高温与加富CO2耦合条件下温室黄瓜叶片衰老及SOD、POD活性研究

【目的】研究高温与加富不同浓度CO_2耦合条件下黄瓜叶片的光合作用及SOD、POD活性等指标的变化,探究高温与加富CO_2耦合条件下叶片衰老机理及净光合速率(Pn)形成的内部生理机制。【方法】以温室嫁接黄瓜为试材,通过设置对照、单纯高温处理、高温加富低浓度(500~900 mol/L)CO_2、高温加富中浓度(900~1 200mol/L)CO_2和高温加富高浓度(1 200~1 600mol/L)CO_25个处理,测定叶片Pn、叶绿素、淀粉、可溶性糖和丙二醛(MDA)含量及SOD、POD活性,比较各处理上述指标的变化,并分析Pn与其他指标的相关性。【结果】随着黄瓜生育进程的推移,不同处理和对照的叶片的Pn、叶绿素、可溶性糖含量及SOD、POD活性均呈先升高后降低的趋势,淀粉和MDA含量均呈先下降后上升的趋势。试验前期(21d之前),3个高温加富CO_2处理中,随着CO_2浓度的升高,黄瓜叶片Pn、叶绿素及可溶性糖含量呈逐渐上升趋势,其中高浓度和中浓度CO_2处理的Pn显著高于对照及单纯高温处理。高温+高浓度CO_2处理的叶片淀粉含量在试验期间始终显著高于其他处理,在试验后期(28d之后)显著上升;单纯高温处理的MDA含量始终高于其他处理。相关分析表明,高温+高浓度CO_2处理的叶片Pn与淀粉及MDA含量均呈显著负相关,单纯高温处理的Pn与MDA含量呈显著负相关。【结论】高温与加富CO_2耦合能够增强黄瓜光合作用,缓解高温伤害;高温加富高浓度(1 200~1 600mol/L)CO_2处理在生育后期会由于淀粉及MDA积累而加速植株老化,故随着生育期的推进,应降低CO_2施用浓度。     

水分胁迫对山杏渗透调节物质积累及保护酶活性的影响

以盆栽3年生山杏树为试材,采用控制土壤相对含水量的方法,通过水分胁迫下山杏叶片渗透调节物质积累及保护酶活性的研究,旨在探明山杏抗旱生理机理.结果表明:在不同水分胁迫的处理下,随着水分胁迫时间的延长,山杏叶片组织相对含水量降低,可溶性糖(SSC)含量,先升后降,脯氨酸(Pro)含量逐渐升高,而可溶性蛋白(SIC)含量则呈现持续下降的趋势.保护酶活性中,SOD、CAT和APX活性的变化趋势一致,即先增加而后降低;POD活性变化滞后,第1周略有下降,之后上升,与其它保护酶一样表现为先升后降.     

干旱胁迫对不同生态条件下蒙古扁桃叶片PAL和C_4H活性的影响

植物细胞壁在遭遇逆境后会出现增厚现象,以抵御不良环境,有研究认为这是由于细胞壁内的木质素沉积形成的.目前认为木质素的合成途径不只一条,但苯丙氨酸解氨酶(PAL)和肉桂酸4-羟基化酶(C_4H)等酶在合成中起到了十分重要的作用.因此,本试验以野生蒙古扁桃为试验材料,研究干旱胁迫对其在不同生态环境条件下体内PAL和C_4H酶活性影响的变化.结果表明:在遭受干旱胁迫时,蒙古扁桃叶内PAL和C_4H活性随干旱胁迫程度的增加而逐渐增强,且干旱地区的蒙古扁桃叶内PAL和C_4H活性要强于相对不干旱地区.PAL和C_4H活性与植物的抗旱性呈正相关关系.     

