丝瓜作砧木提高黄瓜耐涝性的研究

研究了涝害胁迫下黄瓜自根苗、南瓜砧嫁接苗和丝瓜砧嫁接苗的耐涝性能。结果表明：涝害胁迫时,丝瓜砧嫁接苗能维持较高的根系活力与较高的叶绿素含量;根系电解质渗出率、丙二醛（MDA）含量和超氧阴离子自由基（O2-）的含量 显著低于黄瓜自根苗和南瓜砧嫁接苗;根系SOD、POD和CAT等细胞保护酶活性高于黄瓜自根苗和南瓜砧嫁接苗;丝瓜作砧木可以提高黄瓜的耐涝性。     

不同抗性砧木嫁接黄瓜幼苗对NaCl胁迫的生理响应

在对系列黄瓜嫁接砧木进行耐盐性鉴定的基础上,选择夏尔巴、新土佐、铁力砧和云南黑籽南瓜4种抗性不同的砧木品种嫁接‘新泰密刺’黄瓜,以自根苗为对照,研究了幼苗对NaCl胁迫的生理响应差异.结果表明:在100 mmol·L-1 NaCl胁迫条件下,嫁接苗的电解质相对渗漏率和丙二醛含量均显著低于自根苗,其中黑籽南瓜嫁接苗最低,其次是铁力砧、新土佐和夏尔巴嫁接苗;NaCl胁迫下嫁接苗叶片中脯氨酸、可溶性糖含量及过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均显著高于自根苗,其中黑籽南瓜嫁接苗最高,铁力砧和新土佐嫁接苗间无显著差异,夏尔巴嫁接苗最低.NaCl胁迫后,嫁接苗叶片中Na+含量为黑籽南瓜＜铁力砧＜新土佐＜夏尔巴＜自根苗,K+含量在黑籽南瓜、铁力砧和新土佐嫁接苗间差异不大,但均明显高于夏尔巴嫁接苗,自根苗含量最低;嫁接苗Na+/K+显著低于自根苗,以黑籽南瓜嫁接苗最低.     

不同砧木黄瓜嫁接苗对温度胁迫的生理响应及其抗性评价

以4种砧木和‘春秋王2号’( Cucumis sativus ‘Chunqiuwang No.2’)黄瓜为嫁接试材,在人工气候箱内对嫁接苗和自根苗进行了连续3 d的低温(昼12 ℃/夜5 ℃)、高温(昼42 ℃/夜35 ℃)和常温(昼25 ℃/夜18 ℃)3组处理,分析温度胁迫对嫁接苗和自根苗的伤害指数、光合特性和抗氧化系统的影响,明确不同砧木嫁接苗对低温和高温抗性机制的异同,为黄瓜设施栽培生产中不同季节选择嫁接砧木提供依据。结果表明:(1)低温胁迫下,黑籽南瓜( Cucurbita ficifolia Bouché)砧嫁接苗冷害指数最低,其次为日本南瓜( Cucurbita moschata )砧嫁接苗,两者的相对叶绿素含量、净光合速率( P n)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和可溶性蛋白含量比常温对照增加较多,且两者丙二醛(MDA)含量较低。(2)高温胁迫下,‘五叶香’丝瓜( Luffa cylindrica ‘Wuyexiang’)砧嫁接苗热害指数最低,同时叶绿素含量、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性和可溶性蛋白含量均相对较高,MDA含量最低;‘甬砧8号’( Cucurbita maxima×Cucurbita moschata ‘Yongzhen No.8’)白籽南瓜砧和日本南瓜砧嫁接苗热害指数也较低,且SOD、CAT和APX活性较高。(3)不同嫁接组合的抗性综合评价结果显示,黑籽南瓜砧嫁接苗的耐寒性最强,丝瓜砧嫁接苗的耐热性最强,日本南瓜砧嫁接苗和‘甬砧8号’砧嫁接苗对高温和低温均具有一定的耐受性。研究发现,黑籽南瓜砧等嫁接组合可以通过维持光合性能,提高抗氧化酶活性,增加渗透调节物质含量来缓解高低温度胁迫造成的过氧化伤害,从而表现出对高低温胁迫的较强抵抗力。     

