根区温度对黄瓜嫁接苗碳氮代谢及相关酶活性的影响

【目的】研究根区不同温度处理对3种黄瓜幼苗碳氮代谢及相关酶活性的影响,为冬季黄瓜生产提供理论依据。【方法】以黄瓜品种津优35号自根苗(以下简称"自根")、黑籽南瓜嫁接苗(以下简称"黑籽")、白籽南瓜嫁接苗(以下简称"白籽")为试材,通过自行研制的根区温度控制装置,将黄瓜幼苗生长期的根区温度分别控制在适温(18~20℃,对照)、亚适温(13~15℃)、低温(8~10℃)条件下,研究根区不同温度对黄瓜幼苗碳氮代谢及相关酶活性的影响。【结果】(1)亚适温和低温处理降低了黄瓜幼苗叶片的Rubisco酶、蔗糖磷酸合成酶(SPS)、蔗糖合成酶(SS)活性,其中低温处理下以上3种酶的活性最低。(2)随着根区温度的降低,黄瓜叶片中淀粉、蔗糖、果糖含量逐渐降低。(3)亚适温和低温处理抑制了黄瓜叶片和根系中硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)活性,低温处理下以上3种酶活性与对照相比均存在显著差异。(4)亚适温和低温处理降低了黄瓜叶片和根系中铵态氮、硝态氮含量,增加了可溶性蛋白和脯氨酸含量。(5)亚适温和低温处理下,"黑籽"的碳氮代谢相关酶活性及物质含量高于"白籽"和"自根",低温处理下"黑籽"的可溶性蛋白和脯氨酸含量最高,"自根"的可溶性蛋白和脯氨酸含量最低。【结论】亚适温和低温处理均抑制了黄瓜幼苗碳氮代谢相关酶的活性及物质含量,增加了根系和叶片中可溶性蛋白、脯氨酸含量;此外,低温胁迫对"黑籽"的影响最小,其抗逆性最强,"白籽"次之,"自根"的抗逆性最弱。     

根系边缘细胞对肉桂酸胁迫下黄瓜和黑籽南瓜活性氧代谢与根系活力的影响

【目的】了解肉桂酸（CA）胁迫下根系边缘细胞（RBC）对黄瓜和黑籽南瓜活性氧代谢与根系活力的影响,探索RBC增强根尖抵御CA胁迫的生理机制,阐明黑籽南瓜抵御CA胁迫能力强于黄瓜的原因。【方法】选用‘中农16’黄瓜和云南黑籽南瓜种子,采用悬空培养的方法,待根系长到5 mm时分成两组。组1：每隔1 h对黄瓜和黑籽南瓜的初生根分别喷施0和0.25 mmol·L^-1的CA水溶液（pH 6.0）;组2：种子的初生根先用小水流（蒸馏水）每4 h冲洗一次,去除RBC,再用0和0.25 m mol·L^-1的CA水溶液每1 h喷施根系1次。处理0、12、24和36 h时测量活性氧代谢指标;处理24 h时测量根系鲜重、根系呼吸速率和根系活力等指标。【结果】无CA胁迫时,有无RBC对根尖的鲜重和生理代谢没有显著影响。当根尖附着RBC时,CA胁迫导致黄瓜根系鲜重和根系活力下降,活性氧（ROS）水平和丙二醛（MDA）含量显著增加,超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）及过氧化物酶（POD）的活性明显上升,呼吸速率和抗CN呼吸速率也明显上升;与黄瓜明显不同的是,CA胁迫对黑籽南瓜根系鲜重、根系活力、ROS水平、MDA含量、SOD、CAT及POD的活性、呼吸速率和抗CN呼吸速率影响均不显著。RBC去除后,CA胁迫对黄瓜根系的生理代谢影响趋势和RBC去除之前相一致,胁迫程度更大;黑籽南瓜受到CA胁迫的影响与黄瓜基本一致,较RBC去除前差异显著。【结论】RBC通过降低根系中ROS水平及MDA含量,减轻了CA对黄瓜和黑籽南瓜根系的毒害;黑籽南瓜的RBC防御CA对自身根系毒害的能力明显强于黄瓜;若根尖没有RBC保护,CA对黄瓜和黑籽南瓜均造成明显的毒害。     

