黄瓜耐冷指标的筛选及Ca在黄瓜耐冷中作用的研究

摘要

低温是设施栽培在冬春季节经常遇到的逆境胁迫，黄瓜(Cucumis sativus L．)作为主栽蔬菜，其冷敏性已成为保护设施栽培中正常生长的主要限制因素，因此如何提高黄瓜耐冷性便成为目前黄瓜保护地栽培专用品种选育的研究重点。钙作为植物营养的基本元素被人们认识已逾百年，它还可以作为胞内信使触发许多的细胞活动，从而影响植物的生长发育以及对外界环境的适应。目前的研究发现它不仅通过引起胞内适当的生理反应以增强植物的抗冷力，同时也是作为植物胞内第二信使，通过传递低温信息诱导抗冷基因的表达。本文从黄瓜耐冷的苗期鉴定指标筛选、钙对低温胁迫下对黄瓜生理生化及多胺含量变化的影响等方面进行了研究，以期进一步明确黄瓜的耐冷机制，为最终阐明黄瓜耐冷机制提供理论依据。主要做了如下研究：1：黄瓜早期耐冷性指标的筛选 用两个低温发芽具有明显差异的品种“北京截头”和“长春密刺”(逯明辉等，2005)为主要试材，比较研究了黄瓜在目前设施栽培中经常出现的临界低温(15℃白天/7-8℃夜晚)下各种生理生化指标的影响，筛选能准确鉴定不同耐冷材料的指标。 研究结果表明低温胁迫下黄瓜叶片的电解质渗漏率出现大幅度上升，脯氨酸、可溶性糖含量提高，叶绿素含量下降，三种抗氧化酶活性得到抑制。相关性分析表明，电导渗漏率、可溶性糖含量与黄瓜冷害指教呈极显著相关性，脯氨酸含量、CAT活性与黄瓜冷害指数相关性显著，而叶绿素、POD、SOD与黄瓜冷害指数相关性不显著。2：低温胁迫下钙对黄瓜幼苗抗氧化酶活性及过氧化物同工酶谱的影响 用两个低温发芽具有明显差异的品种“北京截头”和“长春密刺”为主要试材，通过叶面喷施Ca<'2+>、Ca<'2+>螯合剂EGTA及CaM拮抗剂CPZ处理，比较研究了Ca<'2+>在低温胁迫下对黄瓜保护酶活性以及POD同工酶酶带的影响。 研究结果表明，通过外源Ca<'2+>处理能明显缓解低温对黄瓜幼苗的伤害，各保护酶下降幅度较小，且活性维持在较高水平，酶带丢失缓慢；而喷施EGTA、CPZ则发现SOD、CAT及POD活性下降幅度均较大，胁迫处理使POD同工酶条带丢失时间提前，耐冷性显著降低，说明Ca<'2+>通过影响保护酶活力及调节同工酶基因表达参与了黄瓜抗冷反应，而EGTA、CPZ能够通过阻止钙信号的传输，从而消除它在冷胁迫中的生理作用。 3.低温胁迫下Ca<'2+>对耐冷性不同黄瓜幼苗叶片多胺含量的影响 用两个低温发芽具有明显差异的品种“北京截头”和“长春密刺”为主要试材，通过叶面喷施Ca<'2+>、Ca<'2+>螯合剂处理，比较研究了Ca<'2+>在低温胁迫下对黄瓜叶片游离多胺含量的影响，探讨低温逆境中钙与黄瓜多胺代谢的联系。 研究结果表明，Ca<'2+>能提高黄瓜叶片中游离多胺的含量，而EGTA能降低黄瓜叶片游离多胺的含量，说明钙参加了黄瓜体内多胺的代谢，以提高黄瓜的耐冷性。另外本实验发现耐冷性黄瓜长春密刺Put下降趋势较冷敏性黄瓜北京截头大，而Spm、Spd上升趋势较冷敏性黄瓜大，且维持较高含量。

目录

原创性声明及学位论文版权使用授权书

摘要

缩略语表

引言

上篇文献综述：第一章黄瓜冷害和抗冷性鉴定的研究进展

上篇文献综述：第二章钙离子对植物抗冷性的影响

下篇研究报告：第一章黄瓜苗期耐冷指标的初步筛选

下篇研究报告：第二章低温胁迫下钙对黄瓜幼苗抗氧化酶活性及过氧化物同工酶谱的影响

下篇研究报告：第三章低温胁迫下钙离子对耐冷性不同黄瓜幼苗叶片多胺含量的影响

全文讨论

全文结论

参考文献

论文发表情况

致谢