黄瓜发芽期耐冷性与赖氨酸脱羧酶基因表达

 经15℃低温诱导，采用cDNA-AFLP技术从耐冷性强的黄瓜品种长春密刺中分离到一条特异片段，该片段在耐冷性弱的北京截头中不能被诱导，命名为cctr132。将cctr132回收测序并翻译为氨基酸序列，用blastx和blsatp程序在NCBI GenBank数据库中进行同源性检索和相似性比对，结果发现cctr132与水稻推测的类赖氨酸脱羧酶蛋白同源性为88.37%，相似性为100%，并且在CCTR132中检测到了赖氨酸脱羧酶家族推测的保守结构域PGGXGTXXE，说明黄瓜发芽期耐冷性与赖氨酸脱羧酶基因表达有关。     

Melatonin treatment induces chilling tolerance by regulating the contents of polyamine, γ-aminobutyric acid,and proline in cucumber fruit

The mechanism of melatonin (MT) induced chilling tolerance in harvested cucumber fruit was investigated at commercial maturity. In this study, cucumber fruits were treated with 100 µmol L^–1 MT at 4°C and 90% relative humidity for 15 d of storage. In comparison with the control, cucumber treatment with MT resulted in reduced chilling injury (CI), decreased electrolyte leakage and enhanced firmness. The fruits treated with MT showed higher chlorophyll contents in storage conditions with suppressed chlorophyllase enzyme activity. MT treatment increased arginine decarboxylase (ADC) and ornithine decarboxylase (ODC) enzyme activities. Moreover, enhanced expression of the Cucumis sativus ADC (CsADC) and C. sativus ODC (CsODC) genes resulted in the accumulation of polyamine contents. Similarly, proline levels exhibited higher levels among treated fruits. Meanwhile, the proline synthesizing enzymes △¹-pyrroline-5-carboxylate syntheses (P5CS) and ornithine aminotransferase (OAT) were significantly increased, while a catabolic enzyme of proline dehydrogenase (PDH) activity was inhibited by treatment. In addition, MT induced expression of C. sativus OAT (CsOAT) and C. sativus P5CS (CsP5CS) genes. Cucumber fruits treated with MT also exhibited higher γ-aminobutyric acid (GABA) content by enhanced GABA transaminase (GABA-T) and glutamate decarboxylase (GAD) enzyme activities and a higher C. sativus GAD (CsGAD) gene expression. To sum up, the results show that MT treatment enhanced chilling tolerance, which was associated with the regulation of polyamines, as well as proline and γ-aminobutyric acid.     

采后黄瓜在冷驯化处理过程中的转录组变化

采后黄瓜是冷敏性果菜类蔬菜，在低温贮藏时易发生冷害。前期研究结果表明，冷驯化处理通过诱导采后黄瓜耐冷性，减少冷害发生。为探究冷驯化处理诱导的转录组学变化，以采后黄瓜为试材，分析冷驯化处理期间的转录组变化。与贮藏前（0 h）相比，在冷驯化处理12 h和72 h时，分别鉴定到1 870和3 550个差异表达基因。基因表达验证结果表明，RT-qPCR和转录组结果高度一致，证明转录组测序数据的准确性和可靠性。GO富集分析结果显示，冷驯化处理诱导的差异表达基因主要富集在氧化还原过程、细胞膜组分和转录因子活性3个GO途径中，表明冷驯化处理通过调节细胞膜组分、细胞内氧化还原状态，增强冷藏黄瓜耐冷性。进一步分析发现，104个转录因子基因响应冷驯化低温，差异表达的转录因子主要是ERF、bZIP、WRKY和HSF家族，表明转录因子介导的转录调控在冷驯化诱导的耐冷性中发挥重要作用。研究结果为采后黄瓜诱导耐冷性提供了新见解，有助于加深对冷驯化诱导耐冷性分子机理的认识，为耐冷黄瓜培育提供了重要基因资源。     

黄瓜耐冷性育种研究进展

低温冷害是制约北方蔬菜发展的主要因素之一,综述了黄瓜耐冷性育种机理以及育种技术的发展,提出利用生物技术培育耐冷品种是解决黄瓜耐冷性的有效途径.     