黄瓜和黑籽南瓜幼苗RBCs对低温胁迫的应答差异

为探索低温胁迫对黄瓜和黑籽南瓜根系边缘细胞(Root border cells,RBCs)生理特性的影响,以2种瓜类作物的幼苗为试材,研究25和15℃对二者RBCs的数量、活率、黏胶层厚度、凋亡率及根系活力的影响。结果表明:15℃胁迫下,黄瓜RBCs数目和黏胶层厚度的增加程度低于黑籽南瓜,RBCs凋亡率则明显高于黑籽南瓜。此外低温也降低了二者RBCs的活性,黄瓜RBCs活性降低的更明显。RBCs附着根尖时,15℃处理的黄瓜的根系活力明显降低,为对照的28.9%;黑籽南瓜的根系活力变化不明显。去除RBCs后,15℃处理的黄瓜和黑籽南瓜根系活力分别下降了42.6%和27.5%,且均较25℃时差异显著。总之,RBCs能增强植物抵御低温的能力,黑籽南瓜RBCs抵御低温胁迫的能力强于黄瓜。     

硝普钠对肉桂酸处理黄瓜和黑籽南瓜根生理特性的影响

【目的】探究硝普钠(SNP,NO供体)预浸种对肉桂酸(CA)处理黄瓜和黑籽南瓜根系生长及根边缘细胞(BCs)生物学特性的影响。【方法】研究不同浓度(0,50,100,200和400μmol/L)的SNP溶液浸种对250μmol/L CA处理黄瓜和黑籽南瓜根长、根系活力及根BCs的数目、存活率及黏胶层厚度的影响。【结果】CA单独处理降低了黄瓜根系长度、BCs数目及其存活率,增加了BCs的黏胶层厚度,但对根系活力影响不显著。50和100μmol/L的SNP能够缓解CA对黄瓜根系长度、BCs数目与存活率的抑制作用,100μmol/L SNP还降低了黄瓜BCs的黏胶层厚度;200和400μmol/L的SNP提高了CA对根长、BCs数目与存活率的抑制作用,并引起BCs黏胶层厚度进一步增加。CA单独处理对黑籽南瓜幼苗根长与根系活力影响不大,但降低了BCs数目与存活率,增加了BCs黏胶层厚度。50和100μmol/L的SNP能够提高CA处理下黑籽南瓜BCs数目与存活率,而BCs黏胶层厚度变化不明显;400μmol/L SNP抑制了黑籽南瓜根系生长,降低了BCs的数目与存活率,但对BCs黏胶层厚度与根系活力影响不明显。【结论】50与100μmol/L SNP溶液浸种均能在一定程度上缓解CA对黄瓜的胁迫作用,以100μmol/L SNP为好;CA对黑籽南瓜胁迫程度较小,SNP对黑籽南瓜受CA胁迫程度的缓解作用也远小于黄瓜。     

硝普钠对肉桂酸处理黄瓜和黑籽南瓜根生理特性的影响

【目的】探究硝普钠（SNP，NO供体）预浸种对肉桂酸（CA）处理黄瓜和黑籽南瓜根系生长及根边缘细胞（BCs）生物学特性的影响。【方法】研究不同浓度（0，50，100，200和400 μmol/L）的SNP溶液浸种对250 μmol/L CA处理黄瓜和黑籽南瓜根长、根系活力及根BCs的数目、存活率及黏胶层厚度的影响。【结果】CA单独处理降低了黄瓜根系长度、BCs数目及其存活率，增加了BCs的黏胶层厚度，但对根系活力影响不显著。50和100 μmol/L的SNP能够缓解CA对黄瓜根系长度、BCs数目与存活率的抑制作用，100 μmol/L SNP还降低了黄瓜BCs的黏胶层厚度；200和400 μmol/L的SNP提高了CA对根长、BCs数目与存活率的抑制作用，并引起BCs黏胶层厚度进一步增加。CA单独处理对黑籽南瓜幼苗根长与根系活力影响不大，但降低了BCs数目与存活率，增加了BCs黏胶层厚度。50和100 μmol/L的SNP能够提高CA处理下黑籽南瓜BCs数目与存活率，而BCs黏胶层厚度变化不明显；400 μmol/L SNP抑制了黑籽南瓜根系生长，降低了BCs的数目与存活率，但对BCs黏胶层厚度与根系活力影响不明显。【结论】50与100 μmol/L SNP溶液浸种均能在一定程度上缓解CA对黄瓜的胁迫作用，以100 μmol/L SNP为好；CA对黑籽南瓜胁迫程度较小，SNP对黑籽南瓜受CA胁迫程度的缓解作用也远小于黄瓜。     

