论文部分内容阅读
[摘 要]黄瓜(Cucumis sativus.L)属于典型的冷敏型植物,通常温度在10~12 ℃以下停止发育,5 ℃以下则难以适应。利用冷害分级及生理生化指标对收集的20份黄瓜品种进行耐冷性的鉴定。研究发现,所有材料经冷胁迫后,耐冷性较强的材料其冷害指数低于耐冷性较弱的材料,冷胁迫后一些不利生长发育的代谢物丙二醛含量增加。本试验从20份材料中鉴定出耐冷型材料4份、冷敏型材料5份、中间型材料11份。研究同时发现,黄瓜的耐冷性与其来源和类型无明显的联系。
[关键词]黄瓜;耐冷性;冷胁迫
中图分类号:S652 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)09-0197-02
黄瓜(Cucumis sativus.L)是我国设施栽培中重要的蔬菜种类之一,属于典型的冷敏型植物,其所有组织以及果实都对低温敏感,通常温度在10~12 ℃以下时其生理活动失调、生长减缓或停止发育,5 ℃以下则难以适应﹝1﹞。本实验利用耐冷指数调查及相关生理生化指标的测定对收集到的20份黄瓜材料进行了耐冷性鉴定,确定其在低温条件下不同指标的变化规律及不同材料的耐冷性与来源和类型的关系。
1 材料与方法
1.1 试验材料(见表1)
1.2 试验方法
1.2.1 试验设计
选取饱满黄瓜种子,播于8cm×8cm的营养钵中,常规管理,待幼苗长到3叶1心时将黄瓜幼苗置于温度为22℃±0.5℃/14℃±0.5℃(昼/夜)的条件下预处理1d,然后放于温度为10℃±0.5℃/6℃±0.5℃(昼/夜)的光照培养箱中进行处理,以室内常温为对照,在冷胁迫3 d后对黄瓜幼苗进行冷害调查﹝2﹞,三次重复,并在每个重复内随机选取功能叶进行相对电导率和丙二醛含量的测定。
1.2.2 冷害分级
方法见表2:
本试验参考前人的研究[3-5],将冷害指数小于0.3的品种认定为耐冷型品种;冷害指数大于0.7的品种认定为冷敏型品种;冷害指数介于0.3~0.7之间的品种认定为中间型品种。
1.2.3 冷害相关生理生化指标的测定方法
相对电导率的测定:采用外渗电导法[6];丙二醛含量的测定:采用硫代巴比妥酸比色法[6]。
2 结果与分析
2.1 利用冷害分级的方法鉴定黄瓜不同品种的耐冷性
冷害指数表明植株受到冷胁迫后受伤害的程度,冷害指数越高,表明植物体受害程度越大。如表3所示,不同黄瓜品种在冷胁迫后冷害指数存在差异,其中第1、2、3、4、6、15号材料的冷害指数小于0.3,认定为耐冷型品种;第5、7、18、19、20号材料的冷害指数大于0.7,认定为冷敏型品种;其他材料的冷害指数在0.3~0.7之间,认定为中间型品种。
2.2 利用相關生理生化指标鉴定黄瓜不同品种的耐冷性
2.2.1 利用相对电导率鉴定黄瓜不同品种的耐冷性
相对电导率是说明植物体受伤害程度的生理生化指标之一,数值达到50%以上时,植物体细胞膜的半透性丧失,甚至细胞死亡[7]。如图1,第1、2、3、4、6、15号材料为耐冷型黄瓜;第5、7、16、18、19、20号材料为冷敏型黄瓜;其他材料为中间型黄瓜。
2.2.2 利用丙二醛含量鉴定黄瓜不同品种的耐冷性
冷胁迫后各品种黄瓜丙二醛含量均升高,丙二醛含量总体表现为冷敏型材料>中间型材料>耐冷型材料,如图2,第1、2、3、4号材料为耐冷型黄瓜;第5、7号材料为冷敏型黄瓜。
3 讨论与结结论
植物受到冷害后,植株体内会发生一系列的生理生化变化,严重时甚至影响植物体的生长代谢。根据逯明辉[2]的研究,植物的耐冷性越强、冷害指数越低,冷害对植物的影响越小。隽加香[5]通过对番茄耐低温鉴定,将冷害指数小于0.2的番茄材料认定为强耐冷型品种、冷害指数大于1.0的番茄材料认定为冷敏感型品种、冷害指数在0.2与1.0之间的番茄材料认定为弱耐冷型品种。本试验中将冷害指数小于0.3的材料认定为耐冷型黄瓜、冷害指数大于0.7的材料认定为冷敏型黄瓜、冷害指数在0.3与0.7之间的材料认定为中间型黄瓜。此外,由于该指标的测定受检测者主观因素的影响比较大,所以本试验采用冷害指数与其它鉴定指标相结合的方法。