羧甲基壳聚糖对黄瓜幼苗抗冷性的影响

 试验分别采用0(对照CK)、1/1 500、1/1 000、1/500和1/100(w/v)5个浓度的羧甲基壳聚糖处理二叶一心的黄瓜幼苗，再于(6±1)℃下低温胁迫5 d，以研究羧甲基壳聚糖对黄瓜幼苗抗冷性的影响。结果表明，适当浓度的羧甲基壳聚糖处理与对照相比，在低温胁迫下黄瓜幼苗冷害指数较小，叶片保护酶（SOD、CAT和POD）活性和Vc、可溶性糖、脯氨酸及叶绿素含量均较高，根系活力也维持了较高的水平， MDA含量较低；胁迫后于温室自然条件下恢复5 d，羧甲基壳聚糖处理幼苗的干物质增加量、光合速率和羧化效率均较高。表明羧甲基壳聚糖能够明显提高黄瓜幼苗的抗冷性。     

5-氨基乙酰丙酸对黄瓜幼苗抗冷性的影响

用0、0．05、0．5、1、5mg／L5个浓度的5-氨基乙酰丙酸（ALA）处理两叶一心的黄瓜幼苗后，再于5℃下低温胁迫4d，研究了ALA对黄瓜幼苗抗冷性的影响。结果表明，在低温胁迫下，以0．5mg／LALA处理的幼苗叶片电解质渗漏率和丙二醛含量最低，SOD、POD活性和抗坏血酸含量最高，冷害指数较小，脯氨酸和可溶性糖积累量及根系活力较高，说明0．5mg／LALA处理的幼苗能够明显增强黄瓜幼苗的抗冷性。     

H_2O_2处理对采后黄瓜抗冷性的影响

为了减轻冷敏型果实黄瓜(Cucumis sativus L.)冷藏中的冷害问题,用0.001,0.010,0.100mmol·L-1过氧化氢(H2O2)溶液和冷激、热激对黄瓜果实处理后,在2℃冷藏中观测了果实的冷害发生情况、色度变化、H2O2和丙二醛(MDA)含量。0.010mmol·L-1H2O2处理与对照蒸馏水处理比较,冷害发生率和冷害指数低,色度值变化小,H2O2和MDA含量低;0.010mmol·L-1H2O2处理后减轻冷害效果好于冷激处理,与热激处理接近。表明冷藏前用外源H2O2处理可以提高黄瓜果实冷藏中的抗冷性,减轻冷害。     

营养液Cu2＋、Zn2＋和Mn2＋浓度对低温胁迫下黄瓜幼苗叶片SOD活性的影响

 【目的】探讨Cu2＋、Zn2＋和Mn2＋在黄瓜幼苗抗冷中的作用。【方法】以自根和嫁接黄瓜幼苗为试材,研究了用含有不同（Cu2＋+Zn2＋+Mn2＋）整体浓度营养液育苗对幼苗叶片Cu、Zn和Mn含量、低温胁迫下超氧化物歧化酶(SOD)及其同工酶活性和电解质渗漏率的影响。【结果】提高营养液（Cu2＋+Zn2＋+Mn2＋）整体浓度,自根黄瓜幼苗叶片Cu、Zn和Mn含量显著增加,低温胁迫下其SOD、Mn-SOD及Cu/Zn-SOD活性均显著增强,且低温胁迫时间越长活性增强越显著,Fe-SOD活性和电解质渗漏率则显著降低;降低营养液（Cu2＋+Zn2＋+Mn2＋）整体浓度培育嫁接黄瓜幼苗的结果则与之相反。【结论】Cu、Zn和Mn在黄瓜幼苗抗冷性中具有重要作用。以黑籽南瓜为砧木嫁接的黄瓜,根系吸收Cu2＋、Zn2＋和Mn2＋能力较强是其抗冷性增强的内在因素之一;自根黄瓜幼苗叶片Cu、Zn和Mn含量和SOD活性因营养液（Cu2＋+Zn2＋+Mn2＋）整体浓度升高而升高,从而增强其抗冷性。     

黄瓜L-半乳糖-1,4-内酯脱氢酶cDNA全长的克隆和遗传转化

以黄瓜D08108果实为材料,根据GenBank中登录的甜瓜L-半乳糖-1,4-内酯脱氢酶(GalLDH)的序列设计引物,采用RT-PCR方法扩增出黄瓜GalLDH的cDNA全长,GenBank登录号为 HQ446099.黄瓜GalLDH的cDNA序列全长1880 bp,包含一个长为1773 bp的完整开放阅读框,编码590个氨基酸.其核苷酸序列与已知其他植物核苷酸序列间的同源性达70%以上.共检测得到5棵转基因植株     

