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。     

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。     

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。     

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。     

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.     

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。     

嫁接对铜胁迫下甜瓜幼苗生理特性的影响

以南瓜‘京欣砧三号’为砧木、薄皮甜瓜‘IVF09’为接穗,以自根苗为对照,研究了嫁接对铜胁迫下甜瓜幼苗生理特性的影响.结果表明: 在铜胁迫条件下,甜瓜幼苗的生理特性受到抑制.与自根苗相比,嫁接苗的生物量、叶片中光合色素、葡萄糖和果糖含量及光合参数,蔗糖磷酸合成酶、中性转化酶、酸性转化酶活性均显著提高.嫁接改善了养分吸收,有效增加了K、P、Na等的含量,减少了Cu含量,在800 μmol·L^-1 Cu²⁺胁迫下,嫁接苗叶片和根部Cu含量分别比自根苗降低31.3%和15.2%;嫁接改善了植株内源激素平衡,嫁接苗叶片中生长素含量、过氧化物酶活性高于自根苗,脱落酸、丙二醛含量、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性低于自根苗.表明嫁接减弱了铜胁迫对甜瓜幼苗生理特性的抑制作用,从而提高了幼苗对铜胁迫的抵抗能力.     

NaCl胁迫对嫁接黄瓜膜脂过氧化、渗透调节物质含量及光合特性的影响

以日本引进的耐盐品种‘帝王新土佐’南瓜为砧木,以‘津研4号’黄瓜品种为接穗,研究了NaCl胁迫对黄瓜嫁接植株和自根植株的膜脂过氧化、渗透调节物质含量及光合特性的影响。结果表明:在NaCl胁迫下,黄瓜嫁接植株叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均显著高于自根植株,O·2-产生速率及丙二醛(MDA)含量显著低于自根植株,嫁接植株膜脂过氧化轻于自根植株;嫁接植株叶片游离脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质等渗透物质含量均显著高于自根植株;嫁接植株的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、叶绿素含量均显著高于自根植株;虽然NaCl胁迫抑制光合作用,但嫁接植株仍表现出优势。以上结果证明,嫁接植株耐盐性优于自根植株。     

NaCl胁迫对番茄嫁接苗生物量及离子含量的影响

以影武者为砧木,宝大903为接穗,研究了NaCl胁迫下番茄嫁接苗与接穗自根苗在生物量及Na 、K 、Ca2 、Mg2 、Cl-等含量方面的差异.结果显示,NaCl胁迫下,嫁接苗生长受抑制程度较轻;嫁接苗和自根苗Na 、Cl-含量增长幅度最大的部位均是叶片,嫁接苗增长幅度小于自根苗;K 、Ca2 、Mg2 含量下降幅度最大的部位均是根系,嫁接苗下降幅度小于自根苗;嫁接苗的K /Na 值、Ca2 /Na 值显著高于自根苗,说明嫁接苗选择性吸收K 、Ca2 能力显著强于自根苗.结果表明,NaCl胁迫下嫁接苗体内离子分布的区域化优于自根苗,耐盐性强于自根苗.     

低温胁迫对嫁接西瓜耐冷性和活性氧清除系统的影响

研究了西瓜实生苗和以黑籽南瓜、超丰F1为砧木的嫁接苗的耐冷性及活性氧清除系统的差异．结果表明,低温胁迫下,嫁接苗的耐冷性明显高于实生苗,表现为以黑籽南瓜为砧木的嫁接苗的耐冷性>以超丰F1为砧木的嫁接苗>实生苗,此外嫁接苗和实生苗均表现为叶片中叶绿素含量下降,丙二醛(MDA)含量上升,非酶促抗氧化剂抗坏血酸(AsA)、谷胱甘肽(GSH)含量和抗氧化酶超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(AsA-POD)、脱氢抗坏血酸还原酶(DR)活性下降,说明低温逆境降低了植物体防御活性氧有关的酶促和非酶促保护系统能力,提高了体内自由基浓度,加剧了膜脂过氧化．嫁接苗的活性氧清除能力均高于自根苗,且嫁接苗中耐冷性越强的活性氧清除能力越高,说明西瓜嫁接后耐冷性的提高是与植物体内活性氧清除系统中抗氧化剂含量和抗氧化酶活性提高有关。     