低温胁迫对黄瓜嫁接苗和自根苗保护酶活性的影响

研究了以黄瓜自根苗为对照，以黑籽南瓜为砧木的长春密刺黄瓜嫁接苗在5℃低温腔迫下叶片与根系SOD、CAT和POD活性的变化。结果表明，在低温胁有和低温胁迫过程中，嫁接苗叶片SOD、CAT活性都高于自根苗，而根系中酶活性两者差异较小。本研究发现，利用黑籽南瓜为砧木嫁接，可使长春密刺黄瓜嫁接苗地上部在低温胁迫下获得高于自根苗的保护酶活性，进而具有了比自根苗强的抗低温胁迫能力。     

盐胁迫下嫁接黄瓜和自根黄瓜幼苗的保护酶活性变化

以云南黑籽南瓜为砧木,以津绿4号黄瓜为接穗,研究了25,50,75 mmol/L NaCl胁迫下黑籽南瓜、嫁接黄瓜和自根黄瓜幼苗叶片中保护酶活性的变化以及黄瓜和黑籽南瓜种子的耐盐发芽能力.结果表明:在NaCl胁迫下,黑籽南瓜发芽率仍较高,而黄瓜发芽率明显下降.随着NaCl浓度的增大,各处理的POD和CAT活性均增强,黑籽南瓜的始终保持最高,嫁接黄瓜与黑籽南瓜接近,自根黄瓜最低.随着NaCl浓度的增大,各处理SOD活性都呈下降趋势,但黑籽南瓜下降幅度最小,自根黄瓜下降幅度最大,嫁接黄瓜与黑籽南瓜接近.嫁接黄瓜幼苗的耐盐性强于自根黄瓜幼苗,嫁接苗的耐盐性取决于砧木黑籽南瓜.     

5种白籽南瓜嫁接黄瓜不同叶位光合特性的比较

以新培育的5种白籽南瓜A1、A2、B1、B2和B3为试材,黑籽南瓜为对照,采用CIRAS-2型便携式光合作用系统,对其嫁接黄瓜结瓜盛期不同叶位光合特性进行比较。结果表明,A2和B1嫁接黄瓜中部和下部叶片的净光合速率均明显高于黑籽南瓜嫁接黄瓜相应叶位的叶片,第12叶位的叶片表现尤为明显,分别高出黑籽南瓜嫁接黄瓜相同叶位叶片的31.9%和32.3%;A2和B1嫁接黄瓜的雌花节率最高,分别高出黑籽南瓜嫁接黄瓜的25.2%和23.1%;A2和B1嫁接黄瓜的平均单株产量分别比黑籽南瓜嫁接黄瓜高26.3%和15.8%。     

低温弱光胁迫对设施黄瓜叶片形态变化的影响

[目的]研究低温弱光对黄瓜叶片形态性状的影响,进而为设施黄瓜作物生长环境监控提供理论依据.[方法]以黄瓜品种"碧玉3号"为试材,设施无土栽培试验研究低温弱光胁迫对黄瓜叶面积、叶干物质量等叶片形态的影响,探讨不同叶序的叶面积、叶干物质量随低温弱光胁迫的变化规律.[结果]低温弱光胁迫导致叶片的叶面积、干物质量均有不同程度下...     

