论文部分内容阅读
摘 要：研究选用津研四号和超美特作为试验材料，开展了低温处理对黄瓜幼苗生长生理特性的影响研究，对比两个品种在不同程度低温胁迫下的生长指标变化，以期为黄瓜冬、春栽培育苗以及耐低温材料筛选提供理论依据。结果表明，结合数据分析以及植物学性状观察，超美特耐低温性优于津研四号。
关键词：低温处理；黄瓜幼苗；生长
中图分类号 S63 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）12-0055-03
近年来，黄瓜反季节设施栽培发展迅速，对缓解冬春淡季蔬菜供应和丰富“菜篮子”种类发挥了积极有效的作用。黄瓜是喜温蔬菜，既不耐寒，又不耐高温，冬、春栽培中的低温弱光均会影响其生长发育，造成生长迟缓、萎蔫黄化、产量降低和品质下降等问题。因此，低温冷害对黄瓜生长及其生理特性影响的研究日益受到人们关注[1]。为此，笔者以温州地区应用较多的2个黄瓜品种为试验材料，开展了低温处理对黄瓜幼苗生长生理特性的影响试验，对比不同品种在不同程度低温胁迫下的生长指标变化，以期为黄瓜冬、春栽培育苗以及耐低温材料筛选提供理论依据[2]。
1 材料与方法
1.1 试验材料 供试黄瓜品种为天津市蔬菜研究所选育的津研四号和温州市农科院选育的超美特。
1.2 试验设计 试验于2015年在温州市农科院进行，采用人工培养箱培育幼苗，从播种到幼苗1叶1心期采取28℃/20℃（d/n），到1叶1心期时进行1d低温处理。分3个温度处理：处理I8℃/4℃（d/n）、处理II12℃/6℃（d/n）、对照CK28℃/20℃（d/n），第2天都恢复至28℃/20℃（d/n）。在低温处理前后和恢复常温5d后测定幼苗的各项指标。
1.3 测定项目和方法
1.3.1 植物学性状 每个处理随机取样10株，重复3次。把穴盘从人工智能气候培养箱中搬出拍照，分别取10株黄瓜苗洗净，用直尺、游标卡尺与电子天秤（d=0.0001）分别测量苗的株高、茎粗、生物量（植株鲜重）。
1.3.2 生理生化指标 每个处理分别称取叶片0.15g各3份，2个品种分别提取酶液用来测量保护酶活性等生理生化指标，包括过氧化物酶、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶。过氧化物酶（POD）活性采用愈创木酚法测定，过氧化氢酶（CAT）活性采用紫外线吸收法测定，超氧化物歧化酶（SOD）活性采用NBT光还原法测定[3]。
2 结果与分析
2.1 低温胁迫对黄瓜幼苗植物学性状的影响
2.1.1 不同温度处理对黄瓜幼苗株高的影响 从表1可见，低温胁迫对黄瓜幼苗株高的生长有着明显的影响。两个黄瓜品种在8℃/4℃处理1d后，株高生长受到严重抑制，反而稍有下降，这与测量时植株受低温胁迫后萎蔫有关。在12℃/6℃处理1d后，株高生长缓慢。从缓苗后第五天株高生长情况看，2个低温处理后，黄瓜幼苗均能恢复生长，但处理温度越低，恢复越缓慢。
2.1.2 不同温度处理对黄瓜幼苗茎粗的影响 从表2可见，低温胁迫对黄瓜幼苗茎粗的生长也有着明显的抑制。两个黄瓜品种在8℃/4℃、12℃/6℃处理1d后，幼苗茎都有不同程度溢缩，测量数据反而下降。缓苗后，从茎粗指标来分析，两个低温处理的黄瓜幼苗都能恢复生长，津研四号在两个低温处理后生长恢复速度慢，且无明显差别，而超美特8℃/4℃的低温胁迫后恢复生长缓慢，而在12℃/6℃的低温胁迫后能快速恢复生长。
2.1.3 不同温度处理对黄瓜幼苗生物量的影响 从表3可得，低温胁迫对黄瓜幼苗生物量的影响明显。两个黄瓜品种在8℃/4℃、12℃/6℃处理1d后，黄瓜幼苗有不同程度萎蔫，测量数据反而下降。缓苗后，从幼苗生物量的增加来看，两个低温处理的黄瓜幼苗都能恢复生长，津研四号在8℃/4℃低温胁迫后生长恢复速度非常慢，与处理前相比生物量增加少。超美特8℃/4℃的低温胁迫后恢复生长比12℃/6℃的缓慢。