内保温日光温室的性能的研究

本试验以经过改进后的内保温日光温室与改进前的内保温日光温室在气温、墙体温度进行比较,通过试验,结果表明,在气温方面,改进后内保温日光温室室内气温高于改进前内保温日光温室,改进后内保温日光温室的气温平均值均高于改进前内保温日光温室,改进后内保温日光温室的夜间气温平均值高于改进前内保温日光温室,改进后内保温日光温室在12月、1月和2月的室内平均气温分别为17.1℃、17.5℃、17.8℃,其夜间平均气温分别为12.5℃、12.6℃、12.7℃,它的月最低气温平均值分别为7℃、7.1℃、7.2℃;改进前内保温日光温室在12月、1月和2月的室内平均气温分别为14.3℃、14.6℃、14.8℃,其夜间平均气温分别为9.4℃、9.6℃、9.9℃,它的月最低气温平均值分别为5℃、5.1℃、5.2℃;在墙体温度方面,试验得出日光温室墙体热量横向传递,墙体越深,温度波动越平缓,改进后内保温日光温室在20cm、40cm、80cm深度的墙体平均温度均比改进前内保温日光温室高,在12月,改进后内保温日光温室在20cm﹑40cm﹑80cm的墙温平均值分别比改进前内保温日光温室高2.7℃﹑2.9℃﹑1.4℃;在1月,改进后内保温日光温室在20cm﹑40cm﹑80cm的墙温平均值分别比改进前内保温日光温室高2.9℃﹑2.2℃﹑1.4℃;在2月,改进后内保温日光温室在20cm﹑40cm﹑80cm的墙温平均值分别比改进前内保温日光温室高3℃﹑2.7℃﹑1.5℃,所以改进后的内保温日光温室的性能较改进前内保温日光温室好,改进后的内保温日光温室的改进可行。     

长期增施CO2条件下黄瓜叶片淀粉积累对光合作用的影响

以日光温室栽培的‘津优35号’黄瓜作为试验材料,探究了在长期增施CO2的条件下黄瓜叶片淀粉含量与光合作用的变化关系。研究结果表明：①单纯的高温处理（40 ~ 45 ℃）会抑制黄瓜叶片的光合作用,净光合速率低于对照常温处理以及高温 + CO2和常温 + CO2两个处理,而且在处理22 d时就已经达到最大值,光合产物——淀粉的合成也最少,其分解成的可溶性糖也最少。②增施CO2可以提高黄瓜叶片的光合速率,而且高温 + CO2处理 > 常温 + CO2处理;高温 + CO2处理在处理36 d时净光合速率达到最大值后下降;常温 + CO2处理在处理29 d时达到最大值后下降。③黄瓜叶片内淀粉含量的变化为先降低再升高的趋势,可溶性糖含量则呈现出与淀粉含量相反的变化趋势。高温 + CO2处理淀粉含量在处理第36 d以后开始高于对照,随着时间处理的延长,淀粉含量逐渐增加,转化成的可溶性糖含量开始下降;常温 + CO2处理22 d以后淀粉就开始积累,而在处理36 d时其净光合速率就已经低于对照,淀粉的积累对光合作用造成了反馈抑制。     

黄瓜不同品种耐低温性早期评价方法研究

以来自不同地区的123个黄瓜品种为试材,测定了低温(13℃)条件下各品种的相对发芽势、相对发芽率、相对胚根长、相对发芽指数、相对活力指数等指标,采用极点排序法对黄瓜不同品种的耐低温性进行综合评价.结果表明:黄瓜不同品种低温下的相对发芽势、相对发芽率、相对胚根长、相对发芽指数、相对活力指数达差异显著水平(p<0.05),采用极点排序法计算得到各品种的综合评价得分,依得分大小将123个黄瓜品种分为耐低温品种,中度耐低温品种和低温敏感品种.5个相对指标与综合评价得分间的相关性均达极显著水平,且相对活力指数与综合评价得分的相关性最高(r=0.964 17).说明通过测定13℃条件下黄瓜品种萌发期相对发芽势、相对发芽率、相对胚根长、相对发芽指数、相对活力指数等指标,并采用极点排序法可以对黄瓜品种的耐低温性进行快速评价.     