NaCl胁迫对黑籽南瓜生长和生理特性的影响

分别采用0、50、100、150 mmol/L NaCl溶液胁迫处理黑籽南瓜(Cucurbita ficifolia Bouché)幼苗,处理后8、18 d分别测定幼苗丙二醛(MDA)、可溶性糖含量及过氧化氢酶(CAT)活性,处理后18 d测定幼苗主根长、茎粗、叶形指数等生长指标。结果表明,随NaCl胁迫浓度的增加,黑籽南瓜幼苗叶片MDA含量、CAT活性呈先增后降趋势,幼苗主根长、茎粗呈降低趋势,其中主根长受盐胁迫的影响较大,下降较为明显;随NaCl胁迫浓度的增加,处理8 d时的黑籽南瓜幼苗叶片可溶性糖含量呈增加趋势,处理18 d时的可溶性糖含量、叶形指数相互间差异不显著(P0.05)。黑籽南瓜幼苗具有一定的耐盐性,可选择作为黄瓜的耐盐性砧木。     

Developmental Characteristics and Cinnamic Acid Resistance of Root Border Cells in Cucumber and Figleaf Gourd Seedlings

Root border cells （RBCs） originate from the root tip epidermis and surround the root apices. In this study, we evaluated the developmental characteristics and the roles of RBCs in protection of root apices of cucumber and ifgleaf gourd seedlings from CA toxicity. The formation of RBCs and the emergence of the root tip occurred almost simultaneously in root apices of cucumber and ifgleaf gourd seedlings. CA ranging from 0 to 0.25 mol L-1 inhibited root elongation and decreased root cell viability in the root tip, moreover the inhibitory effects of CA were more signiifcant in the CA-sensitive cucumber than in the CA-tolerant ifgleaf gourd. Removal of RBCs from root tips led to more severe CA induced inhibition of root elongation and decline in root cell viability. Increasing CA levels and treatment time decreased the relative viability of attached and detached RBCs. CA also induced a thicker mucilage layer surrounding attached RBCs of both species. Additionally, a signiifcantly higher relative cell viability of attached RBCs and thicker mucilage layers were observed in ifgleaf gourd. These results suggest that RBCs play an important role in protecting root tips from CA toxicity.     

不同接穗/砧木组合对日光温室黄瓜果实品质的影响

【目的】探讨不同嫁接组合对日光温室黄瓜果实品质的影响。【方法】采用黑籽南瓜和新土佐为砧木，以津优1号、山农6号和新泰密刺为接穗，研究了嫁接和自根黄瓜果实品质的差异。【结果】嫁接黄瓜与自根黄瓜相比，果实干物质含量差异不显著，可溶性糖、Vc、游离氨基酸及黄瓜特征风味物质（2E，6Z-壬二烯醛和2，6-壬二烯醇）含量与硝酸还原酶活性均显著降低；除新泰密刺/黑籽南瓜果实Fe和Zn含量低于自根黄瓜外，硝酸盐、单宁、可滴定酸、Ca、Mg、Fe和Zn含量均明显升高。不同砧木比较，以新土佐为砧木的嫁接黄瓜营养品质较好；春秋两季栽培相比，以秋季栽培的黄瓜果实品质较好。【结论】选择合适的砧木是降低嫁接的负面影响关键的因素。     

嫁接和嫁接砧木对黄瓜果实品质的影响

对嫁接和自根黄瓜果实品质研究的结果表明 ,嫁接和自根黄瓜果实的物理特征及营养特性虽然有一定的差异 ,但变化规律基本一致。在花后相同的天数 ,嫁接黄瓜比自根黄瓜果形指数变小 ,单果重略有增加。维生素 C极显著降低 ,可溶性糖和氨基酸因砧木不同变化不一致 ,可溶性蛋白和含水量几乎没有变化。在北方日光温室春季栽培下 ,白籽南瓜 (全能铁甲F1 )和黑籽南瓜以前者为砧木的嫁接黄瓜果实品质相对较好。嫁接和自根黄瓜果实均在花后 9d,其外观特征和营养品质特性较佳 ,为黄瓜果实适宜的采收期     

