不同黄瓜品种低温耐受性比较研究

黄瓜是典型的冷敏感型植物,选育低温耐受性高的品种对生产有着重大的意义。本实验以来自不同地区的六个黄瓜品种为试材,分别为南水2号、南水3号、宁运3号、宁佳7号、南抗1号和津优CK,测定了低温(0~10℃)条件下各品种的生长形态指标的测定、脯氨酸含量和蛋白质含量。根据数据分析对黄瓜不同品种的耐低温性进行综合评价。结果表明不同品种在低温下受到的影响存在显著差异,津优CK的低温耐受性最强,南水3号低温耐受性最弱,其他各品种间之间差异不显著,不能明确判断低温耐受性大小。
目录
中文摘要1
英文摘要1
关键词1
1引言1
1.1 低温冷害影响植物形态 2
1.2 植物冷害在生理生化上的表现2
1.3 低温伤害的机理2
2 材料的准备2
2.1 实验材料2
2.2 实验试剂2
2.3实验仪器与设备2
3实验设计与方法3
3.1黄瓜幼苗的培育3
3.2形态生长指标的测定3
3.3脯氨酸含量的测定3
3.4蛋白质含量的测定4
3.5统计分析4
4 结果与分析5
4.1 低温对黄瓜幼苗生长的影响 5
4.2低温对黄瓜幼苗游离脯氨酸含量的影响 5
4.3 低温对黄瓜幼苗可溶性蛋白质含量的影响 5
5 讨论6
参考文献6
致谢7
不同黄瓜品种低温耐受性比较研究
引言
1 引言
黄瓜(Cucumis sativus L)别名胡瓜、王瓜、刺瓜,是喜温性蔬菜作物,属于一年生、蔓性、草本植物。黄瓜栽培历史已有2000多年,是我国普遍栽培的一种大众化蔬菜,其适应性广且产量高,备受人们青睐,近年来已成为我国北方冬季日光温室的主栽作物之一,随着经济的发展和人民生活水平的日益提高,人们对黄瓜果实的品质要求越来越高[1],在利用日光温室和塑料大棚进行黄瓜冬季栽培和春季提早栽培时,经常在遇到0~10℃的低温时遭受冷害,使植株丧失正常的生理功能[2],生产上采取了嫁接、地膜高畦、多层覆盖、喷施抗冷剂等农艺措施,结果 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072& 
仍不理想,并且随着保护地生产的迅猛发展生产的迅猛发展,低温逆境对黄瓜生长发育的影响越来越突出[3],所以对黄瓜冷害的研究日益受到人们的关注。
黄瓜设施栽培面积较大,低温是制约丰产、优质的主要逆境因子之一。筛选、培育低温设施专用黄瓜品种是目前生产急需解决的问题,传统的耐低温品种、材料筛选需要观察低温条件下黄瓜植株的整个生长周期的生长发育情况,建立快速高效的耐低温性评价方法是非常必要的。
1.1 低温冷害影响植物形态
植物在组织冰点以上所受到的低温伤害称之为冷害(chilling injury),而在组织冰点以下受到的低温伤害为冻害(freezing injury)[4]。冷敏感植物,如玉米、黄瓜、番茄、甜椒等对低温很敏感,当温度下降到10 ℃以下时,生理活动失调,生长缓慢。低温冷害对植物体伤害直接的表现为叶片呈水渍状或果实上出现斑点,进而失绿萎蔫。如果低温持续发展,则叶片逐渐黄化,生长发育迟缓,根系停止生长,形成老苗化[5]。
气孔是植物体与外界交换水和二氧化碳等气体的重要通道,也是气体交换的调节机构,对植物的光合、代谢、生长起着举足轻重的作用,温度是影响气孔开闭的因子之一。冷敏感型品种的气孔开张度大,耐寒性品种的开张度最小。
植物冷害在生理生化上的表现
对于起源于热带和亚热带的冷敏感植物,当温度降低至引起冷害的临界温度时,光合作用表现为强烈的抑制作用,甚至出现光氧化现象。光抑制的主导因素是光照强度,低温则加剧了植物对光的敏感性。郁继华[6]等试验证明低温弱光处理后茄子幼苗叶片的Pn、Gs和叶绿素含量显著降低。