PVDC包膜处理对黄瓜低温贮藏冷害的影响

[目的]探求在冷害温度下PVDC包膜处理对黄瓜冷害的影响。[方法]以"青绿一号"品种黄瓜为试材,以黄瓜发生的冷害温度4和7℃作为试验的贮藏温度,每种温度下采用PVDC包膜处理,着重考察了贮藏过程中与冷害相关的各指标(冷害指数、冷害发生率、丙二醛含量、膜渗透率、CAT活性、POD活性)的变化情况。[结果]试验表明,包膜处理对黄瓜冷害的影响与对照相比有显著性差异。在黄瓜冷害温度下,PVDC包膜处理黄瓜的冷害指数与冷害发病率保持较低;延缓黄瓜细胞膜渗透率及丙二醛含量随时间的升高;延缓黄瓜CAT、POD活性随时间的降低。[结论]黄瓜在处于冷害温度范围内运输时,可通过PVDC包膜处理的方法减轻冷害的影响。     

CO2施肥对黄瓜幼苗抗冷性及后期生育的作用

以黄瓜为试材进行苗期CO     

Polyamines and antioxidant defense system are associated with cold tolerance in centipedegrass

Physiological responses to low temperature were analyzed in a chilling-tolerant centipedegrass (Eremochloa ophiuroides) accession, Shao Guan (SG), in comparison to the commercial cultivar, Common. Lower levels of ion leakage and higher chlorophyll (Chl) concentration were observed in SG than in Common during chilling stress. The maximum photochemical efficiency, the actual photosystem II (PSII) efficiency, photochemical quenching efficiency, and net photosynthetic rate were decreased during chilling stress in both genotypes, with higher levels of these parameters shown by SG than Common. In addition, higher activities of superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), ascorbate-peroxidase (APX) and glutathione reductase (GR), and higher concentrations of ascorbic acid (AsA) and glutathione (GSH) were observed in SG than in Common. Moreover, higher concentrations of putrescine (Put), spermidine (Spd), and spermine (Spm) were observed in SG than in Common. Correlation analysis indicated that SOD, CAT, APX and GR activities, and AsA and GSH concentrations showed high correlation to Put, while APX, GR, and AsA concentrations were correlated to Spd. Exogenous Put or Spd increased antioxidant enzyme activities and chilling tolerance. The results suggested that polyamine-regulated antioxidants are important for chilling tolerance in centipedegrass and protect plants against chilling induced oxidative damage.     

富氢水浸种增强黄瓜幼苗耐冷性的作用及其生理机制

【目的】氢气(H2)是近年来发现的一种新型气体信号分子,它参与植物对高温、干旱、盐害、重金属等多种逆境胁迫的响应。探讨外源氢气(H_2)对黄瓜幼苗耐冷性的调控作用及其生理机制,为增强日光温室黄瓜对低温的适应能力提供技术指导。【方法】以‘津优35号’黄瓜品种为试材,用饱和富氢水(HRW,H_2供体)浸种,蒸馏水浸种作对照(CK),常温下育苗。幼苗长至2叶1心时转移至光照培养箱中进行低温(昼/夜温度8℃/5℃)处理,分别于处理后0、1、3和5 d后测定相关生理指标。【结果】低温胁迫可使黄瓜幼苗叶片的电解质渗漏率(EL)、冷害指数、过氧化氢(H_2O_2)和丙二醛(MDA)含量及超氧阴离子(O_2~-)产生速率持续升高,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性及还原型谷胱甘肽(GSH)、抗坏血酸(As A)、脯氨酸和可溶性糖含量先升高后降低,相对含水量呈下降趋势。与CK相比,低温胁迫下HRW处理的EL和冷害指数的增加幅度较小,H_2O_2和MDA含量及O_2~-产生速率较低,而SOD、POD、CAT、APX和GR活性及GSH和As A含量较高。胁迫结束时(5 d),HRW处理的EL比CK低11.3个百分点,冷害指数较CK低15.9%,H2O2和MDA含量分别比CK低29.4%和9.9%,O_2~-产生速率较CK低54.3%;而SOD、POD、CAT、APX和GR活性分别比CK高12.6%、20.1%、20.9%、53.0%和58.1%,GSH和As A含量分别较CK高24.0%和17.6%。低温下HRW处理的黄瓜幼苗叶片的相对含水量降低幅度明显小于CK,而脯氨酸和可溶性糖含量始终高于CK。胁迫5 d时,HRW的相对含水量比CK高6.4个百分点,脯氨酸和可溶性糖含量分别比CK高23.0%和41.5%。【结论】富氢水浸种可增强黄瓜幼苗耐冷性,其主要作用机理是:(1)增强低温下黄瓜幼苗抗氧化系统活性,减少活性氧(ROS)积累,从而减轻膜脂过氧化伤害;(2)通过提高低温下黄瓜幼苗叶片的渗透调节能力,减缓幼苗失水速度,以较长时间地维持生理功能。     