亚低温下水分对番茄幼苗干物质积累与养分吸收的影响

【目的】揭示亚低温条件下水分对番茄幼苗氮钾营养元素吸收与分配的影响,为冬季温室番茄水肥科学管理提供依据。【方法】以番茄为材料,在温室内采用盆栽的方式,以适温( 18—30℃ )环境为对照,研究亚低温(4—20℃ )条件下,灌溉补充蒸腾蒸发量(ET) 分别为 60%、80%、100%和 120% 的水分对温室番茄幼苗干物质积累分配及养分吸收分配的影响。【结果】与适温相比,亚低温下番茄幼苗根、茎、叶干物质的积累量随着补充水分的减少逐渐降低,且处理时间越长降低得越多;干物质向叶片分配的比例减少,向根茎中的分配比例增大;亚低温下番茄幼苗植株中N、K的总含量降低,N总量随着补充水分的减少而减少,K总量在补充100% ET时最大;亚低温使番茄幼苗根茎叶中N的含量增加,K的含量降低;根茎中N的含量随着补充水分的减少而降低,叶片中N的含量在补充100% ET 时最高,根茎叶片中K的含量在补充60% ET时最高。亚低温下补充的水分小于80% ET时,根茎叶中N的积累量显著下降;随着处理时间的延长,N向叶片中的分配率降低,根茎中的分配率升高。随着生长时间的延长,番茄幼苗K向叶片中的分配率先降低后升高,根中的分配率大于适温下生长的番茄,且随补充的水分减少而逐渐升高。亚低温下补充100% ET水分叶片水势最大。【结论】在亚低温条件下补充100% ET水分有利于番茄幼苗干物质的积累以及对氮、钾元素的吸收。亚低温下番茄幼苗植株N的总量受水分影响较大,K总量受温度的影响较大。     

Weakened carbon and nitrogen metabolisms under post-silking heat stress reduce the yield and dry matter accumulation in waxy maize

Post-silking high temperature is one of the abiotic factors that affects waxy maize(Zea mays L. sinensis Kulesh) growth in southern China. We conducted a pot trial in 2016–2017 to study the effects of post-silking daytime heat stress(35°C) on the activities of enzymes involved in leaf carbon and nitrogen metabolisms and leaf reactive oxygen species(ROS) and water contents. This study could improve our understanding on dry matter accumulation and translocation and grain yield production. Results indicated that decreased grain number and weight under heat stress led to yield loss, which decreased by 20.8 and 20.0% in 2016 and 2017, respectively. High temperature reduced post-silking dry matter accumulation(16.1 and 29.5% in 2016 and 2017, respectively) and promoted translocation of pre-silking photoassimilates stored in vegetative organs, especially in leaf. The lower leaf water content and chlorophyll SPAD value, and higher ROS(H_2O_2 and O_2~-·) content under heat stress conditions indicated accelerated senescent rate. The weak activities of phosphoenolpyruvate carboxylase(PEPCase), Ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase(Ru BPCase), nitrate reductase(NR), and glutamine synthase(GS) indicated that leaf carbon and nitrogen metabolisms were suppressed when the plants suffered from a high temperature during grain filling. Correlation analysis results indicated that the reduced grain yield was mainly caused by the decreased leaf water content, weakened NR activity, and increased H_2O_2 content. The increased accumulation of grain weight and post-silking dry matter and the reduced translocation amount in leaf was mainly due to the increased chlorophyll SPAD value and NR activity. Reduced PEPCase and Ru BPCase activities did not affect dry matter accumulation and translocation and grain yield. In conclusion, post-silking heat stress down-regulated the leaf NR and GS activities, increased the leafwater loss rate, increased ROS generation, and induced pre-silking carbohydrate translocation. However, it reduced the post-silking direct photoassimilate deposition, ultimately, leading to grain yield loss.     

不同脱蜡粉类型砧木对嫁接黄瓜生长及硅吸收分配特性的影响

探讨黄瓜果实表面蜡粉形成的生理机制,为育种和优质高产栽培提供依据,选择对嫁接黄瓜果实表面蜡粉形成具有明显不同的砧木品种,研究对嫁接黄瓜植株生长和硅吸收分配特性的影响,结果表明:少蜡粉砧木嫁接黄瓜结果期株高、叶片数和前期产量低于多蜡粉砧木和中蜡粉砧木嫁接黄瓜,但显著高于自根黄瓜;黄瓜叶片中硅含量显著高于茎和根系;少蜡粉砧木嫁接黄瓜叶片和茎中硅含量低于中蜡粉、多蜡粉砧木嫁接黄瓜和自根黄瓜;根系中硅含量以云南黑籽南瓜嫁接的黄瓜最高;黄瓜果实发育过程中硅含量呈先升高后降低趋势变化,同节位叶片中硅含量逐渐减少;少蜡粉砧木嫁接黄瓜果实中的硅含量明显低于多蜡粉砧木、中蜡粉砧木嫁接黄瓜和自根黄瓜.不同类型砧木影响嫁接黄瓜果实表面蜡粉形成与硅吸收分配特性有关.     