植物遭遇低温,呼吸作用也会受到影响。在低温影响下,在不可逆伤害之前,往往引起呼吸的急剧增强,当呼吸作用明显地下降时,就出现不可逆的冷害症状。实验证明低温能明显减弱玉米的呼吸,减弱的程度随低温强度和持续时间的增加而增强[7]。
植物在正常生命活动中活性氧的产生是不可避免的,同时植物体内存在这活性氧清除系统以维持植物的正常生理活动。当植物处于低温逆境条件下,细胞内活性氧的产生和清除平衡遭到破坏,活性氧的增加后导致细胞的伤害[8]。黄瓜在10 ℃以下,细胞过氧化酶的活性下降,导致H2O2积累。叶片中的SOD、POD、CAT活性明显下降。
1.3 低温伤害的机理
在正常情况下,植物体本身会产生活性氧(O2、H2O2等),但是其量不足以使植物体受到伤害,因为植物体内存在一套行之有效的清除系统[9]。然而,一旦植物遭受低温等逆境胁迫,活性氧的产生和清除平衡体系即被破坏,自由基数量增加,从而导致植物细胞受到伤害。自由基首先攻击膜系统,使生物膜中脂质发生过氧化或脱脂化反应,继而发生生理学的、代谢的及生物化学的功能障碍。MDA是膜脂过氧化的主要产物之一,MDA含量的上升与膜透性的增加呈显著的正相关,其积累是活性氧毒害作用的表现[10]。
对于低温敏感植物,当温度稍低于其最适生长温度时,即表现出净光合速率的下降。当温度降至引起冷害的临界温度时,光合作用显示出强烈的抑制,进一步导致叶绿体产生功能障碍[11]。
2 材料的准备
2.1 实验材料
实验材料是六种黄瓜品种,分别为南水2号、南水3号、宁运3号、宁佳7号、南抗1号和津优CK。
2.2 实验试剂
茚三酮、冰醋酸、磷酸、磺基水杨酸、甲苯、牛血清蛋白、考马斯亮蓝G250、乙醇、双氧水、磷酸缓冲液、丙酮、石英砂、碳酸钙。
2.3 实验仪器与设备
实验使用的主要仪器设备有:50 mL和250 mL三角瓶、烧杯、试管、20 mL和50 mL注射器、枪头、培养皿、解剖刀、镊子、乳胶手套、记号笔、PE手套、废液瓶、滤纸、通风橱窗、水浴锅、冰块、离心管、离心机、移液枪、分光光度计。
3 实验设计与方法
3.1 黄瓜幼苗
将黄瓜种子放入50~55 ℃温开水烫种消毒10分钟,然后用25 ℃温水浸种5小时,捞起沥干,在28 ℃恒温箱内催芽,24小时开始发芽,将催好芽的种子放入装有基质的营养钵中,在日光温室内育苗。14天后,长出两片真叶时,将其放入室外2天,温度在0~10 ℃。
3.2 形态生长指标测定
每个重复随机调查5株,取其平均数。株高的测定从根颈部到生长点为基准;清洗幼苗根部的沙子,吸干表面水珠,测定整株鲜重;将鲜样置于50 ℃的烘箱烘干,测定干重。株高、鲜重、干重为同一批次样品。
3.3 脯氨酸含量的测定
磺基水杨酸对脯氨酸有特定反应,当用磺基水杨酸提取植物样品时,脯氨酸便游离于磺基水杨酸中。然后用酸性茚三酮加热处理后,茚三酮与脯氨酸反应,生产稳点的红色化合物,再用甲苯处理,则色素全部转移至甲苯中,色素的深浅即表示脯氨酸含量的高低。在520 nm波长下测定吸光度,即可从标准曲线上查出脯氨酸的含量。
3.3.1 标准曲线的绘制
1)取6支试管,编号,按下表配置每管含量为0~10 ug的脯氨酸标准液。加入表中试剂后,置于沸水浴中加热30 min。取出冷却,各试管再加入4 ml甲苯,振荡30 s,静置片刻,使色素全部转至甲苯溶液。

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