在鉴定植物耐冷性的指标中测定植株体内相对电导率和丙二醛含量的变化是一种比较快速、简便的鉴定方法,也是被许多学者用于研究植物耐冷性的首选指标。当植株受到冷害后,脂膜由原来的液晶相变为凝胶状,从而使细胞的透性增加,相对电导率增加[8]。沈文云[9]研究发现,黄瓜经低温处理后,相对电导率、丙二醛含量增加,其中以耐冷性强的品种,相对电导率的数字降低、丙二醛含量增高。在本试验中冷胁迫后所有材料的相对电导率、丙二醛含量均升高,升幅较小的材料被认定为耐冷型黄瓜,质膜的稳定性相对较高。
本试验利用冷害分级鉴定与相关生理生化指标鉴定相结合的方法,对收集到的20份黄瓜品种资源进行耐冷性鉴定,结果发现冷害分级是一种有效地耐冷性鉴定方法,在20份黄瓜品种中筛选出耐冷型材料4份,冷敏型材料5份,中间型材料11份。我们也发现,黄瓜品种的耐冷性与黄瓜的来源地和类型无明显的联系。研究同时发现,采用相对电导率、丙二醛鉴定的结果与冷害分级鉴定的结果大体相符,但也存在一定的差异,这说明仅采用某一种鉴定指标来鉴定植物的耐冷性是不够的,应采用多种鉴定指标相结合的方法,弥补使用单一指标的局限性,使鉴定结果与实际更为接近。
参考文献
[1] 山东农业大学主编.蔬菜栽培学[M].北京:中国农业出版社,2000:206-210.
[2] 逯明辉.黄瓜耐冷生理机制、分子标记及相关基因分离的研究.南京农业大学博士学位论文[D].2005.
[3] 刁艳.外源物质对低温胁迫番茄幼苗生理指标及膜伤害的研究[D].东北农业大学硕士学位论文.2007.
[4] 鲍宁宇.不同土壤水分和低温预处理对黄瓜幼苗抗冷性的影响[D].东北农业大学学位论文.2009.
[5] 隽加香.番茄品种资源早期抗冷性鉴定方法的研究[D].东北农业大学学位论文.2009.
[6] 高俊凤.植物生理学实验指导[M].北京:高等教育出版社.2006.
[7] 李晓明.黄瓜耐冷指标的筛选及Ca2+在黄瓜耐冷中作用的研究[D]. 南京农业大学硕士学位论文.2006.
[关键词]黄瓜;耐冷性;冷胁迫
中图分类号:S652 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)09-0197-02
黄瓜(Cucumis sativus.L)是我国设施栽培中重要的蔬菜种类之一,属于典型的冷敏型植物,其所有组织以及果实都对低温敏感,通常温度在10~12 ℃以下时其生理活动失调、生长减缓或停止发育,5 ℃以下则难以适应﹝1﹞。本实验利用耐冷指数调查及相关生理生化指标的测定对收集到的20份黄瓜材料进行了耐冷性鉴定,确定其在低温条件下不同指标的变化规律及不同材料的耐冷性与来源和类型的关系。
1 材料与方法
1.1 试验材料(见表1)
1.2 试验方法
1.2.1 试验设计
选取饱满黄瓜种子,播于8cm×8cm的营养钵中,常规管理,待幼苗长到3叶1心时将黄瓜幼苗置于温度为22℃±0.5℃/14℃±0.5℃(昼/夜)的条件下预处理1d,然后放于温度为10℃±0.5℃/6℃±0.5℃(昼/夜)的光照培养箱中进行处理,以室内常温为对照,在冷胁迫3 d后对黄瓜幼苗进行冷害调查﹝2﹞,三次重复,并在每个重复内随机选取功能叶进行相对电导率和丙二醛含量的测定。
1.2.2 冷害分级
方法见表2:
本试验参考前人的研究[3-5],将冷害指数小于0.3的品种认定为耐冷型品种;冷害指数大于0.7的品种认定为冷敏型品种;冷害指数介于0.3~0.7之间的品种认定为中间型品种。
1.2.3 冷害相关生理生化指标的测定方法
相对电导率的测定:采用外渗电导法[6];丙二醛含量的测定:采用硫代巴比妥酸比色法[6]。
2 结果与分析