盐胁迫下内源NO对黄瓜幼苗活性氧代谢和光合特性的影响

【目的】探讨盐胁迫下黄瓜幼苗内源一氧化氮(NO)的生理生化调节机理及其调控途径,为揭示黄瓜的抗盐机理和生产应用提供参考。【方法】以黄瓜幼苗为研究对象,采用一氧化氮合成酶抑制剂(L-NAME,L-硝基精氨酸甲酯)、硝酸还原酶抑制剂(tungstate,钨酸钠)和一氧化氮清除剂(c PTIO,4-羧基苯-4,4,5,5-四甲基咪唑-1-氧-3-氧化物)处理盐胁迫下的黄瓜幼苗,研究处理对黄瓜幼苗叶片内源NO含量、活性氧代谢、光合参数和叶绿素荧光参数的影响。【结果】盐胁迫可诱导黄瓜幼苗叶片内源NO含量增加,采用200μmol·L~(-1) L-NAME、100μmol·L~(-1) tungstate和200μmol·L~(-1) c PTIO处理均抑制了盐胁迫下的黄瓜幼苗叶片中抗氧化酶(超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT))的活性,降低了游离脯氨酸(Pro)、可溶性蛋白质的含量,增加了丙二醛(MDA)含量、超氧阴离子自由基(O_2·~-)产生速率和质膜透性,使细胞膜脂过氧化加剧,加重了盐胁迫对黄瓜幼苗的损伤。同时,气体交换参数Pn、Gs、Tr、Ci显著降低,叶绿素荧光参数Fv/Fm、ΦPSⅡ、q P降低,NPQ显著升高,导致叶片光合机构受损,叶片光合速率下降。【结论】在盐胁迫条件下,内源NO的变化可能直接调节了黄瓜幼苗的抗氧化能力,有效地缓解了脂膜过氧化伤害和对叶片光合机构的损伤,且黄瓜幼苗的活性氧代谢和光合特性主要通过一氧化氮合酶途径调控。     

低温胁迫时间对4种幼苗生理生化及光合特性的影响

以盐肤木(Rhus chinensis)、假连翘(Duranta repens)、老鸭嘴(Thunbergia erecta)和葛藤(Pueraria lobata)4种幼苗为试验材料,研究了人工模拟下的低温胁迫环境(6 ℃)对幼苗叶片生理生化及光合特性的影响。结果表明:(1) 随低温胁迫的延长,假连翘幼苗的叶绿素含量先升后降,其余3种幼苗持续下降,低温解除后均显著回升;4种幼苗的脯氨酸含量持续上升或波动;葛藤幼苗的可溶性蛋白质含量先升后降,其余幼苗显著上升, 且低温解除后有所增加;4种幼苗叶片可溶性糖含量以及丙二醛含量呈增加趋势,SOD活性持续上升或先升后降。低温解除后,盐肤木幼苗的SOD活性略有上升,其余幼苗显著下降。(2) 随低温胁迫的延长,4种幼苗的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)均持续下降,假连翘的胞间CO₂浓度(C_i)持续上升,其余幼苗先降后升。低温解除后4种幼苗叶片P_n、G_s、T_r均有不同程度的回升,C_i有不同程度的下降。低温胁迫和恢复48 h期间,4种幼苗的脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质含量的增加和SOD活性的稳定或增加,减轻了幼苗叶片细胞的膜脂过氧化程度, 维持了细胞膜的完整性,是幼苗对低温胁迫适应性反应的重要调节机制。恢复48 h时的P_n、G_s和Tr均有不同程度的回升,C_i有不同程度的下降,说明4种幼苗有一定的抗寒能力。(3)用主成分分析法分别对生理生化指标和光合生理指标进行分析,均得出4种幼苗的抗寒性顺序为葛藤>盐肤木>老鸭嘴>假连翘,这一结果可为采矿石废弃地生态恢复的植物筛选提供科学依据。