外源6-BA对厚皮甜瓜坐果节位叶片衰老及果实产量和品质的影响

摘要

厚皮甜瓜(Cucumis melo L.)是我国设施栽培的主要园艺经济作物，以其风味甜美、营养丰富，深受世界消费者的青睐。植株早衰是厚皮甜瓜优质高产高效栽培的一个限制因子，探索合理有效的方法延缓植株早衰，提高果实产量和品质，是当前厚皮甜瓜栽培生产中一个急需解决的问题。为此，本试验以厚皮甜瓜品种‘迎春(F1)’为试材，研究了人工合成的细胞分裂素类生长调节剂—6-苄基腺嘌呤(6-BA)对厚皮甜瓜坐果节位叶片衰老及果实产量和品质的影响。试验用6-BA设0、30、40和50mg/L4个不同浓度处理，在开花期分别进行整株叶面喷施，研究内容包括坐果节位叶片光合作用参数、叶绿素荧光动力学参数、活性氧清除系统、氮代谢及果实产量和品质的生理指标，研究结果如下:
　　1.与对照相比，喷施3种浓度的6-BA溶液不同程度的提高了坐果节位叶片叶绿素(Chl)和可溶性蛋白(Pr)含量及净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)值。以40 mg/L浓度处理效果最优，处理后不同天数内，各指标分别平均高出对照53.49％、67.65％、72.38％、38.16％和39.10％，胞间CO2浓度(Ci)平均低于对照3.76％。由此表明，适宜浓度的6-BA处理能够提升衰老叶片的光合色素水平，改善光合能力，提高光能利用率。
　　2.不同浓度6-BA处理后的坐果节位叶片叶绿素荧光动力学参数变化与对照存在差异。其中，40 mg/L6-BA处理效果明显优于其他2浓度处理和对照值，处理后7～35 d内，初始荧光(Fo)平均低于对照10.18％。21～35 d内，PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率[Y(Ⅱ)]和光合电子传递速率(ETR)分别平均高于对照7.16％、8.67％和34.21％，调节性能量耗散光化学比率[Y(NPQ)]及非调节性能量耗散光化学比率[Y(NO)]分别低于对照7.99％和6.96％。表明，适宜浓度的6-BA溶液可以改善衰老叶片PSⅡ反应中心的生理活性，优化光能分配比率。
　　3.各浓度6-BA处理均不同程度的增强了果实发育过程中坐果节位叶片的过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性，降低了超氧阴离子(O2-)产生速率和丙二醛(MDA)含量。其中，40 mg/L6-BA处理的抗氧化酶活性较对照依次平均增加32.32％、20.04％和185.70％，O2-·和MDA积累量平均减少29.11％和30.42％，达到显著水平。由此认为，一定浓度范围的6-BA溶液能够增强衰老叶片活性氧清除系统活性，减缓衰老引起的细胞膜质过氧化损伤程度。
　　4.40 mg/L6-BA溶液显著提升了坐果节位叶片老化过程中的硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸草酰乙酸转氨酶(GOT)等氮代谢关键酶活性及全氮和可溶性蛋白质量，较对照增幅分别平均为45.87％、20.00％、51.45％、13.87％和67.65％。而硝态氮(NO3--N)、游离氨基酸含量和谷氨酸丙酮酸转氨酶(GPT)活性比对照降幅分别平均为10.36％、26.58％和25.77％。从而显著提升了坐果节位叶片的氮素还原同化能力，缓解了早衰对叶片氮代谢途径造成的不利影响。
　　5.不同浓度6-BA处理对甜瓜果实单果重和品质的影响存在差异。其中40 mg/L处理的果实单果重、可溶性糖、可溶性固形物和Vc含量分别显著高于对照18.18％、19.98％、12.31％和11.31％。而50 mg/L处理的单果重、可溶性糖、可溶性蛋白含量显著高于对照17.17％、9.47％和5.33％。由此得出，一定范围内的6-BA处理能够积极改善厚皮甜瓜果实产量和内在品质。
　　综上所述，一定浓度外源6-BA能够提高厚皮甜瓜坐果节位叶片光能利用效率，优化光能分配比率，改善叶片光合性能。并且增强抗氧化酶活性，缓解膜质过氧化损伤，提高氮素还原同化能力，提升叶片生理机能，从而利于果实单果重和内在品质的提升。

目录

声明

摘要

缩略词表

1 引言

1．1 厚皮甜瓜介绍及我国甜瓜栽培现状

1．1．1 厚皮甜瓜介绍

1．1．2 我国甜瓜栽培现状

1．2 植物叶片衰老的主要生理生化特征

1．2．1 光合作用指标的变化

1．2．2 光合色素及细胞器的降解

1．2．3 生物大分子的降解

1．2．4 活性氧及抗氧化酶系统活性的变化

1．2．5 氦代谢水平的变化

1．3 细胞分裂素类物质(6-BA)在延缓植物衰老上的应用研究进展

1．3．1 6-BA对衰老叶片光合作用和叶绿素荧光特性的影响

1．3．2 6-BA对衰老叶片活性氧清除系统的影响

1．3．3 6-BA对衰老果实产量和品质的影响

1．4 研究目的、意义及内容

2 材料与方法

2．1 材料与处理

2．1．1 供试材料

2．1．2 试验设计与处理

2．2 试验方法

2．2．1 光合参数测定

2．2．2 叶绿素荧光参数测定

2．2．3 活性氧清除系统指标测定

2．2．4 氮代谢指标测定

2．2．5 果实指标测定

2．3 数据统计与分析

3 结果与分析

3．1 6-BA对厚皮甜瓜坐果节位叶片光合特性的影响

3．1．1 6-BA对坐果节位叶片叶绿素和可溶性蛋白含量的影响

3．1．2 6-BA对坐果节位叶片光合作用主要参数的影响

3．2 6-BA对厚皮甜瓜坐果节位叶片叶绿素荧光特性的影响

3．2．1 6-BA对坐果节位叶片初始荧光和电子传递速率的影响

3．2．2 6-BA对坐果节位叶片最大光化学效率和实际光化学效率的影响

3．2．3 6-BA对坐果节位叶片调节性和非调节性能量耗散光化学比率的影响

3．3 6-BA对厚皮甜瓜坐果节位叶片活性氧清除系统的影响

3．3．1 6-BA对坐果节位叶片抗氧化酶活性的影响

3．3．2 6-BA对坐果节位叶片丙二醛和超氧阴离子产生速率的影响

3．4 6-BA对厚皮甜瓜坐果节位叶片氮代谢的影响

3．4．1 6-BA对坐果节位叶片硝态氮和全氮含量的影响

3．4．2 6-BA对坐果节位叶片氮代谢关键酶活性的影响

3．4．3 6-BA对坐果节位叶片游离氨基酸和蛋白质含量的影响

3．5 6-BA对厚皮甜瓜果实产量和品质的影响

4 讨论

4．1 6-BA对厚皮甜瓜坐果节位叶片光合作用的影响

4．2 6-BA对厚皮甜瓜坐果节位叶片叶绿素荧光特性的影响

4．3 6-BA对厚皮甜瓜坐果节位叶片活性氧清除系统的影响

4．4 6-BA对厚皮甜瓜坐果节位叶片氮代谢的影响

4．5 6-BA对厚皮甜瓜果实产量和品质的影响

5 结论

参考文献

在读期间发表的学术论文

作者简介

致谢