高溫脅迫對(duì)黃瓜幼苗生理生化特性影響及其生理機(jī)制的研究

耐熱性不同的兩個(gè)黃瓜品種津春4號(hào)（Cucumi ativusL.Jinchu o.4，耐熱）與中農(nóng)12號(hào)（Cucumi ativusL.Zhongnong2，熱敏感）為試材，通過(guò)測(cè)定種子萌發(fā)、葉綠素?zé)晒鈪?shù)、氣體交換參數(shù)、膜傷害程度、抗氧化酶活性變化及幼苗形態(tài)指標(biāo)變化等，研究了高溫脅迫下黃瓜種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)、葉綠素含量、光合特性、葉綠素?zé)晒鈪?shù)以及抗氧化酶活性的變化以及其影響機(jī)理，并且比較了耐熱性不同的兩個(gè)品種間在熱脅迫下存在的差異。其主要試驗(yàn)結(jié)果如下： 高溫處理抑制黃瓜種子的萌發(fā)，35℃處理下抑制作用不明顯，40℃，42℃和45℃處理下抑制作用明顯。表現(xiàn)為發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)與簡(jiǎn)明活力指數(shù)均下降，胚根長(zhǎng)、胚根鮮重減小，α-淀粉酶活性下降。其變化程度隨處理溫度的升高而增強(qiáng)，品種間差異不明顯。 在35℃/20℃脅迫處理下，黃瓜幼苗出現(xiàn)明顯徒長(zhǎng)現(xiàn)象，而莖粗、根鮮重、根干重、冠鮮重、冠干重增加受到明顯抑制。40℃/25℃與42℃/27℃脅迫處理下，兩種黃瓜幼苗各生長(zhǎng)指標(biāo)均顯著降低。兩個(gè)品種間生長(zhǎng)指標(biāo)存在差異，耐熱品種津春4號(hào)的徒長(zhǎng)現(xiàn)象較熱敏感品種中農(nóng)12號(hào)輕，莖粗、根鮮重、根干重、冠鮮重、冠干重受抑程度較中農(nóng)12號(hào)輕，但差異不顯著。 高溫脅迫導(dǎo)致黃瓜幼苗葉片的凈光合速率（ ）不同程度的下降，胞間CO2濃度（Ci）上升，而蒸騰速率（Tr）先上升后下降，引起 下降的原因主要是非氣孔因素（短期35℃/20℃脅迫 下降的原因以氣孔因素為主）；葉綠素a（Chla）含量、葉綠素b（Chlb）含量、葉綠素（a+b）[Chl（a+b）]含量以及類胡蘿卜素（Caro）含量都降低；葉綠體的超微結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大程度的變化，其變化或破壞程度與脅迫強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)。高溫脅迫后黃瓜幼苗葉片的 Ⅱzui大光化學(xué)效率（Fv/Fm）、 Ⅱ光合電子傳遞量子效率（φ Ⅱ）、光化學(xué)猝滅系數(shù)（qP）和天線轉(zhuǎn)化效率（Fv'/Fm'）均不同程度地降低，而初始熒光（Fo）上升，35℃/20℃脅迫處理各參數(shù)下變化幅度較小；35℃/20℃處理不影響 Ⅱ的結(jié)構(gòu)和活性，40℃/25℃處理造成 Ⅱ結(jié)構(gòu)可恢復(fù)性傷害；42℃/27℃處理造成 Ⅱ結(jié)構(gòu)不可逆?zhèn)Γ煌瑫r(shí)，吸收光強(qiáng)分配于光化學(xué)反應(yīng)的部分（Prate）減少，而天線熱耗散（Drate）和反應(yīng)中心的能量耗散（Ex）比例上升，但天線熱耗散為主要的過(guò)剩光能分配途徑。從整體看，高溫度脅迫下，上述參數(shù)變化的程度與脅迫強(qiáng)度呈正比，耐熱品種津春4號(hào)各參數(shù)變化幅度較熱敏感品種中農(nóng)12號(hào)小。 高溫脅迫下，黃瓜幼苗的細(xì)胞膜透性增大（電解質(zhì)滲漏率增加），丙二醛（MDA）含量增加，脯氨酸（Pro）含量增加，其增加幅度隨著高溫脅迫強(qiáng)度的增加和脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)而提高。與此同時(shí)，黃瓜幼苗葉片中抗氧化酶系活性發(fā)生一定程度的變化，其具體表現(xiàn)為POD活性和CAT活性升高，而SOD活性下降，其變化幅度隨脅迫強(qiáng)度的增加與脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)而增大。就品種間而言，耐熱性強(qiáng)的津春4號(hào)脯氨酸積累量、POD活性、CAT活性提高量均較熱敏感品種中農(nóng)12號(hào)明顯，而電解質(zhì)滲漏率增加量、MDA含量增加量低于中農(nóng)12號(hào)，SOD活性下降量低于中農(nóng)12號(hào)。在同等條件下，耐熱品種津春4號(hào)各酶活性值及脯氨酸含量均高于熱敏感品種中農(nóng)12號(hào)。