低温胁迫对甜瓜幼苗生长及生理生化的影响

论文摘要

本研究以新疆两个甜瓜主栽品种早金和伊丽莎白为试验材料,利用人工气候箱(RXZ型,宁波江南仪器制造厂制造)进行控温的办法,研究了三个温度条件下(30℃/20℃(昼/夜,下同)、21℃/12℃、15℃/7℃)对两种甜瓜幼苗生长和生理生化特性的影响,以期揭示不同甜瓜品种间生理生态的差异,为选育耐低温品种及鉴定方法提供理论依据。主要试验结果如下:1. 15℃/7℃下,甜瓜幼苗的生长受到抑制,幼苗高度、株叶面积、干物质积累量增加缓慢,叶绿素含量随低温持续时间的延长而下降;15℃/7℃下处理10d时,早金幼苗叶片严重失绿、黄化,生长点枯黄,个别植株死亡;伊丽莎白幼苗叶片症状较轻;21℃/12℃对甜瓜幼苗的生长抑制小于15℃/7℃,该温度对早金的生长抑制较对伊丽莎白的抑制重;30℃/20℃条件造成早金幼苗新生叶叶片薄而小、叶柄和节间长,而伊丽莎白幼苗生长基本没有影响。低温对早金幼苗的生长抑制作用强于其对伊丽莎白。2.两个品种在各温度下幼苗根系活力随时间延长呈先升后降的趋势。脯氨酸、可溶性蛋白含量和可溶性糖的变化趋势是随着温度梯度的下降而升高,并且随着持续时间的延长现下降后上升。15℃/7℃条件下,脯氨酸和可溶性糖都明显高于30℃/20℃、21℃/12℃条件。对比两个品种间的数据可以得出伊丽莎白的各项指标高于早金,证明了伊丽莎白对低温胁迫有更强的耐受性。3.与30℃/20℃条件相比,21℃/12℃和15℃/7℃条件造成了两个甜瓜品种幼苗光补偿点、CO2补偿点升高,光饱和点、CO2饱和点降低,说明低温条件降低了甜瓜幼苗叶片光合能力和CO2利用范围;两个品种叶片在15℃/7℃下的气孔导度、蒸腾速率、气孔限制值、水分利用效率、瞬时光合效率比20℃/12℃、30℃/20℃显著下降,但细胞间隙CO2升高,表明低温胁迫下甜瓜幼苗净光合速率下降的原因以非气孔限制因素为主。低温下Fv/Fm及Fv/Fo均显著降低,反映了低温胁迫使甜瓜叶光系统Ⅱ(PSⅡ)活性中心受损;低温胁迫也影响了甜瓜幼苗的qP和qN,表现为qP的下降和qN的升高。qP的降低说明QA重新氧化能力减弱,PSⅡ的电子传递活性下降;qN的升高说明甜瓜幼苗通过耗散多余能量以保护光合机构免受低温伤害的能力增强。4.细胞膜透性、MDA含量以及SOD、POD、CAT活性可以作为甜瓜幼苗低温耐受性鉴定依据。低温胁迫使甜瓜幼苗的细胞膜相对透性增大,MDA含量升高,在15℃/7℃条件下随时间延长有明显的增加趋势。在处理时间内,随着温度降低和持续时间延长,两个品种SOD活性呈现先升后降的趋势,POD活性呈现升高的趋势,而CAT则相反呈现下降趋势。各温度条件下,伊丽莎白细胞膜透性、MDA含量以及SOD、POD、CAT活性均低于早金。5.伊丽莎白忍耐低温、适应低温的能力强于早金,可以作为设施冬春季甜瓜栽培的适宜品种之一。综上所述,低温对甜瓜幼苗的生长和生理活动影响极大,本研究证实,15℃/7℃条件及持续时间较长的21℃/12℃条件均会影响甜瓜的生长。反季节生产中应该以选择耐低温品种为前提制定技术方案,在生产过程中遭遇低温时,应注意利用设施所具有的可控、可调的性能给予保温增温。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 缩略词表
• 前言
• 第一章 文献综述
• 1.1 低温胁迫对植物生长发育的影响
• 1.2 低温胁迫对植物膜系统的影响
• 1.2.1 低温胁迫对膜脂组成的影响
• 1.2.2 低温胁迫对膜脂相变程度和结构的影响
• 1.2.3 低温胁迫对膜透性的影响
• 1.2.4 低温胁迫对膜保护系统的影响
• 1.3 低温胁迫对植物光合作用的影响
• 1.3.1 低温胁迫对光合速率的影响
• 1.3.2 低温胁迫对光合细胞器的影响
• 1.3.3 低温胁迫对卡尔文循环中的某些酶类的影响
• 1.3.4 低温胁迫对叶绿素荧光的影响
• 1.4 低温胁迫对植物内源激素的影响
• 1.5 低温胁迫对植物体内糖分的影响
• 1.6 低温胁迫对植物体内脯氨酸的影响
• 1.7 低温胁迫对植物体内甜菜碱影响
• 1.8 低温胁迫对植物体内核酸含量的影响
• 1.9 低温胁迫对植物体内可溶性蛋白含量的影响
• 第二章 低温胁迫对甜瓜种子发芽及幼苗生长发育的影响
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 材料
• 2.1.2 试验方法
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 低温胁迫对甜瓜种子发芽的影响
• 2.2.2 低温胁迫对甜瓜幼苗外部形态的影响
• 2.2.3 低温胁迫对甜瓜幼苗株高的影响
• 2.2.4 低温胁迫对甜瓜幼苗茎粗的影响
• 2.2.5 低温胁迫对甜瓜幼苗株叶面积的影响
• 2.2.6 低温胁迫对甜瓜幼苗干鲜重的影响
• 2.2.7 低温胁迫对甜瓜幼苗根冠比的影响
• 2.3 讨论
• 第三章 低温胁迫对甜瓜膜透性及膜脂过氧化物的影响
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 材料
• 3.1.2 试验方法
• 3.1.3 测定指标与方法
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 低温胁迫对甜瓜幼苗叶片细胞膜透性的影响
• 3.2.2 低温胁迫对甜瓜幼苗叶片抗氧化酶活性的影响
• 3.2.3 低温胁迫对甜瓜幼苗叶片MDA 的影响
• 3.3 讨论
• 第四章 低温胁迫对甜瓜幼苗光合特性的研究
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 材料与处理
• 4.1.2 测定方法
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 低温胁迫对甜瓜叶片光合色素的影响
• 4.2.2 低温胁迫对甜瓜叶绿素a 荧光动力学参数的影响
• 4.2.3 低温胁迫对甜瓜幼苗光合特性的影响
• 4.3 讨论
• 第五章 低温胁迫对甜瓜幼苗根系活力及渗透调节物质的影响
• 5.1 材料与方法
• 5.1.1 材料与处理
• 5.1.2 测定指标与方法
• 5.2 结果与分析
• 5.2.1 低温对甜瓜幼苗根系活力的影响
• 5.2.2 低温对甜瓜幼苗脯氨酸含量的影响
• 5.2.3 低温胁迫对甜瓜幼苗可溶性蛋白的影响
• 5.2.4 低温胁迫对甜瓜幼苗叶片可溶性糖含量的影响
• 5.3 讨论
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 在学期间主要参与的研究项目
• 在学期间发表的文章
• 导师评阅表