不同温度对采后迷你黄瓜贮藏期间生理特性的影响

[目的]研究不同温度对采后迷你黄瓜贮藏期间生理特性的影响.[方法]以迷你黄瓜为试材,分析了采后迷你黄瓜在不同温度下贮藏期间生理特性的变化.[结果]试验表明,3、5、7、9℃下贮藏的黄瓜均有冷害发生,贮藏期间冷害指数、失重、细胞膜透性及MDA含量逐渐升高,外观指数、叶绿素、Vc、可溶性蛋白含量逐渐下降;11和20℃下未有冷害发生,贮藏期间外观指数、叶绿素、Vc、可溶性蛋白含量呈下降趋势,失重、细胞膜透性及MDA含量逐渐升高,20℃高温增强了迷你黄瓜的生理活动,促进其衰老黄化,而11℃下贮藏能有效抑制迷你黄瓜生理代谢,贮藏效果最好.[结论]研究可为降低迷你黄瓜在大型超市和配送中心等大型蔬菜贮藏中心混搭贮藏过程中冷害产生的损失提供参考依据.     

Effects of Exogenous Silicon on the Activities of Antioxidant Enzymes and Lipid Peroxidation in Chilling-Stressed Cucumber Leaves

In order to increase vegetable productivity by improving environmental conditions, this article investigates the effects of exogenous silicon on the activities of major antioxidant enzymes and on lipid peroxidation under chilling stress, and it examines whether silicon-induced chilling tolerance is mediated by an increase in antioxidant activity. Cucumis sativus cv. Jinchun 4 was hydroponically cultivated to the two-leaf stage, at which point seedlings were watered with different concentrations of silicon （0, 0.1 and 1 mmol L^-1） and separately exposed to normal （25/18℃） or chilling （15/8℃） temperatures for six days under low light （100μmol m^-2 s^-9. Data were collected from the second leaves on the percentage of withering and the levels of endogenous silicon, malondialdehyde （MDA）, hydrogen peroxide （H202）, superoxide radical （O2^.-）, superoxide dismutase （SOD, EC 1.15.1.1）, glutathione peroxidase （GSH-Px, EC 1.11.1.9）, ascorbate peroxidase （APX, EC 1.11.1.11）, monodehydroascorbate reductase （MDHAR, EC 1.6.5.4）, glutathione reductase （GR, EC 1.6.4.2）, reduced glutathione （GSH） and ascorbate （AsA）. Compared to normal temperatures, chilling resulted in partially withered leaves and increased MDA content. When 0.1 or 1 mmol L^-1 exogenous silicon was combined with chilling, the withering of the cucumber leaves was reduced relative to the original chilling treatment, while the endogenous silicon content was increased, antioxidants such as SOD, GSH-Px, APX, MDHAR, GR, GSH, and AsA were more active, and the levels of H2O2, O2^.-, and MDA were lower. We propose that exogenous silicon leads to greater deposition of endogenous silicon and thereby increases antioxidant activities and reduces lipid peroxidation induced by chilling.     

黄瓜幼苗弱光耐受性相关指标研究

[目的]研究黄瓜幼苗弱光耐受性相关指标。[方法]以M22、M19-1、M14等18份弱光适应性不同的黄瓜品系为试材,利用光照培养箱控制光照强度,对照光强约为300μmol/(m2·s),弱光处理光强约为40μmol/(m2·s),研究黄瓜幼苗耐弱光指数、生长发育指标、光合特性及光合色素变化,并对黄瓜耐弱光相关指标进行相关分析。[结果]弱光处理后,黄瓜耐弱光品系如M22、M67的各指标变化不显著,弱光敏感品系M19-1的Chla/Chlb指标和不耐弱光品系M14的光合速率、蒸腾速率、叶面积及真叶鲜重指标明显低于对照。黄瓜幼苗的耐弱光指数与各性状的相关分析结果表明,除叶面积、真叶鲜重与耐弱光指数未达到显著相关外,其他均达到了显著相关或极显著相关。[结论]该研究可为黄瓜耐弱光品系选育提供理论依据。     