2.2 不同温度处理对黄瓜叶片中POD、CAT和SOD活性的影响
2.2.1 不同温度处理对幼苗SOD活性的影响 由图1可以看出，5d时间里两个品种在28℃在SOD活性基本保持一致，津研四号略高于超美特。超美特幼苗在12℃/6℃处理1d后酶活性上升，缓苗5d后下降；而津研四号幼苗在12℃/6℃处理1d后酶活性下降，缓苗5d后急剧下降。超美特和津研四号幼苗在低温8℃/4℃处理1d后酶活性上升，缓苗5d后酶活性下降，津研四号下降幅度极显著于超美特。
2.2.2 不同温度处理对幼苗CAT活性的影响 由图2可以看出，在处理前津研四号与超美特的CAT活性基本相同。在低温处理后与对照相比，处理8℃/4℃和12℃/6℃超美特幼苗CAT活性皆呈上升；经过5d缓苗之后CAT活性继续上升；而低温处理后津研四号的的CAT活性与对照相比反而下降，缓苗5d后其活性还是低于对照。综合以上可知，在低温胁迫下超美特幼苗的CAT活性上升，而津研四号幼苗的CAT活性下降。
2.2.3 不同温度处理对幼苗POD活性的影响 由图3可以看出，在处理前津研四号的POD活性明显高于超美特。在12℃/6℃处理条件下，两个品种呈现完全相反的趋势，超美特POD活性一直呈上升趋势；津研四号一直呈下降趋势。8℃/4℃处理后超美特POD活性皆呈上升趋势，津研四号先下降后上升。在8℃/4℃和12℃/6℃条件下，超美特幼苗POD活性上升幅度极显著于津研四号。
3 结论与讨论
据研究，黄瓜正常生长发育的最低温度是10～12℃。试验结果表明，在12℃时黄瓜幼苗的生长发育就受到显著影响，随温度降低，黄瓜幼苗的株高、茎粗、生物量皆显著降低。两个品种的生长在低温下都受到明显抑制，试验中温度越低，对黄瓜幼苗生长的抑制作用越明显。津研四号的抑制显著于超美特。经过5d之后恢复，两个品种都能缓过来，幼苗的生长状况好转，不同的幼苗品种受到的冻害程度也不同，超美特的生长状况优于津研四号。同等条件下，超美特幼苗的耐低温性大于津研四号。
POD、SOD和CAT统称保护酶，对黄瓜自根苗在冷胁迫下清除活性氧，防止膜脂过氧化及抗低温伤害具有重要作用，保护酶活性的剧烈下降是黄瓜等自根幼苗诱发冷害的重要原因[4-6]。试验结果表明：从8℃/4℃、12℃/6℃这2个温度处理来看，超美特SOD活性降幅小于津研四号，其催化超氧阴离子自由基的能力强，从而减轻对植物的毒害；而超美特CAT和POD活性升幅大于津研四号，能进一步分解H2O2能力强。这说明超美特在低温胁迫下受到伤害低于津研四号。综合以上这两点，超美特幼苗的耐低温性优于津研四号。
综上所述，在持续低温条件下黄瓜幼苗的生长受到抑制，温度越低抑制越明显，而且不同品种的耐低温性差异较大，但适当的低温逆境有利于诱发抗氧化剂酶系的活力，增强品种抗逆性。因此，在黄瓜冬、春茬栽培中，在加强保温、增温措施的同时，还应注意选用耐低温性强的品种，并可适当炼苗提高品种抗性，以减轻12℃以下特别是8℃的持续低温对黄瓜幼苗生长的影响。
参考文献
[1]周青，王纪忠，陈新红.持续低温对黄瓜幼苗形态和生理特性的影响[J].北方园艺，2010（16）：1-3.
[2]郑丽梅，司龙亭，韩贵超.低温处理对不同耐寒性黄瓜幼苗叶片超微结构的影响[J].西北农业学报，2009，18（4）：276-279.
[3]张宪政.作物生理研究法[M].北京：农业出版社，1992：136-156，205-206，207-215.
[4]李明玉，曹辰兴，于喜艳.低温锻炼对冷胁迫下黄瓜幼苗保护性酶的影响[J].西北农业学报，2006，15（1）：160-164.
[5]张自坤，刘世琦，王忠全，等.低温胁迫对不同砧木黄瓜嫁接苗生理生化指标的影响[J].山东农业科学，2009，5：36-40.
