鎂對低溫弱光下黃瓜光合作用的調(diào)控研究.pdf

1、以‘津優(yōu)3號’黃瓜為試材，研究低鎂(30％Mg2+)脅迫、葉面噴施和根部增施硫酸鎂(MgSO4)對低溫下黃瓜生長、生理特性和產(chǎn)量的影響。主要結(jié)果如下:
　　1.低溫（晝/夜溫度12℃/8℃）下黃瓜幼苗的生長量明顯減小;脅迫初期，黃瓜幼苗葉片、莖和根中的Mg2+含量有所升高，但3d后快速下降，葉綠素含量隨著脅迫時間的延長而降低。寒流引起的低溫可使日光溫室黃瓜葉片中的Mg2+含量顯著降低，但莖和根中的明顯增加，說明低溫下Mg2+運輸受

2、阻引起的缺鎂是葉片失綠的主要原因。與CK相比，30％Mg2+處理的黃瓜生長量減小，葉片中的Mg2+含量和的葉綠素含量顯著降低，而葉面噴施0.1％ Mg2+(+Mg處理)可以緩解低溫對黃瓜生長的抑制，增加各器官中的Mg2+含量，葉綠素含量明顯升高。根部增施MgSO4與葉面噴施效果相似，以施用1～2 kg/667m2效果較好。
　　2.低溫下黃瓜葉片的凈光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度(Gs)和羧化效率(CE)和RuBP羧化酶(RuBPCa

3、se)活性逐漸降低，胞間CO2濃度(Ci)趨于升高;光下實際光化學(xué)效率（ΦPSⅡ）、暗下最大光化學(xué)效率(Fv/Fm)、光化學(xué)猝滅(qP)和電子傳遞速率(ETR)明顯降低，初始熒光(F0)和非光化學(xué)猝滅(NPQ)逐漸升高。可見，低溫引起Pn降低的主要原因是非氣孔限制，PSⅡ反應(yīng)中心破壞是光合功能降低的重要機制。30％Mg2+處理的黃瓜葉片Pn、Gs、CE和RuBPCase活性顯著低于CK，Ci與CK差異不顯著。而葉面噴施0.1％ Mg2+

4、(+Mg處理)和根部增施1～2 kg/667m2MgSO4(M1、M2)可使黃瓜的Pn、Tr、Gs、 CE和RuBPCase活性的降低幅度明顯減小，ΦPSⅡ、Fv/Fm、qP和ETR顯著高于對照，而Ci和NPQ明顯低于對照，說明低鎂脅迫會加重低溫對黃瓜光合機構(gòu)的破壞，從而導(dǎo)致Pn降低幅度加大，這是其影響黃瓜光合功能重要機制。
　　3.低溫使黃瓜葉片的葉綠體膜受損，葉綠體數(shù)目減少，個體膨脹，基粒數(shù)和片層數(shù)減少，淀粉粒數(shù)增加且個體變大

5、;與CK相比，30％Mg2+處理的黃瓜的葉綠體膜損傷嚴重，葉綠體數(shù)、基粒數(shù)和片層數(shù)較少，淀粉粒數(shù)增加，淀粉粒較長。
　　4.隨著低溫脅迫時間的延長，丙二醛(MDA)含量及超氧化物歧化酶(SOD)和過氧化物酶(POD)活性逐漸升高，而過氧化氫酶(CAT)活性趨于降低，抗壞血酸過氧化物酶(APX)和谷胱甘肽還原酶(GR)活性先升高，后降低。30％Mg2+處理的黃瓜葉片MDA含量高于CK，而抗氧化酶活性多低于CK。葉面噴施0.1％Mg2

6、+(+Mg處理)的MDA含量與對照相比明顯降低，而SOD、POD、CAT、APX、GR的活性多顯著升高，表明葉面噴施適宜濃度的MgSO4可降低黃瓜葉片的膜脂過氧化程度，減輕低溫對細胞膜的傷害。
　　5.日光溫室條件下，根部增施1 kg/667m2 MgSO4(M1)時，黃瓜單株結(jié)果數(shù)最大，而增施2 kg/667m2 MgSO4(M2)時，單果重最大，增施3 kg/667m2 MgSO4(M3)的單株結(jié)果數(shù)和單果重均與對照(M0)差