黄瓜耐热耐渍性指标鉴定及抗性材料筛选的研究

论文摘要

黄瓜（Cucumis sativus L.）是一种重要的蔬菜作物。它喜温怕热、喜湿怕涝。我国长江中下游地区春季阴雨连绵,夏季高温多雨,常引起黄瓜幼苗死苗,导致产量下降,严重影响了露地黄瓜的生产。黄瓜耐高温耐渍性的育种工作鲜有报道。本试验旨在开展黄瓜耐高温耐渍指标鉴定的研究及筛选,为黄瓜耐高温耐渍育种提供依据。主要研究结果如下:1耐热性研究本试验选取耐热性不同的8个黄瓜品种,分别在不同生育期进行了高温处理,对一些生理生化指标的变化进行了研究,探讨黄瓜不同生育期耐热性的相关性,寻找鉴定黄瓜材料耐热性方便可靠的指标和方法,并运用这一结论进行了耐热种质资源的筛选。试验结果表明:黄瓜各生育时期的耐热性品种间存在差异。种子萌发期耐热性鉴定的适宜温度为42℃。高温胁迫后,黄瓜幼苗叶片的质膜透性、丙二醛含量、游离脯氨酸含量和超氧化物歧化酶活性都有所上升。黄瓜幼苗经高温胁迫后的热害指数与电导伤害率和丙二醛含量呈极显著正相关（分别为r=0.9648和0.9574）,与38℃和42℃发芽指数、过氧化物酶活性、超氧化物歧化酶活性、过氧化氢酶活性和热稳定蛋白含量含量呈极显著负相关（分别为r=-0.8833、-0.9635、-0.8547、-0.8576、-0.8600和-0.8924）,与脯氨酸、叶绿素含量和可溶性蛋白含量含量不显著。高温胁迫使黄瓜坐果率下降,产量降低。黄瓜产量与热害指数呈极显著负相关(r=0.9829**),高温下黄瓜的产量可作为黄瓜耐热性的鉴定指标之一。以所收集的不同生态型的黄瓜品种为试验材料,经田间自然高温幼苗期与成株期耐热性筛选,结合人工高温幼苗耐热性比较,获得耐热黄瓜品种材料10个。即:E、B、A、D、C、热宝三号、台湾绿秀、耐热先锋、津优4号等。2黄瓜幼苗涝渍胁迫研究为了研究黄瓜植株在淹水情况下对淹水胁迫的响应,以4个黄瓜品种为试材,在盆栽条件下研究了淹水胁迫对黄瓜叶片受害指数、生理生化特性的影响。结果表明,黄瓜幼苗在淹水胁迫下,真叶发黄失绿,随着淹水时间延长,茎基部出现气生根。黄瓜幼苗叶片SOD活性在淹水初期下降,随着黄瓜幼苗对淹水胁迫的适应,SOD开始回升,在胁迫4d后超出对照。淹水胁迫后黄瓜幼苗叶片POD活性一直是上升趋势且高于对照。涝渍胁迫后CAT活性呈先上升后下降的趋势。随着淹水胁迫增加,Pro降低幅度加大。MDA含量受淹水胁迫后都比对照上升,MDA含量先降,后升高,再降低,然后大幅度升高。3黄瓜幼苗高温涝渍交互胁迫研究为了研究黄瓜植株对高温涝渍胁迫的响应,以4个黄瓜品种为试材,在盆栽条件下研究了高温涝渍双重胁迫对黄瓜叶片受害指数、生理生化特性的影响。结果表明,黄瓜幼苗在高温涝渍胁迫后受害发生较早,并且受害比较严重。黄瓜幼苗叶片很快失绿萎蔫,泛黄,呈水浸状,茎缢缩,部分植株甚至整株萎蔫死亡,并呈透明状,茎缢缩。在高温涝渍双重胁迫后,黄瓜幼苗叶片的脯氨酸含量、MDA含量、POD活性都呈上升趋势。SOD活性的变化先上升后下降再上升。CAT活性呈先下降后上升的趋势。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 缩略词表
• 1 前言
• 1.1 黄瓜耐热性研究进展
• 1.1.1 高温胁迫下黄瓜体内的生理变化
• 1.1.1.1 高温对黄瓜生长的影响
• 1.1.1.2 高温胁迫导致某些溶质的积累
• 1.1.1.3 高温胁迫对光合作用和呼吸作用的影响
• 1.1.1.4 高温胁迫导致膜伤害
• 1.1.1.5 高温胁迫对抗氧化酶系统的影响
• 1.1.1.6 高温胁迫对氮、碳代谢的影响
• 1.1.1.7 高温胁迫下超微结构的变化
• 1.1.1.8 高温胁迫对内源激素水平的影响
• 1.1.2 黄瓜耐热性鉴定指标的研究
• 1.1.3 黄瓜耐热性遗传与育种
• 1.2 黄瓜涝渍胁迫研究进展
• 1.2.1 涝渍胁迫对植物的危害
• 1.2.1.1 涝渍胁迫对植物生化过程的影响
• 1.2.1.2 涝渍胁迫对植物光合作用的影响
• 1.2.1.3 涝渍胁迫对植物呼吸作用的影响