嫁接对铜胁迫下黄瓜幼苗根系多胺代谢的影响

采用营养液栽培法,研究了嫁接(以黑籽南瓜为砧木)对铜胁迫下黄瓜幼苗根系活力及多胺代谢的影响.结果表明:铜胁迫下黄瓜幼苗根系活力下降,电解质渗漏率升高,而嫁接苗的变化幅度显著小于黄瓜自根苗;铜胁迫下黄瓜嫁接植株根系中除游离态腐胺(Put)含量显著低于自根苗外,结合态和束缚态Put、3种形态亚精胺(Spd)和精胺(Spm)含量均显著高于自根苗,嫁接苗根系中游离态Put含量及腐胺/多胺(Put/PAs)显著低于自根苗;铜胁迫下,嫁接苗根系精氨酸脱羧酶(ADC)、鸟氨酸脱羧酶(ODC)和S-腺苷蛋氨酸脱羧酶(SAMDC)活性高于自根苗,而二胺氧化酶(DAO)和多胺氧化酶(PAO)活性显著低于自根苗.表明嫁接黄瓜幼苗根系PAs的合成增加,降解减少,使PAs含量维持在较高水平,从而提高了黄瓜幼苗抗铜胁迫能力.     

不同砧木对西瓜嫁接苗耐寒性的影响

以西瓜(Citrullus vulgarris)郑抗1号为接穗,日本南瓜（C. moschata）、黑籽南瓜（C. ficifolia）、葫芦（Lagenaria siceraia）为砧木,研究了嫁接苗和自根苗在（7.5±0.5）℃低温胁迫下叶片相关耐寒性指标的变化。结果表明：低温处理后嫁接苗丙二醛（MDA）含量、电解质渗透率显著低于自根苗;叶绿素、脯氨酸（Pro）、可溶性糖含量以及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性显著高于自根苗。与处理前相比,12 d时日本南瓜砧、黑籽南瓜砧和葫芦砧嫁接苗叶绿素含量分别降低了30.48%、28.48%和52.69%;葫芦砧嫁接苗MDA含量6 d时较处理前增加了313.16%;3～12 d日本南瓜砧和黑籽南瓜砧嫁接苗电解质渗透率显著低于葫芦砧嫁接苗;低温处理期间,日本南瓜砧嫁接苗可溶性糖含量分别比黑籽南瓜砧和葫芦砧嫁接苗高出24.71%和31.17%,SOD、POD、CAT酶活性高于另外2个组合。综合各项指标显示：3种砧木均能提高接穗对低温的忍耐能力,其顺序为日本南瓜砧＞黑籽南瓜砧＞葫芦砧。     

黄瓜贴接苗砧木子叶淀粉代谢的动态变化特征

该研究以黄瓜品种‘中农18号’、南瓜砧木品种‘京欣砧5号’为试验材料,以南瓜自根苗(P)和去除1片子叶及生长点的南瓜苗( /P)为对照,采用单子叶贴接法进行黄瓜/南瓜异体嫁接(C/P)和南瓜/南瓜自体嫁接(P/P),测定嫁接后砧木子叶形态指标和淀粉代谢的动态变化,分析嫁接后去除砧木子叶对嫁接苗生长发育的影响,以揭示砧木子叶淀粉代谢在黄瓜嫁接苗生长中的作用,为黄瓜嫁接苗的壮苗培育提供理论依据。结果显示：(1)贴接后,C/P、P/P和 /P砧木子叶鲜质量和面积显著增大,且增加量依次递减,表现为 /P > C/P > P/P > P。(2)贴接后,C/P和P/P砧木子叶中淀粉含量在嫁接后0~3 d时降低,之后迅速升高,至嫁接后13 d再次逐渐降低,且C/P砧木子叶淀粉含量及其淀粉分支酶(SBE)和水解酶(β AL)活性均显著高于P/P。(3)在嫁接后0~10 d 去除砧木子叶可显著抑制C/P嫁接苗接穗和根系生长,减弱根系活力,同时降低根系可溶性糖含量及其CWIN、HXK基因表达水平,并以嫁接后0 d 去除砧木子叶的抑制效果最显著。研究表明,黄瓜C/P单子叶贴接苗中,砧木子叶作为贮存器官,在幼苗生长早期以淀粉形式储存光合产物,之后淀粉水解成单糖为嫁接苗接穗和根系快速生长提供物质和能量。     

