低温弱光对甜瓜幼苗生理特性的影响

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甜瓜的设施栽培和生产中,低温弱光胁迫是造成生长发育不良,产量和品质下降的主要限制因素之一。解析甜瓜对低温弱光的响应机制,选育耐低温弱光的品种是提高设施栽培甜瓜产量和品质的最有效手段,然而目前关于甜瓜幼苗对低温弱光胁迫的生理响应以及甜瓜幼苗耐低温弱光指标的筛选等研究鲜有报道。本研究通过分析低温胁迫、弱光胁迫以及低温弱光共同胁迫下“玉金香”和“伊丽莎白”甜瓜幼苗的形态指标、生理生化指标以及气体交换参数的变化趋势,旨在了解低温胁迫、弱光胁迫以及低温弱光胁迫对甜瓜幼苗生理特性的影响,进而筛选能用来快速鉴定甜瓜幼苗耐低温弱光性的指标,从而为甜瓜耐低温弱光种质的筛选及育种提供理论与技术支持。低温试验时,对3叶1心的甜瓜幼苗进行7d低温处理(昼夜低温D:10℃/5℃,12h;夜间低温YD:18℃/5℃,12h),然后恢复正常温度(25℃/18℃,12h)生长7d,研究了不同低温处理对甜瓜幼苗生长和生理特性的影响。结果表明,低温胁迫主要造成甜瓜幼苗地上部的伤害,株高、茎粗、根长、茎干鲜重、叶干鲜重、根鲜重、叶片数和叶面积差异显著,主要导致根系中可溶性蛋白含量,MDA含量和POD活性以及叶片中SOD和POD活性与对照差异显著。2种低温处理均显著抑制了甜瓜幼苗的生长,但夜间低温处理的生长恢复速度要快于昼夜低温处理,“玉金香”比“伊丽莎白”对低温更加敏感。弱光试验(20μmol·m-2·s-1,12h)时,以3叶1心的甜瓜幼苗为试验材料,处理10d后测定生长、生理和光合指标。试验结果表明,弱光胁迫主要造成甜瓜幼苗地下部的伤害,根长、茎干重、叶干重和叶面积显著下降,叶片中MDA含量和POD活性的显著升高。低温弱光试验(10℃/5℃,20μmol·m-2·s-1,12h)时,以3叶1心的甜瓜幼苗为试验材料,处理10d后测定生长、生理和光合指标。试验结果表明低温弱光胁迫对整株植物同时伤害,株高、根长、茎干鲜重、叶干鲜重、根干鲜重、叶片数和叶面积差异显著,低温弱光导致根系MDA含量、叶片可溶性糖和脯氨酸含量以及叶片中CAT活性与对照差异显著;“玉金香”比“伊丽莎白”对低温弱光更加敏感。通过韦恩示意图可知低温弱光共同胁迫时,存在协同作用,导致了根干重、叶片可溶性糖、叶片Pro和叶片CAT的显著性差异,而低温弱光对甜瓜造成的伤害以昼夜低温胁迫为主;根长、茎干重、叶干重和叶面积这4项指标的变化率可以作为耐低温弱光的鉴定指标。
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