菠菜(Spinacia oleracea L.)是黎科菠菜属一、二年生草本植物,耐寒但不耐高温。高温是限制菠菜夏季生产的主要环境因子,为了实现菠菜的夏季生产和供应,必须选育耐热菠菜品种、改进菠菜夏季栽培方式,因此系统地研究菠菜耐热性很有必要。本文以14个市场常见的、来自不同地区的菠菜品种为研究对象,对菠菜种子及5叶期的菠菜幼苗进行15℃、30℃和35℃的温度处理,以鉴定菠菜种子萌发期和苗期的耐热性,并对4个不同耐热性的菠菜品种,进行35℃/25℃的高温处理,研究了高温对不同耐热性菠菜生理生化的影响。本文的主要研究结果如下:1、高温胁迫抑制种子萌发,30℃和35℃下各菠菜品种的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数显著低于15℃。但高温处理对不同菠菜品种的平均发芽天数影响不同。30℃是适宜的萌发期耐热性鉴定胁迫温度。通过综合评价方法,按萌发期耐热性分为耐热、中耐热和不耐热3类,史贝斯、圣菲尔、群多、至尊宝和东京绿属于萌发期耐热品种,半数品种不耐高温。高温抑制幼苗生长,随着高温胁迫温度的升高和处理天数的增加,各菠菜品种幼苗的热害指数均显著升高,表现出明显的高温伤害。35℃处理6d是适宜的菠菜苗期耐热性鉴定胁迫条件。通过聚类分析,苗期耐热性也可分为耐热、中耐热和热敏感3类,强胜、班德和捷荣属于苗期耐热品种,而赤叶虎耳、群多和至尊宝则属于苗期热敏感品种,其余8个品种属于苗期中耐热品种。菠菜种子萌发期的耐热性与苗期耐热性并无显著相关性。2、在高温处理后,菠菜植株的生物量的积累较对照有所减缓,高温对菠菜根部鲜重的影响最大,植株含水量降低是植株鲜重降低的主要原因;高温下植株的物质积累主要用于株高的生长,因而造成高温下的植株徒长、幼苗纤细;在高温处理后,菠菜的根系形态指标均低于对照处理,根系活力主要呈现下降趋势,在恢复处理后又有所回升。在高温处理下各菠菜品种的SOD和POD活性主要呈现先升后降的趋势,恢复处理后有所回升;菠菜叶片相对电导率和MDA含量均随着处理时间的延长而上升,在恢复处理2d后下降。不同耐热性菠菜在高温下蛋白质和氨基酸含量的变化趋势不同,耐热菠菜品种在高温下能保持较高的蛋白质合成速率和较低的蛋白质降解速率;高温处理下,菠菜叶片的脯氨酸含量主要呈上升趋势,强胜、班德和群多的可溶性糖含量呈上升趋势,而最不耐热的虎耳赤叶呈现下降趋势。高温对不同菠菜品种叶绿体色素含量的影响也不同;高温处理后菠菜的Pn呈下降趋势,恢复处理后略有上升,而各品种的Gs、Ci和E均随着处理时间的延长呈现升高趋势,说明Pn的下降是由于非气孔因素造成的;高温处理下菠菜的Fm先降后升,Fv/Fm和ΦPSII呈现下降趋势,恢复处理后略有上升,而qP在整个处理过程中先升后降。3、相较于不耐热品种,在高温胁迫下耐热品种植株未发生徒长或徒长较轻,根系活力的恢复能力强,SOD活性水平显著高于不耐热品种,处理第6d时的POD活性、脯氨酸含量也显著高于不耐热品种,高温下耐热品种具有更高的渗透调节和稳定细胞膜结构稳定能力,能保持较高的蛋白质合成速率和较低的蛋白质降解速率;而在高温胁迫下最不耐热的虎耳赤叶可溶性糖含量呈下降趋势,Pn和Fm显著低于其它品种。同时,菠菜叶片叶绿体色素含量的变化趋势与耐热性没有表现出明显的相关性,不同耐热性菠菜品种的Fv/Fm、ΦPSII和qP的差异不显著。4、在30℃和35℃的高温下菠菜种子萌发受抑制程度很高,而菠菜幼苗对高温(35℃)的耐受性较强,因此在夏季菠菜生产中,催芽和育苗工作尤为重要,建议先在人工气候室尽量保持30℃以下的温度进行催芽和育苗,待植株具有更强的抗热性后再移栽至室外栽培;同时,由于菠菜种子萌发期的耐热性与苗期耐热性并无显著相关性,因此在实现室内育苗的前提下,今后应加强苗期耐热性强的菠菜品种的育种工作。