NaCl胁迫对茄子嫁接苗根系多胺代谢的影响

采用高压液相色谱法对80 mmol.L-1NaCl胁迫下营养液栽培茄子嫁接苗和自根苗根系多胺代谢的差异进行了研究。结果表明,胁迫2 d时,嫁接苗根系游离态亚精胺和结合态多胺含量显著高于自根苗,游离态腐胺和束缚态多胺显著低于自根苗,游离态精胺含量两者无显著差异。胁迫10 d时,自根苗3种形态的多胺含量均下降,显著低于对照植株,而嫁接苗根系游离态精胺、结合态腐胺和束缚态多胺含量显著高于对照植株。研究结果表明,NaCl胁迫显著提高了茄子嫁接苗和自根苗根系多胺氧化酶的活性,且自根苗增加幅度显著高于嫁接苗;嫁接苗胁迫初期根系结合态多胺的迅速积累及胁迫后期保持较高的精胺含量有利于其耐盐性的提高。     

‘LD-1''砧米良一号猕猴桃的耐涝性

猕猴桃是一类不耐涝的植物,为了解决猕猴桃的涝害问题,吉首大学近年来尝试用‘LD-1’作为猕猴桃的耐涝性砧木。该研究以米良一号实生苗砧米良一号猕猴桃和‘LD-1’砧米良一号猕猴桃为材料,观测根系淹水后叶片可溶性糖含量、丙二醛含量、叶绿素含量、可溶性蛋白质含量、SOD 活性和形态的变化规律,探讨了‘LD-1’砧米良一号猕猴桃的耐涝性。结果表明：(1)米良一号实生苗砧米良一号猕猴桃根系淹水后,可溶性糖含量6 d 后极显著(P<0.01)升高;丙二醛含量8 d 后显著(P<0.05)升高;叶绿素含量和可溶性蛋白质含量没有显著变化;SOD 活性6 d 后显著(P<0.05)升高,8 d 后不再有显著变化;叶片2 d 后出现轻度萎蔫,10 d后全部枯死。(2)‘LD-1’砧米良一号猕猴桃根系淹水后,可溶性糖的含量4 d 后显著(P<0.05)升高;丙二醛含量、叶绿素含量、可溶性蛋白质含量和 SOD 活性无显著变化;叶片10 d 后未出现显著的萎蔫和枯死现象,30 d 后仍正常。这说明米良一号实生苗砧米良一号猕猴桃耐涝性较弱,‘LD-1’砧米良一号猕猴桃耐涝性较强,‘LD-1’作砧木显著增强了米良一号猕猴桃的耐涝性。该研究结果为‘LD-1’在米良一号猕猴桃栽培上的应用提供了依据。     

Na2CO3处理对黄瓜嫁接苗与自根苗耐盐性的影响

通过Na2CO3,胁迫对黄瓜嫁接苗和自根苗耐盐性差异的研究,揭示黄瓜幼苗的耐盐机制,为设施黄瓜生产提供理论依据。实验以孝感早瓠瓜为砧木,津春四号黄瓜为接穗,采用不同浓度Na2CO3,溶液对黄瓜嫁接苗和自根苗进行处理,研究其对黄瓜幼苗的生理胁迫效应。结果表明：在0—7000mg／L范围内,随着Na2CO3,处理浓度的增加,黄瓜嫁接苗和自根苗的株高、茎粗、叶面积、地上部鲜重、根鲜重、叶绿素和根系活力均下降,但嫁接苗受抑制的程度显著低于自根苗;脯氨酸、丙二醛和根冠比均呈上升趋势,且这三项指标均表现为嫁接苗显著高于自根苗;叶片SOD酶活性均呈先上升后下降趋势,均在Na2CO3,处理浓度为1000mg／L时达到最大值,且嫁接苗的活性显著高于自根苗。嫁接苗的耐盐性优于自根苗,Na2CO3胁迫条件下,嫁接苗和自根苗的生长条件盐浓度以不超过3000mg／L为宜。     

