近年来,我国华北地区逐步形成了河北乐亭、山东青州、河南内黄等早熟西瓜主产区,这些主产区西瓜苗期经常受低温冻害的影响,严重影响西瓜生产,生产上普遍采用南瓜嫁接来提高西瓜的耐冷性。虽然前人对南瓜嫁接提高西瓜耐冷性做了诸多研究,但是很多均集中在生理生化特性方面,其分子机理仍不明晰。本试验以西瓜自根苗、西瓜与西瓜嫁接苗、西瓜与南瓜嫁接苗为材料,系统研究了低温胁迫对西瓜苗生理生化特性的影响以及低温胁迫下不同材料MYB类转录因子的表达,初步探讨了嫁接西瓜耐冷的分子机理。具体试验结果如下:1、低温胁迫对不同材料西瓜幼苗生理生化指标的影响:所有处理西瓜幼苗在低温胁迫后丙二醛含量均呈先急剧上升然后下降趋势,这个低温胁迫过程说明西瓜苗在低温处理后,细胞膜受到一定程度的损害,然后随着对胁迫的适应,可能触发细胞膜防御反应而导致丙二醛含量降低;在24h时丙二醛含量达到最大值。在整个低温胁迫处理期,自根苗的丙二醛含量均高于嫁接苗,说明嫁接苗细胞膜受损程度比西瓜自根苗低,也说明嫁接苗比自根苗耐低温。低温胁迫下所有处理西瓜幼苗脯氨酸含量均呈现先升高后降低的趋势,在低温处理48h时达到最大值,但是西瓜西瓜嫁接苗在未处理时脯氨酸含量低于自根苗,随着胁迫的进行,西瓜西瓜嫁接苗脯氨酸含量急剧升高,在处理约20h后脯氨酸高于自根苗和西瓜南瓜嫁接苗。经过一段时间的低温适应后,嫁接苗脯氨酸含量均高于自根苗,表明嫁接苗的抗冷害胁迫的能力明显高于自根苗。低温胁迫下嫁接苗可溶性糖含量均高于自根苗且呈上升趋势,表明嫁接苗能量代谢更旺盛,为植物提供了更多的营养物质;同时能够维持细胞膜稳定性,因而具有比自根苗更强的耐寒性。低温胁迫下,西瓜西瓜嫁接苗的SOD含量和西瓜南瓜嫁接苗的SOD含量始终高于自根苗。变化趋势一致都为先升后降。西瓜西瓜嫁接苗、西瓜南瓜嫁接苗CAT含量在受到低温胁迫后,呈现先升后降趋势。西瓜西瓜嫁接苗CAT含量都是最高的,西瓜南嫁接苗次之,含量最低的是西瓜自根苗。西瓜西瓜嫁接苗POD含量一直平缓地升高,西瓜南瓜嫁接苗整体也呈上升趋势。西瓜自根苗24小时有所下降,48h和72h均升高。在低温胁迫过程中,POD含量最低的是西瓜自根苗。SOD、CAT和POD的变化说明了嫁接苗自身排解有氧阴离子的能力强,从而更好地保护植物体免受外界胁迫的危害。2、低温胁迫下不同材料MYB类转录因子的表达Cla017850、Cla009263、Cla022152、Cla21419都属MYB类转录因子。低温处理后,西瓜自根苗Cla017850基因的表达量呈先升高后下降趋势。西瓜西瓜嫁接苗与西瓜南瓜嫁接苗Cla017850基因的表达趋势一致,均呈先升高后下降再升高趋势,在低温胁迫处理24小时后达到最大值,其中西瓜西瓜嫁接苗Cla017850基因的表达量急剧升高,是0h基准值的9.56倍,而西瓜南瓜嫁接苗在处理24h时表达量是0h基准值的2.79倍;在处理48小时和72小时后其表达量均高于对照。西瓜西瓜嫁接苗在低温处理各个时间段表达量均最高。推测这可能参与了植物的抗寒防御机制。低温处理后,西瓜自根苗Cla009263基因的表达量呈先下降后升高的趋势,西瓜西瓜嫁接苗和西瓜南瓜嫁接苗Cla009263基因的表达趋势一致,均呈先升高后下降趋势,在低温胁迫处理48小时后达到最大值,其中西瓜西瓜嫁接苗Cla009263基因的表达量急剧升高,是0h基准值的4.12倍,而西瓜南瓜嫁接苗在处理48h时表达量是0h基准值的4.375倍;在处理48小时和72小时后其表达量均高于对照。其中的分子机理有待以后的深入研究。低温处理后,西瓜自根苗西瓜南瓜嫁接苗Cla022152转录因子的表达量呈先升高后下降趋势。西瓜自根苗在低温胁迫处理24小时后达到最大值,这可能参与了植物抗寒性防御机制。西瓜西瓜嫁接苗Cla022152呈先下降后升高趋势,在低温胁迫处理48小时后降到最低值,其中西瓜西瓜嫁接苗Cla022152基因的表达量急剧下降,是0h基准值的0.13倍,在处理48小时和72小时后其表达量均低于对照。西瓜自根苗Cla021419基因的表达量呈先升高后下降趋势,西瓜西瓜嫁接苗与西瓜南瓜嫁接苗Cla021419基因的表达趋势一致,均呈先下降后升高再下降趋势,西瓜西瓜嫁接苗在低温胁迫处理72小时后达到最小值,其中西瓜西瓜嫁接苗Cla021419基因的表达量急剧下降,是0h基准值的0.18倍,而西瓜南瓜嫁接苗在处理24h时表达量最低是0h基准值的0.02倍;西瓜南瓜嫁接苗在处理48小时和72小时后其表达量均高于对照。