[6]徐心诚.低温弱光对黄瓜幼苗过氧化物酶同工酶和丙二醛含量的影响[J].河南农业科学，2012，14（1）：113-116.
（责编：张宏民）
关键词：低温处理；黄瓜幼苗；生长
中图分类号 S63 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）12-0055-03
近年来，黄瓜反季节设施栽培发展迅速，对缓解冬春淡季蔬菜供应和丰富“菜篮子”种类发挥了积极有效的作用。黄瓜是喜温蔬菜，既不耐寒，又不耐高温，冬、春栽培中的低温弱光均会影响其生长发育，造成生长迟缓、萎蔫黄化、产量降低和品质下降等问题。因此，低温冷害对黄瓜生长及其生理特性影响的研究日益受到人们关注[1]。为此，笔者以温州地区应用较多的2个黄瓜品种为试验材料，开展了低温处理对黄瓜幼苗生长生理特性的影响试验，对比不同品种在不同程度低温胁迫下的生长指标变化，以期为黄瓜冬、春栽培育苗以及耐低温材料筛选提供理论依据[2]。
1 材料与方法
1.1 试验材料 供试黄瓜品种为天津市蔬菜研究所选育的津研四号和温州市农科院选育的超美特。
1.2 试验设计 试验于2015年在温州市农科院进行，采用人工培养箱培育幼苗，从播种到幼苗1叶1心期采取28℃/20℃（d/n），到1叶1心期时进行1d低温处理。分3个温度处理：处理I8℃/4℃（d/n）、处理II12℃/6℃（d/n）、对照CK28℃/20℃（d/n），第2天都恢复至28℃/20℃（d/n）。在低温处理前后和恢复常温5d后测定幼苗的各项指标。
1.3 测定项目和方法
1.3.1 植物学性状 每个处理随机取样10株，重复3次。把穴盘从人工智能气候培养箱中搬出拍照，分别取10株黄瓜苗洗净，用直尺、游标卡尺与电子天秤（d=0.0001）分别测量苗的株高、茎粗、生物量（植株鲜重）。
1.3.2 生理生化指标 每个处理分别称取叶片0.15g各3份，2个品种分别提取酶液用来测量保护酶活性等生理生化指标，包括过氧化物酶、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶。过氧化物酶（POD）活性采用愈创木酚法测定，过氧化氢酶（CAT）活性采用紫外线吸收法测定，超氧化物歧化酶（SOD）活性采用NBT光还原法测定[3]。
2 结果与分析
2.1 低温胁迫对黄瓜幼苗植物学性状的影响
2.1.1 不同温度处理对黄瓜幼苗株高的影响 从表1可见，低温胁迫对黄瓜幼苗株高的生长有着明显的影响。两个黄瓜品种在8℃/4℃处理1d后，株高生长受到严重抑制，反而稍有下降，这与测量时植株受低温胁迫后萎蔫有关。在12℃/6℃处理1d后，株高生长缓慢。从缓苗后第五天株高生长情况看，2个低温处理后，黄瓜幼苗均能恢复生长，但处理温度越低，恢复越缓慢。
2.1.2 不同温度处理对黄瓜幼苗茎粗的影响 从表2可见，低温胁迫对黄瓜幼苗茎粗的生长也有着明显的抑制。两个黄瓜品种在8℃/4℃、12℃/6℃处理1d后，幼苗茎都有不同程度溢缩，测量数据反而下降。缓苗后，从茎粗指标来分析，两个低温处理的黄瓜幼苗都能恢复生长，津研四号在两个低温处理后生长恢复速度慢，且无明显差别，而超美特8℃/4℃的低温胁迫后恢复生长缓慢，而在12℃/6℃的低温胁迫后能快速恢复生长。
2.1.3 不同温度处理对黄瓜幼苗生物量的影响 从表3可得，低温胁迫对黄瓜幼苗生物量的影响明显。两个黄瓜品种在8℃/4℃、12℃/6℃处理1d后，黄瓜幼苗有不同程度萎蔫，测量数据反而下降。缓苗后，从幼苗生物量的增加来看，两个低温处理的黄瓜幼苗都能恢复生长，津研四号在8℃/4℃低温胁迫后生长恢复速度非常慢，与处理前相比生物量增加少。超美特8℃/4℃的低温胁迫后恢复生长比12℃/6℃的缓慢。
2.2 不同温度处理对黄瓜叶片中POD、CAT和SOD活性的影响