西瓜接穗对嫁接苗根系糖代谢及生长发育的影响

该研究以西瓜品种‘早佳8424’、南瓜品种‘伟砧1号’为试验材料,设置2个嫁接组合西瓜/南瓜(W/P)和南瓜/南瓜(P/P),采用贴接法嫁接,并以不嫁接的南瓜自根苗(P)为对照,通过玻璃温室营养钵育苗试验测定了西瓜接穗对嫁接苗根系生长发育及糖代谢的影响。结果表明:(1)西瓜嫁接苗(W/P)根系生长指标(鲜质量、干质量、根体积等)和根系活力,以及地上生长指标(地上部鲜质量、干质量和叶面积)均显著低于南瓜嫁接苗(P/P)和南瓜自根苗(P)。(2)幼苗根系总糖、可溶性糖、还原糖、淀粉以及蔗糖、葡萄糖和果糖含量均表现为W/P P/P P,且在嫁接后18 d时各处理间均存在显著性差异。(3)在嫁接后18 d时,W/P嫁接苗根系中细胞壁转化酶(CWIN)和己糖激酶(HXK)的活性和相关基因(CWIN、HXK)表达水平较南瓜嫁接苗(P/P)和南瓜自根苗(P)均显著降低。研究发现,西瓜接穗可能通过抑制嫁接苗根系糖的积累,以及抑制CWIN和HXK的活性,从而抑制嫁接苗的根系生长和活力。     

低温胁迫对以野生黄瓜(棘瓜)为砧木的黄瓜嫁接苗生理生化指标的影响

在5℃低温胁迫条件下,对以野生黄瓜——棘瓜(Sicyos angulatus L．)和以黑籽南瓜为砧木的黄瓜嫁接苗以及自根苗的抗冷性生理生化指标的变化规律作了研究。结果表明,以棘瓜为砧木的黄瓜嫁接苗叶片的SOD、POD、CAT活性以及Pro、可溶性糖含量均高于后两者,MDA含量低于后两者。说明利用棘瓜嫁接的黄瓜苗可以忍受更长时间或更大强度的低温。     

两种黄瓜接穗在同一砧木上对生长状况影响的研究

试验以黑籽南瓜为砧木,津优1号和农城4号为接穗的2种嫁接苗的生长状况进行了比较研究。结果表明：2种嫁接苗A-CK1和A-CK2,其最大侧根长的平均增长率分别为87.42%和47.13%;根系重量分别增加77.89%和67.51%;茎粗分别增加21.90%和14.25%。壮苗指数分别增加83.08%和78.83%;根/冠比A-CK1增加45.77%,A-C2略有增加。     

Histopathological and biochemical aspects of grafted and non-grafted cucumber infected with stem rot caused by Fusarium spp.

Cucumber grafting has been used in Egypt recently to induce soil diseases tolerance. The impact of various grafting techniques on the vulnerability of grafted cucumber seedlings to Fusarium which stimulates the stem rot was investigated. Consequently, the anatomical and physiological studies were carried out on the diseased and healthy grafted cucumber seedlings, comparing with the non-grafted ones. Fusarium equiseti (MW216971.1) caused a severe stem rot of the grafted seedling through affecting the connection area of the different grafting methods, leading to complete seedling death. The hole insertion grafting method significantly exhibited the highest diseases incidence (100%), and mean disease severity index (5) when inoculated with F. equiseti. The pathogen remarkably affected the graft union area causing tissue discoloration and decay. The levels of antioxidant enzymes and total phenols were significantly enhanced in the diseased grafted and self-rooted cucumber. However, the diseased grafted cucumber recorded significantly the highest values of the antioxidant enzymes activities and total phenolic content when compared with the self-rooted ones. The results of SDS-PAGE profile revealed variations in the leaves protein profile of the grafted and self- rooted seedlings in response to Fusarium infection. Taken together, grafting cucumber onto a resistant rootstock using the splice technique can alleviate the stem rot severity caused by Fusarium spp. by enhancing the histological, physiological and molecular defense response of the grafted seedling.     

