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《浙江大学》 2003年
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嫁接影响西瓜果实品质和幼苗耐冷性的生理机制研究

刘慧英  
【摘要】: 目前西瓜嫁接换根技术已成为目前生产上一项行之有效的方法。但有关嫁接对西瓜果实品质影响机理的系统研究很少。此外有关西瓜嫁接的研究主要集中于嫁接砧木选择、嫁接方法和营养生理等方面,对嫁接西瓜抗冷性的研究很少,而低温胁迫正是西瓜冬春设施栽培的主要限制因子。因此本项研究通过探讨嫁接对西瓜果实糖代谢的影响及低温胁迫下嫁接西瓜幼苗的生理生化变化,以阐明嫁接果实品质改变的机理及嫁接影响西瓜幼苗耐冷性的生理机制。主要结果如下: 1) 4种砧木对西瓜果实的形状、果皮厚度、Vc含量及蛋白质含量没有影响,但4种嫁接西瓜果实的总糖含量、果实的质地、口感、游离氨基酸总量、胡萝卜素含量显著低于自根西瓜。‘勇士’、‘超丰F_1’和‘杭州长瓠’3种砧木能显著提高西瓜产量。4种嫁接西瓜中,超丰F_1/小兰、杭州长瓠/小兰果实的综合品质要高于勇士/小兰和黑籽南瓜/小兰;在果实发育进程中,4种嫁接西瓜果实糖分积累明显低于自根西瓜。超丰F_1/小兰和杭州长瓠/小兰果实糖分含量高于勇士/小兰和黑籽南瓜/小兰。4种砧木对西瓜果实的甲酸和草酸含量无影响,但在果实发育早期及后期,自根西瓜的酒石酸、总酸含量显著高于4种嫁接西瓜,柠檬酸显著低于四种嫁接西瓜。从自根及嫁接西瓜果实发育过程中的SDS—PAGE分析表明,西瓜嫁接后,在果实发育的中后期果实组织蛋白质种类发生了变化。 2) 自根与嫁接西瓜(杭州长瓠/小兰)果实的果肉组织均以积累蔗糖为主,果皮以积累已糖为主;嫁接西瓜果实的糖含量显著低于自根西瓜果实。嫁接西瓜果实中Inv、SS活性的变化可能是导致嫁接西瓜糖分降低的主要原因。 3) 果实发育过程中,杭州长瓠/小兰、超丰F_1/小兰、勇士/小兰、黑籽南瓜/小兰4种嫁接西瓜果实的蔗糖、葡萄糖、果糖含量和糖代谢酶活性变化趋势与自根西瓜一致。在果实发育早期,果实中以分解酶类为主,糖分积累低;发育后期以合成酶类为主,糖分积累多。但4种嫁接西瓜果实糖分含量均显著低于自根西瓜。超丰F_1/小兰、杭州长瓠/小兰果实的糖含量显著高于黑籽南瓜/小兰、勇士/小兰。各处理糖代谢酶的净活性与糖分积累存在较好相关性,说明糖代谢酶在西瓜果实糖分积累中的作用是综合的,造成自根及嫁接西瓜果实糖分积累的差异是Inv、SPS、SS几种酶共同作用的结果。 4) 嫁接西瓜叶片(源)中蔗糖含量、同化产物的积累量高于自根西瓜,说明嫁接西瓜源叶片的同化能力高于自根西瓜。从相关分析看,AI和SPS是自根与嫁接西瓜叶片蔗糖合成调节中的关键酶,对叶片中蔗糖含量有显著影响。但SPS活性是造成自根西瓜叶片同化产物的积累量、蔗糖含量低于嫁接西瓜的主要原 摘 要 因。对于自根及嫁接西瓜果实(库)来讲,相关分析表明,AI. SPS是自根西瓜果 实库中蔗糖代谢的关键酶;AI是嫁接西瓜果实库中蔗糖积累的关键酶。此外, 自根西瓜果实库组织的液泡膜H”-ATPase活性高于嫁接西瓜且ATPase活性与果 实蔗糖含量显著相关,即自根西瓜果实蔗糖跨膜运输能力高于嫁接西瓜。自根 与嫁接西瓜的源库关系分析表明,自根与嫁接西瓜的源库关系均是处于相互依 存,又相互制约的关系。 5)低温胁迫下,嫁接苗的耐冷性明显提高,表现在冷害指数、电解质渗 透率、MDA含量明显低于自根昏 叶绿素、脯氨酸含量、SOD、ASA-POD。 DR活性明显高于自根苗。而嫁接苗之间亦表现出耐冷性强的嫁接苗叶片中电解 质渗透率、MDA含量低于耐冷性弱的嫁接苗;脯氨酸含量、SOD、ASA-POD。 