2.2.1 不同温度处理对幼苗SOD活性的影响 由图1可以看出，5d时间里两个品种在28℃在SOD活性基本保持一致，津研四号略高于超美特。超美特幼苗在12℃/6℃处理1d后酶活性上升，缓苗5d后下降；而津研四号幼苗在12℃/6℃处理1d后酶活性下降，缓苗5d后急剧下降。超美特和津研四号幼苗在低温8℃/4℃处理1d后酶活性上升，缓苗5d后酶活性下降，津研四号下降幅度极显著于超美特。
2.2.2 不同温度处理对幼苗CAT活性的影响 由图2可以看出，在处理前津研四号与超美特的CAT活性基本相同。在低温处理后与对照相比，处理8℃/4℃和12℃/6℃超美特幼苗CAT活性皆呈上升；经过5d缓苗之后CAT活性继续上升；而低温处理后津研四号的的CAT活性与对照相比反而下降，缓苗5d后其活性还是低于对照。综合以上可知，在低温胁迫下超美特幼苗的CAT活性上升，而津研四号幼苗的CAT活性下降。
2.2.3 不同温度处理对幼苗POD活性的影响 由图3可以看出，在处理前津研四号的POD活性明显高于超美特。在12℃/6℃处理条件下，两个品种呈现完全相反的趋势，超美特POD活性一直呈上升趋势；津研四号一直呈下降趋势。8℃/4℃处理后超美特POD活性皆呈上升趋势，津研四号先下降后上升。在8℃/4℃和12℃/6℃条件下，超美特幼苗POD活性上升幅度极显著于津研四号。
3 结论与讨论
据研究，黄瓜正常生长发育的最低温度是10～12℃。试验结果表明，在12℃时黄瓜幼苗的生长发育就受到显著影响，随温度降低，黄瓜幼苗的株高、茎粗、生物量皆显著降低。两个品种的生长在低温下都受到明显抑制，试验中温度越低，对黄瓜幼苗生长的抑制作用越明显。津研四号的抑制显著于超美特。经过5d之后恢复，两个品种都能缓过来，幼苗的生长状况好转，不同的幼苗品种受到的冻害程度也不同，超美特的生长状况优于津研四号。同等条件下，超美特幼苗的耐低温性大于津研四号。
POD、SOD和CAT统称保护酶，对黄瓜自根苗在冷胁迫下清除活性氧，防止膜脂过氧化及抗低温伤害具有重要作用，保护酶活性的剧烈下降是黄瓜等自根幼苗诱发冷害的重要原因[4-6]。试验结果表明：从8℃/4℃、12℃/6℃这2个温度处理来看，超美特SOD活性降幅小于津研四号，其催化超氧阴离子自由基的能力强，从而减轻对植物的毒害；而超美特CAT和POD活性升幅大于津研四号，能进一步分解H2O2能力强。这说明超美特在低温胁迫下受到伤害低于津研四号。综合以上这两点，超美特幼苗的耐低温性优于津研四号。
综上所述，在持续低温条件下黄瓜幼苗的生长受到抑制，温度越低抑制越明显，而且不同品种的耐低温性差异较大，但适当的低温逆境有利于诱发抗氧化剂酶系的活力，增强品种抗逆性。因此，在黄瓜冬、春茬栽培中，在加强保温、增温措施的同时，还应注意选用耐低温性强的品种，并可适当炼苗提高品种抗性，以减轻12℃以下特别是8℃的持续低温对黄瓜幼苗生长的影响。
参考文献
[1]周青，王纪忠，陈新红.持续低温对黄瓜幼苗形态和生理特性的影响[J].北方园艺，2010（16）：1-3.
[2]郑丽梅，司龙亭，韩贵超.低温处理对不同耐寒性黄瓜幼苗叶片超微结构的影响[J].西北农业学报，2009，18（4）：276-279.
[3]张宪政.作物生理研究法[M].北京：农业出版社，1992：136-156，205-206，207-215.
[4]李明玉，曹辰兴，于喜艳.低温锻炼对冷胁迫下黄瓜幼苗保护性酶的影响[J].西北农业学报，2006，15（1）：160-164.
[5]张自坤，刘世琦，王忠全，等.低温胁迫对不同砧木黄瓜嫁接苗生理生化指标的影响[J].山东农业科学，2009，5：36-40.
[6]徐心诚.低温弱光对黄瓜幼苗过氧化物酶同工酶和丙二醛含量的影响[J].河南农业科学，2012，14（1）：113-116.
（责编：张宏民）