不同基因型西瓜耐冷性生理与分子差异

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西瓜属葫芦科作物,原产热带非洲,至今保持着喜温暖的大陆性气候的习性。西瓜耐低温能力差,而且缺乏耐低温种质资源。西瓜是世界十大水果之一,它的世界产量在蔬菜品种中居第三位,其栽培面积仅次于西红柿,在热带和亚热带地区都有广泛种植,遍及亚洲东南部、非洲、加勒比海的大部分地区和美国南部地区。虽然西瓜栽培的地域广泛,但季节性限制大,早春栽培在一定程度上受到了限制。因此,通过多种途径对世界性大宗水果西瓜进行以提高耐冷性为重点的综合遗传性状改良研究显得尤其重要。西瓜生长最适宜的气候条件是温度较高、日照充足、空气干燥的大陆性气候。西瓜适宜生长的温度为18℃~32℃,西瓜耐高温,40℃时仍能维持一定的同化效能,但不耐低温,气温降至15℃时生长缓慢,10℃时停止生长,5℃时地上部分受害。本研究以耐低温能力不同基因型的西瓜为材料,从生理生化和分子水平上鉴定不同基因型西瓜耐低温能力。第一部分进行了西瓜耐冷性的初步鉴定。初步筛选出耐冷品种和冷敏感品种,并且确定了西瓜耐冷性差异的最适温度。为西瓜耐冷性的生理生化与分子差异的研究提供了有用的参考数据。我们比较了不同基因型西瓜在四个不同低温处理下的冷害情况,结果表明不同基因型西瓜在10℃处理下,表现出显著的耐冷性差异,由此初步筛选出耐冷品种9#与冷敏感品种2#。第二部分进行了外源水杨酸对西瓜耐冷性影响的研究。将第一部分筛选出的耐冷品种9#和冷敏感品种2#在10℃低温处理前1d进行不同浓度的SA喷雾处理,选取低温处理的第0、1、2、1、4、6、8d叶片比较几种抗氧化酶活性的变化情况和丙二醛含量的变化。研究结果显示,在外源水杨酸浓度为1.0mmol/L时,可最大提高抗氧化酶的活性,并能降低丙二醛的含量,减小丙二醛的增加幅度。最后,本研究对筛选出的耐低温植株进行了耐冷性评价。对耐低温植株和对照植株过氧化物酶同工酶的表达作了研究。耐冷植株在低温处理后会比对照植株多出现一条条带。并且对与耐冷相关基因AOX的初步克隆,为AOX基因在不同基因型西瓜内的表达作了准备。
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