DR活性高于耐冷性弱的嫁接苗。因此,低温是通过影响渗透调节、细胞膜的稳 定性来反映嫁接苗耐冷性差异的。此外单一地以上述生理生化指标作为耐冷评 论指标,不能完全正确地反映西瓜嫁接苗的耐冷性,应以综合评价指标来鉴定。 6)低温胁迫下,嫁接苗的耐冷性明显高于自根苗,耐冷性表现为黑籽南 瓜叫兰>超丰凡叫\兰>自根苗。此外嫁接苗和自根苗均表现为叶片中叶绿素含 量下降、丙二醛(MDA)含量上升,抗氧化剂抗坏血酸(ASA)、谷眯甘肽(GSH) 含量和抗氧化酶超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(ASA-POD)。 脱氢抗坏血酸还原酶(DR)活性下降,说明低温逆境降低了植物体防御活性氧 有关的酶促和非酶促保护系统能力,提高了体内自由基浓度,加剧了膜脂过氧 化。嫁接苗的活性氧清除能力均高于自根苗,且嫁接苗中耐冷性越强的活性氧 清除能力越高。说明西瓜嫁接后耐冷性的提高是与植物体内活性氧清除系统中 抗氧化剂含量和抗氧化酶活性较高有关。 刀 低温胁迫下,耐冷性强的黑籽南瓜川兰嫁接叶片Pn、气孔导度ps郴 胞间 CO。浓度*X 叶绿素总量的降幅及 Chla/b比值最小;耐冷性弱的自根苗 Pn、Gs和 Ci、叶绿素总量的降幅及Chla/b比值最高;耐冷性较强的超丰h仆。 兰表现中等。此外低温胁迫下自根及两种嫁接苗叶片 Fv/Fm、iPS 11 值均降低。 说明PSll原初光能转换效率受到抑制及光合机构遭到破坏。耐冷性弱的自根西 瓜幼苗受抑制和破坏程度显著高于耐冷性强的嫁接苗黑籽南瓜
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:S651

【引证文献】
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6 郑高飞;西瓜新品种庆发牌特大庆红宝[J];河北农业;2000年01期
7 ;大庆市庆农西瓜研究所简介[J];吉林蔬菜;2000年05期
8 ;大庆市庆农西瓜研究所简介[J];吉林蔬菜;2000年06期
9 ;西瓜品种──金冠宝[J];吉林农业;2000年01期
10 ;国审名牌西瓜良种──庆发牌庆红宝[J];蔬菜;2000年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李相涛;霍治邦;王建利;李伟;;西瓜新品种菊城20早选育[A];纪念全国西瓜甜瓜科研与生产协作50周年暨第12次全国西瓜甜瓜学术研讨会论文摘要集[C];2009年
2 王鸣;焦定量;;我国西瓜育种的进展[A];全国蔬菜遗传育种学术讨论会论文集[C];2002年
3 黄中乔;高飞;刘西莉;;北京地区西瓜种传真菌检测及药剂处理效果研究[A];中国植物病理学会2009年学术年会论文集[C];2009年
4 马双武;王吉明;尚建立;徐小军;;西瓜对卡那霉素处理的反应研究[A];纪念全国西瓜甜瓜科研与生产协作50周年暨第12次全国西瓜甜瓜学术研讨会论文摘要集[C];2009年
5 孙逊;任瑞星;王蕊;麻翠丽;侯伯生;;唐山三号西瓜新品种的选育[A];纪念全国西瓜甜瓜科研与生产协作50周年暨第12次全国西瓜甜瓜学术研讨会论文摘要集[C];2009年
6 张作刚;郭尚;田永强;;西瓜砧木根系分泌物的化感效应[A];纪念全国西瓜甜瓜科研与生产协作50周年暨第12次全国西瓜甜瓜学术研讨会论文摘要集[C];2009年
7 江海坤;严从生;方凌;王明霞;王艳;董言香;张其安;;西瓜黑皮性状的主基因+多基因遗传分析[A];庆祝中国园艺学会创建80周年暨第11次全国会员代表大会论文摘要集[C];2009年