2.1 利用冷害分级的方法鉴定黄瓜不同品种的耐冷性
冷害指数表明植株受到冷胁迫后受伤害的程度,冷害指数越高,表明植物体受害程度越大。如表3所示,不同黄瓜品种在冷胁迫后冷害指数存在差异,其中第1、2、3、4、6、15号材料的冷害指数小于0.3,认定为耐冷型品种;第5、7、18、19、20号材料的冷害指数大于0.7,认定为冷敏型品种;其他材料的冷害指数在0.3~0.7之间,认定为中间型品种。
2.2 利用相關生理生化指标鉴定黄瓜不同品种的耐冷性
2.2.1 利用相对电导率鉴定黄瓜不同品种的耐冷性
相对电导率是说明植物体受伤害程度的生理生化指标之一,数值达到50%以上时,植物体细胞膜的半透性丧失,甚至细胞死亡[7]。如图1,第1、2、3、4、6、15号材料为耐冷型黄瓜;第5、7、16、18、19、20号材料为冷敏型黄瓜;其他材料为中间型黄瓜。
2.2.2 利用丙二醛含量鉴定黄瓜不同品种的耐冷性
冷胁迫后各品种黄瓜丙二醛含量均升高,丙二醛含量总体表现为冷敏型材料>中间型材料>耐冷型材料,如图2,第1、2、3、4号材料为耐冷型黄瓜;第5、7号材料为冷敏型黄瓜。
3 讨论与结结论
植物受到冷害后,植株体内会发生一系列的生理生化变化,严重时甚至影响植物体的生长代谢。根据逯明辉[2]的研究,植物的耐冷性越强、冷害指数越低,冷害对植物的影响越小。隽加香[5]通过对番茄耐低温鉴定,将冷害指数小于0.2的番茄材料认定为强耐冷型品种、冷害指数大于1.0的番茄材料认定为冷敏感型品种、冷害指数在0.2与1.0之间的番茄材料认定为弱耐冷型品种。本试验中将冷害指数小于0.3的材料认定为耐冷型黄瓜、冷害指数大于0.7的材料认定为冷敏型黄瓜、冷害指数在0.3与0.7之间的材料认定为中间型黄瓜。此外,由于该指标的测定受检测者主观因素的影响比较大,所以本试验采用冷害指数与其它鉴定指标相结合的方法。
在鉴定植物耐冷性的指标中测定植株体内相对电导率和丙二醛含量的变化是一种比较快速、简便的鉴定方法,也是被许多学者用于研究植物耐冷性的首选指标。当植株受到冷害后,脂膜由原来的液晶相变为凝胶状,从而使细胞的透性增加,相对电导率增加[8]。沈文云[9]研究发现,黄瓜经低温处理后,相对电导率、丙二醛含量增加,其中以耐冷性强的品种,相对电导率的数字降低、丙二醛含量增高。在本试验中冷胁迫后所有材料的相对电导率、丙二醛含量均升高,升幅较小的材料被认定为耐冷型黄瓜,质膜的稳定性相对较高。
本试验利用冷害分级鉴定与相关生理生化指标鉴定相结合的方法,对收集到的20份黄瓜品种资源进行耐冷性鉴定,结果发现冷害分级是一种有效地耐冷性鉴定方法,在20份黄瓜品种中筛选出耐冷型材料4份,冷敏型材料5份,中间型材料11份。我们也发现,黄瓜品种的耐冷性与黄瓜的来源地和类型无明显的联系。研究同时发现,采用相对电导率、丙二醛鉴定的结果与冷害分级鉴定的结果大体相符,但也存在一定的差异,这说明仅采用某一种鉴定指标来鉴定植物的耐冷性是不够的,应采用多种鉴定指标相结合的方法,弥补使用单一指标的局限性,使鉴定结果与实际更为接近。
参考文献
[1] 山东农业大学主编.蔬菜栽培学[M].北京:中国农业出版社,2000:206-210.
[2] 逯明辉.黄瓜耐冷生理机制、分子标记及相关基因分离的研究.南京农业大学博士学位论文[D].2005.
[3] 刁艳.外源物质对低温胁迫番茄幼苗生理指标及膜伤害的研究[D].东北农业大学硕士学位论文.2007.
[4] 鲍宁宇.不同土壤水分和低温预处理对黄瓜幼苗抗冷性的影响[D].东北农业大学学位论文.2009.
[5] 隽加香.番茄品种资源早期抗冷性鉴定方法的研究[D].东北农业大学学位论文.2009.
[6] 高俊凤.植物生理学实验指导[M].北京:高等教育出版社.2006.
[7] 李晓明.黄瓜耐冷指标的筛选及Ca2+在黄瓜耐冷中作用的研究[D]. 南京农业大学硕士学位论文.2006.