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《西北农林科技大学》 2012年
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外源褪黑素对高温胁迫条件下黄瓜幼苗碳氮代谢的影响

赵娜  
【摘要】:当外界温度超过植物生长最适温度5~10℃时,就会产生高温胁迫。高温胁迫会导致黄瓜在外部形态、生理代谢和生化特征等方面发生一系列的变化,从而会影响到黄瓜的生长、发育,并可能影响黄瓜的经济效益。黄瓜是一种喜温作物,不耐高温,其最适生长温度为25~30℃,超过35℃植株就会受到伤害。随着近年来温室效应的加剧,无论是我国南方露地栽培还是北方越夏栽培或设施栽培,常常受到高温的威胁,高温胁迫已成为影响黄瓜生产的重要障碍因子。 本试验以对高温敏感性不同的两个黄瓜品种(耐热能力较强的‘美国保尔’和耐热能力较弱的‘津优4号’)为试材,通过测定黄瓜幼苗生长指标、碳水化合物含量及碳代谢相关酶活性、氮素含量及氮代谢相关酶活性,研究了外源褪黑素对高温胁迫下黄瓜幼苗生长、氮素代谢和碳水化合物代谢的影响,结果如下: 1.外源褪黑素可以显著促进常温及高温胁迫条件下黄瓜幼苗株高、茎粗、叶宽的增长,提高黄瓜幼苗鲜重和干重,增大黄瓜幼苗的壮苗指数,增加黄瓜幼苗的干物质含量,且对耐热性较弱的‘津优4号’的效果优于对耐热性较强的‘美国保尔’。 2.高温胁迫后两种黄瓜幼苗叶片中可溶性总糖、蔗糖和果糖含量逐渐累积,累积到一定程度随高温胁迫时间的延长又呈现下降趋势。其中‘津优4号’蔗糖和果糖含量在胁迫8h时累积到最大,而‘美国保尔’在胁迫12h时累积到最大。‘津优4号’在整个高温处理阶段淀粉含量始终低于胁迫前水平,而‘美国保尔’在胁迫8h时高于胁迫前水平。高温胁迫下两种黄瓜幼苗蔗糖磷酸合成酶(SPS)和中性转化酶(NI)活性持续下降。蔗糖合成酶(SS)活性呈现先上升后下降的趋势,其中‘津优4号’在胁迫4h时SS活性增值最大,而‘美国保尔’在胁迫12h增值最大。‘津优4号’酸性转化酶(AI)活性在高温处理下出现短暂上升后持续下降,而‘美国保尔’在整个高温处理阶段始终下降。外源MT的喷施可以显著提高高温胁迫下两种黄瓜幼苗碳水化合物含量,缓解高温胁迫对SPS和NI的抑制作用,提高SS和AI活性,增强黄瓜植株协调碳水化合物代谢的能力,提高幼苗抵抗高温胁迫的能力。 3.高温胁迫下:(1)两种黄瓜幼苗硝态氮含量先升高后降低,‘津优4号’总氮和氨态氮含量先下降后持续升高,而‘美国保尔’总氮和氨态氮含量持续上升;(2)两种黄瓜幼苗硝酸还原酶(NR)活性均先上升后下降,而谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)和谷氨酸脱氢酶(GDH)均持续下降,‘美国保尔’4种酶活性下降幅度显著低于‘津优4号’。研究结果表明,叶面喷施褪黑素可有效缓解高温胁迫对NR、GS、GOGAT和GDH的抑制作用,显著增加硝态氮含量,降低氨态氮含量,减轻氨态氮积累对黄瓜幼苗造成的毒害作用,增强高温胁迫条件下黄瓜幼苗氮素的代谢能力,减轻高温胁迫对黄瓜幼苗造成的伤害,提高黄瓜幼苗抵御高温胁迫的能力。 综上所述,外源MT能有效提高黄瓜体内碳水化合物及氮素的含量,提高碳氮代谢相关酶活性,缓解高温对酶活性的抑制作用,增强植株协调体内物质代谢的能力,促进幼苗生长,缓解高温对幼苗带来的不良反应,增强抗逆性。
【学位授予单位】:西北农林科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:S642.2

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