比例上升，但天線熱耗散為主要的過剩光能分配途徑。從整體看，高溫度脅迫下，上述參數(shù)變化的程度與脅迫強(qiáng)度呈正比，耐熱品種津春4號(hào)各參數(shù)變化幅度較熱敏感品種中農(nóng)12號(hào)小。 高溫脅迫下，黃瓜幼苗的細(xì)胞膜透性

6、增大(電解質(zhì)滲漏率增加)，丙二醛(MDA)含量增加，脯氨酸(Pro)含量增加，其增加幅度隨著高溫脅迫強(qiáng)度的增加和脅迫時(shí)間的延長而提高。與此同時(shí)，黃瓜幼苗葉片中抗氧化酶系活性發(fā)生一定程度的變化，其具體表現(xiàn)為POD活性和CAT活性升高，而SOD活性下降，其變化幅度隨脅迫強(qiáng)度的增加與脅迫時(shí)間的延長而增大。就品種間而言，耐熱性強(qiáng)的津春4號(hào)脯氨酸積累量、POD活性、CAT活性提高量均較熱敏感品種中農(nóng)12號(hào)明顯，而電解質(zhì)滲漏率增加量、MDA含量增加