外源GABA對溫度脅迫下黃瓜生長的影響.pdf

1、黃瓜是我國設(shè)施栽培中的重要蔬菜作物，喜溫不耐寒不耐熱。黃瓜種子的發(fā)芽適溫為28～32℃，幼苗最適宜的同化溫度為25～30℃，過低或過高的溫度都會對黃瓜的正常生長發(fā)育造成傷害。近年來，我國設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，黃瓜保護地栽培也得到空前的發(fā)展，設(shè)施栽培結(jié)合露地栽培的措施已經(jīng)使黃瓜實現(xiàn)了集約化、專業(yè)化生產(chǎn)以及周年均衡供應(yīng)，但在利用日光溫室和塑料大棚進行黃瓜冬季栽培和早春育苗過程中，經(jīng)常會遇到0～15℃的冷害，使植株喪失正常的生理功能，而在夏秋

2、栽培時，特別是我國南方，盛夏溫室內(nèi)午后溫度常常超過40℃，熱害使得植株早衰，果實不發(fā)育。可見低溫脅迫和高溫脅迫都會給黃瓜生產(chǎn)造成嚴(yán)重的影響，使其生長發(fā)育不良，產(chǎn)量和品質(zhì)顯著降低，進而不能保證黃瓜的周年性供應(yīng)。因此，提高設(shè)施中黃瓜的抗寒性和抗熱性是生產(chǎn)中亟需解決的問題。
　　γ-氨基丁酸(GABA)是一種四碳非蛋白質(zhì)氨基酸，廣泛存在于植物的各個部分中。在植物生理生化代謝過程中，GABA可通過調(diào)節(jié)胞質(zhì)pH值、抑制體內(nèi)ROS積累、信號傳

3、導(dǎo)和滲透調(diào)節(jié)作用等多種途徑參與逆境脅迫調(diào)節(jié)，增強植物的抗逆性。
　　本試驗以“清白”和“津帥”黃瓜為試驗材料，系統(tǒng)性的設(shè)置低溫(10℃/5℃，晝/夜)、次低溫(20℃/10℃)、常溫(28/20℃，對照)、次高溫(35℃/28℃)、高溫(40℃/35℃)五個溫度條件，分別測定五個不同濃度GABA(0、2.5、5、10、20mmol/L)處理對黃瓜種子萌發(fā)及胚根生長、幼苗生長及光合作用、瓜果產(chǎn)量及瓜果品質(zhì)的影響，全面探討不同溫度脅迫

4、之間的關(guān)系和GABA對黃瓜抗冷性及抗熱性的影響，以期為早春黃瓜和夏秋黃瓜的栽培措施提供理論依據(jù)和實踐參考。主要研究結(jié)果如下:
　　1、次低溫、次高溫、高溫脅迫顯著降低了黃瓜種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)及胚根生長速率;GABA浸種能有效提高黃瓜種子的萌發(fā)及胚根生長，并且不同濃度的GABA作用效果是協(xié)調(diào)一致的，均以10mmol/L GABA處理效果最優(yōu)。
　　2、外源GABA浸種對提高黃瓜幼苗生長及光合特性有直接的聯(lián)系，與同溫

5、度對照相比，GABA浸種能顯著提高黃瓜幼苗的生長指標(biāo)（株高、莖粗、壯苗指數(shù)、根冠比、葉面積、根系活力）及光合特性(Pn、Gs、Tr、Ci)，其中以10mmol/LGABA浸種處理最能改善黃瓜幼苗的生長狀況，促進幼苗的光合作用及壯苗的形成。
　　3、正常條件下，黃瓜幼苗葉片的REC、MDA和Pro、SSC含量都保持在一個相對穩(wěn)定的狀態(tài)。溫度（低溫、次低溫、次高溫、高溫）脅迫導(dǎo)致黃瓜幼苗葉片的細(xì)胞膜透性增大，且隨著脅迫時間的延長，RE

6、C、MDA含量持續(xù)上升，滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)Pro、SSC含量也明顯高于同溫度對照，其中以低溫傷害為最;外源GABA能夠有效降低黃瓜幼苗的REC和MDA含量，促進Pro、SSC含量的增加，減緩溫度脅迫下細(xì)胞膜的傷害，提高細(xì)胞的滲透調(diào)節(jié)能力，從而增強黃瓜幼苗對逆境的抗逆能力。
　　4、外源GABA能夠通過提高黃瓜幼苗體內(nèi)的抗氧化酶(POD、SOD、CAT、APX)的活性，來降低不同溫度脅迫下積累的大量ROS，從而對細(xì)胞膜的穩(wěn)定性進行保護，降

7、低溫度脅迫對黃瓜幼苗的傷害，其中以10mmol/L GABA處理效果最有效。
　　5、低溫、次低溫、次高溫、高溫脅迫顯著抑制了黃瓜幼苗的生長，且以低溫脅迫的抑制效果最強，高溫次之。葉片噴施GABA能夠有效減弱溫度脅迫對幼苗的傷害，提高幼苗的壯苗指數(shù)、增大葉面積、提高根系活力，促進黃瓜幼苗的正常生長。
　　6、2.5-10mmol/L GABA處理黃瓜幼苗，顯著提高了溫度逆境下黃瓜幼苗葉綠素的含量，且隨著GABA濃度的上升，葉