8 徐润芳;;美国西瓜抗枯萎病育种进展[A];中国园艺学会成立六十周年纪念暨第六届年会论文集(Ⅱ蔬菜)[C];1989年
9 郑绍儒;朱别房;;西瓜新品种泉鑫一号的选育[A];园艺学文集——湖南省园艺学会第八次会员代表大会暨学术年会论文集[C];2005年
10 顾卫红;宋荣浩;杨红娟;马坤;;抗病、优质、早熟西瓜新种质的创新选育[A];首届长三角园艺论坛论文集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;美国研究研制出低糖西瓜[N];今日信息报;2005年
2 本报记者 周佳鸣;优质早熟西瓜品种展评揭晓[N];农民日报;2001年
3 记者 宋逊风;我国早熟西瓜育种获重大突破[N];农民日报;2001年
4 刘素然;田宝印;王建新;大兴做足西瓜文章[N];中国社会报;2004年
5 本报记者 牛瑞芳;这里的西瓜大又甜[N];大同日报;2006年
6 本报记者 韦鸣飞 见习记者 李云波;本土瓜贵且俏 外地瓜“走麦城”[N];桂林日报;2007年
7 记者 李保林通讯员 朱振雷 李勤梅;西瓜一种可四收[N];湖北日报;2007年
8 滦南县农业服务中心 赵克丽 毕景巧 马兆临;滦南县四米棚西瓜高产经[N];河北科技报;2006年
9 訾本红 李红民 张飞;“中国西瓜之乡”让效益领着农民跑[N];菏泽日报;2007年
10 华锋 晓光 刘军;瞄上旅游卖西瓜[N];济南日报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 吴洪生;西瓜连作土传枯萎病微生物生态学机理及其生物防治[D];南京农业大学;2008年
2 田海清;西瓜品质可见/近红外光谱无损检测技术研究[D];浙江大学;2006年
3 王芳;西瓜压缩及蠕变特性的研究[D];内蒙古农业大学;2008年
4 刘景安;西瓜果实品质形成的生理生化机制与基因表达谱研究[D];中国农业科学院;2013年
5 李敏;AM真菌对西瓜抗枯萎病的效应及其机制[D];中国农业大学;2005年
6 易克;西瓜遗传图谱的构建及其重要农艺性状的基因定位[D];湖南农业大学;2002年
7 吕卫光;上海市郊西瓜连作障碍成因及应用生物有机肥进行防治的研究[D];南京农业大学;2008年
8 徐雪莲;西瓜抗蚜性鉴定及其机理研究[D];海南大学;2013年
9 刘娜;西瓜氮素养分高效吸收利用的机制研究[D];浙江大学;2013年
10 刘文革;不同染色体倍性西瓜(Citrullus lanatus)的遗传变异和抗逆机理研究[D];西北农林科技大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吴宇芬;镧对嫁接西瓜生理指标与产量品质的影响[D];中国农业科学院;2008年
2 张帆;西瓜品质性状及遗传的初步研究[D];中国农业大学;2004年
3 于天祥;西瓜转抗菌肽基因研究[D];浙江大学;2004年
4 林燚;西瓜优质高产栽培技术研究[D];浙江大学;2004年
5 孙治图;农杆菌介导的甜菜碱基因转化西瓜的初步研究[D];西南大学;2008年
6 陈晟;不同基因型西瓜(Citrullus lanatus)硼素营养生理的研究[D];福建农林大学;2008年
7 江海坤;西瓜(Citrulls.lanatus)裂果机理及其分子标记研究[D];南京农业大学;2010年
8 赵晓美;钙、硅对西瓜生长发育及品质的影响[D];广西大学;2012年
9 刘军伟;西瓜强雌性状的遗传分析和分子标记研究[D];天津大学;2008年
10 於锋;西瓜成熟度的非生物学信息研究及检测仪器开发[D];扬州大学;2009年
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