NaCl胁迫对不同地域胡萝卜幼苗耐盐性的影响

选择不同地域的10个胡萝卜品种为试材,研究不同程度NaCl胁迫对其幼苗生长及其细胞结构、淀粉积累的影响,旨在探讨胡萝卜的耐盐性,为胡萝卜耐盐资源的筛选、种质资源评价及耐盐育种、栽培提供依据.结果表明,不同品种胡萝卜幼苗生长受NaCl胁迫抑制的程度不同,随着NaCl胁迫程度的增大,对胡萝卜幼苗的抑制作用明显增强.在幼苗期的耐盐性方面,10个品种间存在明显差异,且在种子萌发过程中表现耐盐性较强的品种在幼苗生长中同样表现出较强的耐盐性,即鞭杆红、06211耐盐性较强,平安三号次之,bikkro为耐盐中等品种,其他品种耐盐性较弱.胡萝卜品种的耐盐性强弱与其地域有关.     

CO2加富对黄瓜幼苗光合特性及生长发育的影响

本研究以‘津优35号’黄瓜为试验材料,在每日的固定时间内以不同浓度CO_2对黄瓜幼苗进行处理后,研究黄瓜幼苗在光合及生长发育方面对CO_2的响应。结果表明,增施CO_2可提高幼苗叶片的净光合速率、叶绿素含量增加及胞间CO_2浓度,而降低气孔导度和蒸腾速率;增施CO_2可使幼苗株高、茎粗、叶面积增大,以株高和叶面积更明显;也可促进幼苗根系的生长,根系活力、根体积、根系吸收面积和活跃吸收面积均表现为增大。上述结果为CO_2集约化育苗技术的应用与推广提供了理论依据。     

CO2加富下空气湿度调控对高温大棚嫁接黄瓜逆境生理的影响

试验在CO2加富,气温为40～45℃条件下,将空气湿度设置为(95±5)%(L1),(75±5)%(L2)和(55±5)%(L3)3个处理,研究了空气湿度调控对大棚嫁接黄瓜逆境生理的影响,以期为大棚黄瓜越夏高产栽培奠定理论基础。结果表明:随着处理时间的延长,3个处理黄瓜叶片中的渗透调节物质均呈增加趋势,即丙二醛含量L2,L3呈增加趋势,而L1则呈先增后降趋势变化;细胞膜透性L2,L3呈增加趋势,L1则呈降低趋势变化;保护酶活性L1,L2呈增强趋势,而L3则呈先增后降趋势变化。不同的空气湿度处理中,随着处理湿度的升高,黄瓜叶片中的渗透调节物质、丙二醛含量、保护酶活性和细胞膜透性均呈降低趋势,表现为L1﹤L2﹤L3,在处理第24天时,L1比L2,L3的可溶性蛋白含量分别降低了17.23%和18.61%,脯氨酸含量分别降低了51.28%和70.72%,可溶性糖含量分别降低了24.02%和37.21%,丙二醛含量分别降低了43.44%和55.28%,细胞膜透性分别降低了74.46%和74.46%,超氧化物歧化酶(SOD)活性分别降低了41.88%和38.19%,过氧化氢酶(CAT)活性分别降低了61.21%和67.35%,过氧化物酶(POD)活性分别降低了27.80%和39.45%。说明在CO2加富和空气湿度为(95±5)%处理下,植株遭受的逆境胁迫较小,强化了高温管理大棚嫁接黄瓜抵御逆境胁迫的能力,降低了逆境胁迫的程度,缓解了逆境伤害。     

干旱胁迫对山杏光合特性的影响

为筛选干旱地区生态建设的优良品种,以盆栽山杏为试材,控水模拟不同土壤水分状况,探讨了不同程度干旱胁迫对山杏叶片光合特性的影响.结果表明,山杏叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度随着干旱胁迫程度的加强而降低.随着温度的升高,叶片净光合速率和水分利用效率降低、蒸腾速率升高,加重了干旱对其光合作用的影响.对照、轻度和中度干旱胁迫下的净光合速率、气孔导度及水分利用效率日变化曲线呈双峰型,重度胁迫下净光合速率和气孔导度日变化为单峰型.说明在一定的干旱条件下,山杏光合作用对干旱胁迫具有一定的适应能力.