• 1.2.1.4 涝渍胁迫对矿质营养的影响
• 1.2.1.5 涝渍胁迫对植物激素的影响
• 1.2.2 植物对涝渍胁迫的适应性机理
• 1.2.2.1 植物对涝渍胁迫的形态学适应
• 1.2.2.2 植物对涝渍胁迫的生理适应
• 1.2.3 涝渍胁迫鉴定指标研究
• 1.2.4 黄瓜涝渍胁迫研究现状
• 1.3 本课题研究的目的与意义
• 2 试验材料和方法
• 2.1 试验材料
• 2.2 试验设计
• 2.2.1 黄瓜田间实验
• 2.2.2 黄瓜种子萌发期实验
• 2.2.3 人工模拟条件下热害指数
• 2.2.4 高温胁迫对苗期生理生化过程的影响
• 2.2.4.1 田间苗期实验
• 2.2.4.2 人工模拟条件下黄瓜苗期实验
• 2.2.5 涝渍胁迫对黄瓜幼苗的影响
• 2.2.6 高温涝渍交互胁迫对黄瓜幼苗的影响
• 2.3 试验方法
• 2.3.1 受害指数
• 2.3.1.1 热害指数的测定
• 2.3.1.2 涝害指数的测定
• 2.3.2 病虫情指数调查
• 2.3.3 叶绿素含量的测定
• 2.3.4 相对电导率的测定
• 2.3.5 脯氨酸含量的测定
• 2.3.6 酶液提取及可溶性蛋白、MDA及酶活性的测定
• 2.3.7 光合指标的测定
• 2.3.8 叶绿素荧光参数的测定
• 2.4 数据处理
• 3 结果与分析
• 3.1 黄瓜种子萌发期耐热性研究
• 3.1.1 黄瓜种子萌发期耐热性鉴定温度指标的确定
• 3.1.2 黄瓜种子萌发期品种耐热性的筛选
• 3.2 黄瓜苗期耐热性鉴定指标及方法的研究
• 3.2.1 高温胁迫下黄瓜幼苗叶片光合作用的变化
• 3.2.1.1 高温胁迫对黄瓜幼苗叶片光合特性的影响
• 3.2.1.2 高温胁迫对黄瓜幼苗叶片叶绿素荧光参数的影响
• 3.2.2 不同高温胁迫对黄瓜幼苗生理生化指标变化的影响
• 3.2.2.1 黄瓜幼苗叶片叶绿素含量与耐热性关系
• 3.2.2.2 黄瓜幼苗叶片电导百分率与耐热性关系
• 3.2.2.3 黄瓜幼苗叶片蛋白质与耐热性关系
• 3.2.2.4 黄瓜幼苗叶片游离脯氨酸含量与耐热性关系
• 3.2.2.5 黄瓜幼苗叶片丙二醛含量与耐热性关系
• 3.2.2.6 黄瓜幼苗叶片超氧化物歧化酶活性与耐热性关系
• 3.2.2.7 黄瓜幼苗叶片过氧化物酶活性与耐热性关系
• 3.2.2.8 黄瓜幼苗叶片过氧化氢酶活性与耐热性关系
• 3.2.3 人工模拟条件下热害指数分析
• 3.2.4 热害指数与生理生化指标的相关分析
• 3.3 黄瓜田间耐热性分析
• 3.3.1 湖北省高温天气分析
• 3.3.1.1 武汉市主要气候参数
• 3.3.1.2 主要农业气候灾害及其标准（冯明等,2007）
• 3.3.1.3 武汉市2007年温度统计
• 3.3.2 黄瓜田间农艺性状分析
• 3.3.3 田间病虫害调查
• 3.3.4 田间幼苗热害调查
• 3.4 黄瓜幼苗涝渍性研究
• 3.4.1 涝渍胁迫对黄瓜幼苗生长的影响
• 3.4.2 涝渍胁迫对黄瓜幼苗叶片脯氨酸含量的影响
• 3.4.3 涝渍胁迫对黄瓜幼苗叶片丙二醛含量的影响
• 3.4.4 涝渍胁迫对黄瓜幼苗叶片保护酶活性的影响
• 3.5 黄瓜幼苗高温涝渍交互胁迫研究
• 3.5.1 高温涝渍胁迫对黄瓜幼苗生长的影响
• 3.5.2 高温涝渍胁迫对黄瓜幼苗叶片脯氨酸含量的影响
• 3.5.3 高温涝渍胁迫对黄瓜幼苗叶片丙二醛含量的影响
• 3.5.4 高温涝渍胁迫对黄瓜幼苗叶片保护酶活性的影响
• 4 讨论
• 4.1 有关黄瓜耐热性的问题
• 4.1.1 黄瓜萌发期耐热性研究
• 4.1.2 黄瓜幼苗期耐热性研究
• 4.1.3 黄瓜萌发期、苗期、成株期耐热性一致性问题
• 4.2 涝渍胁迫对黄瓜幼苗的影响
• 4.3 高温涝渍双重胁迫对黄瓜幼苗的影响
• 4.4 本研究的后续工作研究
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表的论文
• 图版与说明