甜菜碱对黄瓜幼苗叶片渗透作用及抗冷性的影响

摘要

黄瓜（Cucumis sativus L.）作为世界大面积栽培的蔬菜之一，起源于亚热带，为葫芦科黄瓜属，也是北方地区冬春两季设施反季节生产中的主栽蔬菜。黄瓜是典型的冷敏感型植物，对低温十分敏感，所以在生产中容易受到低温的伤害，从而导致产量和品质受到影响。甜菜碱普遍存在于植物体内是非常主要的渗透调节物质，其主要作用是提高植物的抗逆能力。本试验以华北型黄瓜品种“津优一号”、华南型黄瓜品种“京龙绿妃”为材料，以叶面喷施和根施两种外源方式施用甜菜碱水溶液，随后置于光照培养箱中，温度为（15℃±0.5）℃/（8±0.5）℃（昼/夜），对其处理8d。研究甜菜碱对于低温胁迫下黄瓜幼苗渗透作用及抗冷性的影响，旨在初步探明外源施用甜菜碱提高黄瓜抗冷性及渗透调节的作用机理，为生产实践提供理论基础。得到以下主要结果:
　　1.外源甜菜碱可以在一定程度上提高黄瓜幼苗抗冷性，以根施40mmol/L处理为最佳，叶施以10mmol/L处理为最佳，根施效果优于叶施。对于不同类型黄瓜品种，甜菜碱处理后，不同类型品种表现效果不同，其中华南型黄瓜品种“京龙绿妃”抗冷能力的提高程度优于华北型黄瓜品种“津优一号”。
　　2.在低温胁迫下，黄瓜冷害指数与渗透调节能力呈极显著负相关，且两个品种表现一致。外源甜菜碱处理使黄瓜幼苗叶片渗透势和渗透调节能力明显增强，可以有效降低电导率及MDA含量，增大脯氨酸含量。
　　3.低温胁迫下，外源甜菜碱处理可使黄瓜幼苗叶片的水势降低幅度显著减小，相关渗透调节物质K+、可溶性糖、可溶性蛋白质、SOD酶、POD酶、CAT酶、游离氨基酸含量的的积累水平明显上升，而且这些渗透调节物质的变化趋势是一致，Na+含量显著下降，从而增大黄瓜幼苗叶片细胞水势，说明外源甜菜碱可影响渗透调节相关物质含量。
　　4.在低温胁迫下，外源甜菜碱处理黄瓜幼苗，其叶片甜菜碱脱氢酶活性不断提高，黄瓜幼苗叶片内源甜菜碱含量也逐渐升高，两者变化趋势一致。其中，根施优于叶施，根施甜菜碱以T40(40mmol/L)处理为最佳，使内源甜菜碱含量上升至最高值且甜菜碱脱氢酶活性达到最大，叶面喷施甜菜碱以L10(10mmol/L)处理为最佳。
　　5.低温胁迫下，两个品种黄瓜幼苗的株高、茎粗、叶面积均有所下降，经不同浓度甜菜碱溶液处理后，两个品种黄瓜幼苗的株高、茎粗、叶面积均有所上升，其中根施以甜菜碱溶液T40(40mmol/L)处理效果最为明显，叶施以甜菜碱溶液L10(10mmol/L)处理效果最为明显。在低温胁迫下，外源甜菜碱处理的黄瓜产量显著升高，其中根施以甜菜碱溶液T40(40mmol/L)处理效果最为明显，叶施以甜菜碱溶液L10（10mmol/L）处理效果最为明显。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 研究目的和意义

1．2 国内外研究动态

1．2．1 植物抗冷性机理研究进展

1．2．2 提高植物抗冷能力技术措施的研究进展

1．2．3 甜菜碱的生物学效应及其与植物抗逆性的关系

2 材料与方法

2．1 试验材料

2．2 试验设计与材料处理

2．2．1 外源甜菜碱对黄瓜幼苗抗冷性及其生理指标的影响

2．2．2 外源甜菜碱对黄瓜叶片渗透能力相关指标的影响

2．2．3 外源甜菜碱对黄瓜幼苗内源甜菜碱及甜菜碱脱氢酶含量的影响

2．2．4 甜菜碱对黄瓜生长的影响

2．2．5 数据处理

3 结果与分析

3．1 外源甜菜碱对黄瓜幼苗抗冷性相关生理生化指标的影响

3．1．1 外源甜菜碱对低温胁迫下黄瓜幼苗冷害指数的影响

3．1．2 外源甜菜碱对黄瓜叶片渗透势及渗透调节能力的影响

3．1．3 外源甜菜碱对低温胁迫下黄瓜幼苗叶片相对电导率的影响

3．1．4 外源甜菜碱对低温胁迫下黄瓜幼苗叶片脯氨酸含量的影响

3．1．5 外源甜菜碱对低温胁迫下黄瓜幼苗叶片丙二醛(MDA)含量的影响

3．1．6 冷害指数与抗冷能力生理指标相关性分析

3．2 外源甜菜碱对黄瓜幼苗内源甜菜碱及甜菜碱脱氢酶含量的影响

3．2．1 外源甜菜碱对低温胁迫下黄瓜幼苗内源甜菜碱含量的影响

3．2．2 外源甜菜碱对低温胁迫下黄瓜幼苗甜菜碱醛脱氢酶(BADH)活性的影响

3．3 外源甜菜碱对黄瓜叶片渗透调节能力相关指标的影响

3．3．1 外源甜菜碱对低温胁迫下黄瓜幼苗叶片水势的影响

3．3．2 外源甜菜碱对低温胁迫下黄瓜幼苗K+，Na+含量的影响

3．3．3 外源甜菜碱对低温胁迫下黄瓜幼苗可溶性蛋白含量的影响

3．3．4 外源甜菜碱对低温胁迫下黄瓜幼苗可溶性糖含量的影响

3．3．5 外源甜菜碱对低温胁迫下黄瓜幼苗超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性的影响

3．3．6 外源甜菜碱对低温胁迫下黄瓜幼苗过氧化氢酶(CAT)活性的影响

3．3．7 外源甜菜碱对低温胁迫下黄瓜幼苗游离氨基酸含量的影响

3．4 外源甜菜碱对黄瓜幼苗生长及产量的影响

3．4．1 外源甜菜碱对低温胁迫下黄瓜幼苗株高的影响

3．4．2 外源甜菜碱对低温胁迫下黄瓜幼苗茎粗的影响

3．4．3 外源甜菜碱对低温胁迫下黄瓜幼苗叶面积的影响

3．4．4 外源甜菜碱对低温胁迫下黄瓜产量的影响

4 讨论

4．1 渗透调节能力与抗冷能力相关性

4．2 外源甜菜碱对渗透作用的影响

4．3 外源甜菜碱对黄瓜幼苗内源甜菜碱积累影响

4．4 外源甜菜碱喷施方式对黄瓜幼苗吸收甜菜碱的影响

4．5 外源甜菜碱后对黄瓜产量的影响

5 结论

5．1 外源甜菜碱可以在一定程度上提高黄瓜幼苗抗冷性

5．2 黄瓜幼苗抗冷能力与渗透调节能力呈极显著负相关，甜菜碱可降低电导率及MDA含量，增大脯氨酸含量

5．3 外源甜菜碱可影响渗透调节相关物质含量

5．4 外源甜菜碱可以使黄瓜幼苗内源甜菜碱含量升高，甜菜碱脱氢酶活性增大

5．5 外源甜菜碱不但可以黄瓜幼苗抗冷能力，而且在一定程度上促进黄瓜的生长和产量

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文