黃瓜光合作用對(duì)溫度脅迫的響應(yīng)及過(guò)氧化氫對(duì)其緩解機(jī)制的研究.pdf

1、黃瓜是主要的設(shè)施栽培蔬菜之一,在生產(chǎn)和消費(fèi)上占據(jù)非常重要地位.黃瓜對(duì)溫度較敏感,因此很容易遭受溫度脅迫。我國(guó)設(shè)施環(huán)境簡(jiǎn)陋,控溫能力不強(qiáng),再加上近年來(lái)國(guó)際國(guó)內(nèi)對(duì)減少碳排放的呼吁持續(xù)升溫,溫度脅迫在今后很長(zhǎng)一個(gè)時(shí)期內(nèi)會(huì)仍然成為威脅我國(guó)設(shè)施生產(chǎn)的一個(gè)重要因素;因此,研究并增強(qiáng)黃瓜自身對(duì)溫度脅迫的抵抗能力對(duì)穩(wěn)定我國(guó)的蔬菜生產(chǎn)和供應(yīng)具有重要作用。本文以津研四號(hào)黃瓜(Cucumis sativus L.cv.Jinyan No.4)為材料,研究了不

2、同溫度脅迫對(duì)黃瓜幼苗生長(zhǎng)及相關(guān)生理過(guò)程的影響,探討了H2O2在調(diào)控黃瓜光合機(jī)構(gòu)溫度適應(yīng)性中的作用。主要結(jié)果如下:
　　 1、研究了不同溫度對(duì)黃瓜幼苗生長(zhǎng)的影響.我們分別將黃瓜幼苗放在11/9、18/15、25/20、32/27和39/33℃等五個(gè)溫度條件下處理,24 h后測(cè)定了光合作用及卡爾文循環(huán)相關(guān)酶活性,同時(shí)也利用流式細(xì)胞術(shù)測(cè)定了葉片細(xì)胞核DNA含量。結(jié)果顯示,11/9和18/15℃處理顯著抑制了黃瓜的凈光合速率(Pn),且

3、溫度越低,抑制作用越明顯。與此相比,低溫對(duì)Fv/Fm的抑制要弱得多,只有11/9℃處理的抑制作用顯著。此外,低溫顯著降低了Rubiseo、PGK、GAPDH的活性,而39/33℃抑制了Rubisco和PGK的活性。為了研究不同溫度對(duì)葉片細(xì)胞分裂的影響,我們利用流式細(xì)胞術(shù)測(cè)定了葉片細(xì)胞核DNA含量分布,并研究了細(xì)胞分裂和膨大相關(guān)基因?qū)Σ煌瑴囟鹊捻憫?yīng)。結(jié)果顯示,高溫或低溫顯著抑制了細(xì)胞分裂,導(dǎo)致4C/2C比值下降。此外,11/9、18/15

4、℃處理抑制了細(xì)胞周期和膨大基因的表達(dá);32/27、39/33℃處理卻促進(jìn)了細(xì)胞周期基因的表達(dá),且39/33℃處理促進(jìn)了細(xì)胞膨大相關(guān)基因Exp的表達(dá)。另外,結(jié)果也顯示GSH/GSSG對(duì)溫度的響應(yīng)與上述參數(shù)對(duì)溫度的響應(yīng)高度一致。
　　 2、研究了苗期不同溫度處理對(duì)不同溫度下黃瓜生長(zhǎng)和光合作用的影響。我們將子葉剛伸展開(kāi)的黃瓜放入平均氣溫分別為17/11、34/23℃的條件(晝/夜)下培養(yǎng),當(dāng)幼苗長(zhǎng)至三葉-心時(shí)分別放入11/9、18/1

5、5、25/20、32/27和39/33℃等五個(gè)溫度條件下處理,10 d后測(cè)定光合速率、卡爾文循環(huán)相關(guān)酶(Rubisco、FBPase、PGK和GAPDH)的活性、H2O2和MDA的含量,以及各處理植株的生物量。結(jié)果顯示,在11/9、18/15℃溫度條件下下,17/11℃溫度下培育黃瓜的H2O2和MDA含量均低于34/23℃條件下培育的黃瓜;在32/27或39/33℃溫度條件下,34/23℃溫度下培育黃瓜的H2O2和MDA含量均低于17/

6、11℃條件下培育的黃瓜。兩種溫度條件培育的幼苗放入分別進(jìn)行上述溫度處理10 d后,34/23℃培育黃瓜在32/27℃條件下的Rubisco、FBPase、PGK和GAPDH的活性及最大凈光合速率(Pmax)高于其他9個(gè)處理,生物量累積最多;這說(shuō)明,當(dāng)苗期生長(zhǎng)溫度升高時(shí),黃瓜的最適生長(zhǎng)溫度由25/20℃變成32/27℃.
　　 3、研究了H2O2在調(diào)控黃瓜光合機(jī)構(gòu)溫度適應(yīng)性中的作用。我們將預(yù)處理了H202及其清除劑DMTU的黃瓜放