玉米萌发期种子耐低温鉴定指标的筛选

16个玉米品种通过建立5、10℃低温下萌发的种子活力指标综合体系表明,玉米种子萌发对低温的敏感期在萌发后12 h,玉米耐低温萌发能力鉴定可在此期间进行。根据5℃和10℃低温对各品种种子萌发的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数的综合变化,郑单958和吉单415为萌发期耐低温强的品种,铁单18和辽单632为耐低温性差的品种。10℃低温下4项指标可以构建综合活力指标,郑单958和吉单415能维持低温下细胞膜结构和功能的稳定性,铁单18和辽单632种子萌发的低温耐性弱,细胞膜受到损伤。低温耐性强的品种在萌发早期积累高水平的可溶性糖和脯氨酸,维持细胞膜的渗透压,以抵御低温伤害,低温耐性弱的品种在后期脯氨酸含量的大幅度升高可能是受到低温伤害所致。     

黄瓜早期耐冷性鉴定指标的筛选

以津春5号黄瓜品种和上海市农业科学院园艺研究所黄瓜课题组选育的3个材料07-QP-17（华南型）、07-QP-22（欧洲型）、07-QP-48（欧洲型）为试材,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℃／7～8℃）下形态指标、叶绿素荧光参数和几种生理生化指标的变化。结果表明：低温胁迫下,黄瓜叶片表现出明显的冷害症状,叶长和叶宽增长缓慢;叶绿索、脯氨酸和丙二醛（MDA）含量呈下降趋势;叶绿素荧光参数Fo、Yield、ETR、qN比处理前有所下降,Fv／Fm先上升后下降,各品种间叶绿素荧光参数的变化差异不大。相关性分析表明：叶绿素含量和叶绿素荧光参数与黄瓜的冷害指数显著相关。     

模拟霜冻条件对黄瓜幼苗生长及抗氧化酶活性的影响

[目的]分析防霜冻技术对模拟霜冻过程中黄瓜幼苗形态、抗氧化酶活性和细胞膜透性的影响,为黄瓜防霜冻技术推广应用提供技术支持.[方法]在模拟自然霜冻条件下对黄瓜幼苗进行防霜冻技术处理(TR),在降温处理后不同时期调查黄瓜幼苗的株高、茎粗、叶长和叶宽及统计冷害指数,并在温度降至10 ℃/5 ℃前1 d(-1 d)及下降至10℃/5℃后1、3和5 d测定其抗氧化酶活性等生理指标.[结果]在模拟自然霜冻条件下,降温处理后3 d TR组黄瓜幼苗的相对株高为106.00%,显著高于对照组(CK,95.50%)(P<0.05,下同),相对茎粗、相对叶长和相对叶宽与CK组无显著差异(P>0.05,下同);降温处理后5 d TR组的冷害指数为40.67%,显著低于CK组.降温处理-1 d,TR组黄瓜幼苗的超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性显著高于CK组,降温处理后1~3 d,SOD和CAT活性呈上升趋势,且高于CK组,但差异不显著;过氧化物酶(POD)活性在降温处理的-1~2 d高于CK组,在降温处理后3~5 d低于CK组,但差异均不显著;TR组与CK组的过氧化氢(H2O2)含量在降温处理的-1~5 d均呈上升趋势,TR组的H2O2含量低于CK组;TR组的丙二醛(MDA)含量在降温处理前后变化不明显,但在降温处理后1和5 d显著低于CK组.[结论]在霜冻来临前对黄瓜幼苗进行防霜冻技术处理,能有效提高其对霜冻的耐受性,显著减轻黄瓜冷害程度.     

黄瓜幼苗耐低温指标研究初报

通过研究低温对黄瓜幼苗的影响，发现在低温条件下，黄瓜幼苗叶片叶绿素含量明显下降，其相对减少量与黄瓜耐低温能力呈负相关；大部分品种（系）可溶性蛋白质含量增加，低温下可溶性蛋白质含量及相对增加量与黄瓜耐低温能力表现为正相关。在低温条件下保持较高的叶绿素含量和ＮＲ活性是黄瓜植株保持较大生长量的基础。经相关分析，ＮＲ活性及其相对减少量与黄瓜耐低温能力呈显著相关，是鉴定黄瓜耐温能力的较好指标。并对植物耐低温能力的复杂性做了分析。