高温CO2加富对温室黄瓜糖代谢及其关键酶活性的影响

摘要

本试验以‘津优35号’黄瓜品种作为试验材料，探究了在长期 CO2加富的条件下黄瓜叶片光合作用、碳水化合物代谢及其相关酶活性的变化，以期为温室黄瓜优质高产提供理论依据。研究结果表明：
　　1．高温条件下黄瓜植株的株高、茎粗、叶面积显著减小，而且随着处理时间的延长抑制作用逐渐增加，增施CO2以后则显著促进了黄瓜植株的生长，在处理第29天时高温+ CO2处理株高、茎粗、叶面积分别比对照高20.60％、7.12%、27.66%，常温+CO2处理分别比对照高7.20%、1.80%、9.46%，随着处理时间的延长，这种促进作用减弱。
　　2．净光合速率的变化趋势为高温+CO2处理>常温+CO2处理>CK>高温处理。单纯的高温处理会抑制黄瓜叶片的光合作用，净光合速率低于对照和其它两个处理，在处理第22天时就已经达到最大值；增施 CO2可以提高黄瓜叶片的光合作用，高温+ CO2处理比常温+ CO2处理表现好，并且在处理第36天时净光合速率达到最大值，常温CO2处理在处理第29天时就已经达到最大值，高温CO2加富可以延迟净光合速率峰值出现的时间，且高峰期延长。
　　3．黄瓜叶片内淀粉含量的变化为先降低再升高的趋势，单纯高温处理淀粉含量始终最低，常温 CO2加富处理始终最高，且在处理第22天后淀粉含量持续升高开始积累，其它两个处理和对照在第29天才开始淀粉积累，处理第36天后高温CO2加富处理和对照的淀粉含量变化平稳。常温下增施 CO2到29天淀粉积累对黄瓜叶片的光合作用产生反馈抑制，而高温CO2加富处理可延迟一周到36天。
　　4．黄瓜叶片内可溶性糖含量变化大体呈现出与淀粉含量相反的趋势，CO2加富处理区可溶性糖含量在处理36天前一直维持在较高水平，结合此时淀粉含量也相对较高，说明可溶性糖含量的增加主要来源于淀粉的分解。但是，尽管常温CO2加富处理的淀粉含量高于高温CO2加富处理，而高温CO2加富处理的可溶性糖含量却高于常温CO2加富处理，说明高温可以促进淀粉的分解，减少淀粉积累的反馈抑制影响；蔗糖含量与可溶性糖含量的变化趋势一致。
　　5．SS活性的总体变化趋势为先升高再降低的趋势，在处理第36天以前总体表现为高温+CO2处理>常温+CO2处理>CK>高温处理，高温处理在处理第29天时SS活性达到了一个最高峰，常温+CO2处理、高温+CO2处理和CK处理SS活性均在第36天时才达到了高峰期；SPS活性的总体变化趋势为先升高再降低的趋势，在处理第29天以前表现为高温+CO2处理>常温+CO2处理>CK>高温处理；高温处理在处理第22天时SPS活性达到了一个最高峰，在整个试验处理的过程中始终低于对照CK和其它两个处理，常温+CO2处理在处理第29天时达到了高峰期，此后开始降低，而高温+CO2处理和CK处理一直到处理第36天时才达到了高峰期，峰值的出现时间明显迟于常温+CO2处理和高温处理。
　　6．AI活性变化趋势表现为为先升高再降低的趋势，对照CK处理在处理第29天时达到了最大值，此后开始降低，高温+CO2处理和高温处理表现为升高降低再升高再降低的趋势，且均在处理第22天时达到了峰值，较常温处理条件的峰值出现时间提前；NI活性的总体变化趋势为先降低再升高的趋势，常温+CO2处理和高温处理处理第22天时达到了最小值，高温+ CO2处理和对照CK处理在处理第29天时达到了最小值，在处理第29天以后常温+ CO2处理NI活性高于其它两个处理以及对照CK处理。
　　7．通过相关性分析可知蔗糖含量与SS活性和SPS活性均呈现正相关的关系，说明SS和SPS主要参与蔗糖的合成，而且常温+CO2处理以及对照CK的条件下，蔗糖的含量主要与SPS和AI活性相关，高温+CO2处理以及高温处理蔗糖的合成主要与SPS活性相关，而蔗糖的分解主要与NI活性相关。

目录

1 引言

1.1 高温对植物光合作用及相关指标的影响

1.2 CO2加富对物光合作用及相关指标的影响

1.3 CO2施肥浓度时期及时间

1.4 光和适应的可能机制

1.5 试验目的及意义

2.1 试验材料

2.2 试验处理

2.3 CO2浓度控制方法

2.4 测定项目及方法

2.5 数据整理与分析

3 试验结果与分析

3.1 试验处理条件下温室环境指标的日变化

3.2 不同处理条件下形态指标的变化

3.3 不同处理条件下黄瓜叶片净光合速率的变化

3.4 不同处理条件下黄瓜叶片糖含量的变化

3.5 不同处理间黄瓜叶片糖代谢相关酶活性的长期变化

3.6 不同处理条件下黄瓜叶片净光合速率的日变化

3.7 不同处理条件下黄瓜叶片糖含量的日变化

3.8 相关性分析

4 讨论

4.1 增施CO2与植物的光合作用

4.2 高温对淀粉代谢的影响

4.3 高温管理在CO2施肥中对光合作用的影响

4.4 生产中CO2施肥技术的应用

4.5 糖代谢相关酶活性对糖代谢的影响

5 结论

致谢

参考文献

作 者 简 介