NaCl胁迫对西瓜嫁接苗叶片抗氧化酶活性及光合特性的影响

以耐盐性较强的葫芦品种‘超丰抗生王’为砧木,耐盐性较弱的西瓜品种‘秀丽’为接穗,采用营养液水培法,研究了NaCl胁迫对西瓜自根苗和嫁接苗保护酶活性、膜质过氧化及光合特性的影响。结果表明,NaCl胁迫下,嫁接苗和自根苗生物量显著下降,但嫁接苗下降幅度小于自根苗;NaCl胁迫抑制了西瓜自根苗和嫁接苗的气体交换参数,但是嫁接苗的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)及叶绿素含量显著高于自根苗;NaCl胁迫下西瓜嫁接苗叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均显著高于自根苗,丙二醛含量较自根苗低。上述结果表明,NaCl胁迫下嫁接苗通过维持较高的抗氧化酶活性来提高清除活性氧(ROS)的能力,从而降低氧化损伤,并保持较高光合速率,从而增强西瓜幼苗对盐胁迫的耐性。     

甘蓝型油菜与蔊菜属间杂种后代的苗期耐湿性综合评价

以生产上应用的耐湿性存在差异的3个甘蓝型油菜品种为对照,采用盆栽模拟湿害胁迫的方法,对15份源自甘蓝型油菜与蔊菜属间杂交获得的遗传稳定的创新种质进行苗期耐湿性鉴定和综合评价。结果显示:(1)湿害抑制根系生长,导致植株变矮,叶片发黄,生物量降低,湿害对根系影响最为严重,其次是植株总生物量积累和地上部分的生长。(2)通过主成分分析和隶属函数法,将全展叶数、绿叶率、苗高、根长、地上部分鲜重、根鲜重、植株总鲜重、地上部分干重、根干重和植株总干重等10个性状指标值转化成单一的综合评价值(D值),客观、科学、准确地对参试的18份材料进行了综合评价,为甘蓝型油菜苗期耐湿性评价提供了方法参考。(3)15份创新种质除绿叶率外的9个测定指标的耐湿性系数均高于对照品种,耐湿性综合评价结果显示,15份创新种质的D值均高于渝黄2号,13份创新种质的D值高于综合抗耐性俱佳的中油821,3份创新种质的D值高于高耐湿品种中双9号,聚类得到的高耐湿类群的7份材料中创新种质占6份(85.71%)。可见,创新种质的耐湿性平均要优于对照品种,说明通过远缘杂交获得的创新种质对甘蓝型油菜的耐湿性有了较为明显的改良和提高。     

Role of antioxidant and anaerobic metabolism enzymes in providing tolerance to maize (Zea mays L.) seedlings against waterlogging

The present investigation was undertaken to identify the possible mode of mechanism that could provide tolerance to maize (Zea mays L.) seedlings under waterlogging. Using cup method, a number of maize genotypes were screened on the basis of survival of the seedlings kept under waterlogging. Two tolerant (LM5 and Parkash) and three susceptible (PMH2, JH3459 and LM14) genotypes were selected for the present study. Activities of antioxidant and ethanolic fermentation enzymes and content of hydrogen peroxide (H2O2), glutathione and ascorbic acid were determined in roots of these genotypes after 72 h of waterlogging. Waterlogging treatment caused decline in activities of superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and ascorbate peroxidase (APX) in all the genotypes. However, only susceptible genotypes showed slight increase in glutathione reductase (GR) activity. Significant reduction in APX/GR ratio in susceptible genotypes might be the cause of their susceptibility to waterlogging. The tolerant seedlings had higher GR activity than susceptible genotypes under unstressed conditions. Stress led to decrease in H202 and increase in glutathione content of both tolerant and susceptible genotypes, but only tolerant genotypes exhibited increase in ascorbic acid under waterlogging conditions. In the tolerant genotypes, all the enzymes of anaerobic metabolism viz. alcohol dehydrogenase (ADH), aldehyde dehydrogenase (ALDH) and pyruvate decarboxylase (PDC) were upregulated under waterlogging, whereas in susceptible genotypes, only ADH was upregulated, suggesting that efficient upregulation of entire anaerobic metabolic machinery is essential for providing tolerance against waterlogging. The study provides a possible mechanism for waterlogging tolerance in maize.