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黄瓜是一种重要的经济作物,其生产在集约化、规模化和专业化的同时,连作现象日趋普遍。随着连作年限的增加,产量下降,品质变劣,这严重制约了黄瓜生产的可持续发展。而自毒作用(Autotoxicity)作为其中重要的原因之一,在学术界引起了研究者广泛的关注。以往的研究已证实了黄瓜自毒作用的存在,并成功地从其根系分泌物中分离和鉴定出包括苯甲酸、肉桂酸等在内的十余种自毒物质,这些化合物通过影响黄瓜根系的膜透性、养分离子吸收、光合作用及呼吸作用等生理代谢过程从而影响植株生长。随着研究的深入,黄瓜自毒作用机理成为近年来的研究热点。而另有研究发现,常作为黄瓜砧木的黑籽南瓜不但不具有自毒作用,其生长反而被低浓度的某些自毒物质所促进。基于这一有趣的现象,本研究以黄瓜及黑籽南瓜为材料,通过对比研究两者受到自毒物质肉桂酸(cinnamic acid,CA)侵害时在活性氧代谢、水分代谢、养分吸收及生长等方面的响应差异,进一步探讨CA对黄瓜生理代谢过程的影响机制,主要结果如下: 1) 0.25mM CA处理3天激发了黄瓜根系质膜NADPH氧化酶活性的显著提高,增加了活性氧(H2O2和O2.-)产量,同时保护酶活性随CA处理浓度(0.05mM、0.1mM和0.25mM)的增大而升高,以0.25mM CA处理最为明显,与对照差异显著。与此同时,黄瓜根系MDA含量也在0.25mM CA处理时与对照差异达到显著水平,说明CA处理造成了黄瓜根系的过氧化胁迫。黑籽南瓜相应的各项指标变化均不明显,与黄瓜相比,响应差异显著。 2) CA处理初期(第3天),黄瓜根系ATPase(包括质膜H+-ATPase、液泡膜H+-ATPase和液泡膜H+-PPase)活性受到显著的抑制,并随浓度增加抑制效果愈明显,0.25mM CA处理时达到极显著水平。之后随着处理时间的延长,其活性又呈上升趋势。黑籽南瓜处理与对照差异表现不明显。而对不同浓度CA处理3天的植株养分吸收测定发现,黄瓜根系养分离子的吸收对CA响应敏感,0.25mM CA处理受抑制程度最严重。说明黄瓜根系关键酶ATPase的变化对养分吸收造成了显著的影响。黑籽南瓜响应仍然不明显。 3) 对叶片水势的测定结果显示,CA处理最初(第3天)引起了黄瓜叶片水势的