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。     

嫁接对低温弱光下辣椒幼苗膜脂过氧化及抗氧化酶活性的影响

以‘卫士’为砧木，以‘赤峰特选’为接穂进行嫁接，在光照培养箱内对辣椒自根苗(对照)和嫁接苗进行低温 (8 ℃/5 ℃) 弱光(100 μmol·m^-2·s^-1)处理，处理7 d后在正常条件(25 ℃/18 ℃，550～600 μmol·m^-2·s^-1)下恢复3 d，研究低温弱光下辣椒嫁接苗和自根苗电解质渗漏率(EL)、丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶活性及根系活力的变化.结果表明：低温弱光胁迫初期，辣椒幼苗叶片与根系的EL、MDA含量和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性均显著升高，而根系活力大幅降低；1～3 d后EL和MDA含量趋于平稳，SOD、POD、APX、GR活性逐渐降低，根系活力呈上升趋势.恢复3 d后，嫁接苗EL、MDA含量、抗氧化酶活性及根系活力多达到或超过胁迫前水平(根系的MDA含量较胁迫前略高)；而自根苗的EL和MDA含量仍显著高于胁迫前.与自根苗相比，嫁接苗在各处理阶段的EL和MDA含量显著降低，而SOD、POD、APX、GR活性及根系活力明显升高，说明嫁接可有效降低辣椒植株的膜脂过氧化，减轻低温弱光对其细胞膜的伤害.     

外源一氧化氮对硝酸盐胁迫下黄瓜幼苗生长及抗氧化酶活性的影响

采用营养液培养试验,通过添加不同浓度(0.05、0.1、0.2、0. mmol·L^-1)的硝普钠（SNP）作为NO供体,研究外源NO对NO₃-胁迫下黄瓜幼苗生长及叶片抗氧化酶活性的影响.结果表明： 140 mmol·L^-1 NO₃-胁迫下,外加0.1 mmol·L^-1 SNP处理1 d和7 d后,黄瓜幼苗叶片中SOD、CAT和APX活性显著升高;MDA含量显著降低,可溶性蛋白含量增加,说明外加0.1 mmol·L^-1 SNP增强了黄瓜幼苗对活性氧的清除能力,降低了膜脂过氧化程度,幼苗生长势增加,对高浓度NO₃ -胁迫的抗性增强;当SNP浓度达0.3 mmol·L^-1处理7 d后,SOD、POD、CAT和APX活性均开始降低,MDA含量增加,黄瓜幼苗受害加重.外加一定浓度(0.1～0.2 mmol·L^-1)的外源NO可缓解NO₃-胁迫对黄瓜幼苗的影响.     

镧对硝酸盐胁迫下黄瓜幼苗生长及叶片抗氧化酶活性的影响

采用水培方法研究了LaCl₃对硝酸盐胁迫下黄瓜幼苗生长及叶片抗氧化酶活性的影响.结果表明：硝酸盐胁迫显著抑制了黄瓜幼苗的生长，尤其是地上部生长.在处理7 d时，与对照相比，硝酸盐胁迫下的黄瓜单株地上部鲜质量降低了12.77 g，叶片超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性升高，而抗坏血酸过氧化物酶(APX)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性显著降低.外加低浓度（0.05 mmol·L^-1）LaCl₃可以显著提高硝酸盐胁迫下黄瓜幼苗单株鲜质量，比硝酸盐胁迫下提高了35%左右，还提高了叶片热稳定蛋白含量及SOD、POD、CAT、APX、DHAR、GR活性，降低了电解质渗漏率及丙二醛(MDA)含量，在一定程度上缓解了硝酸盐对黄瓜幼苗生长的抑制作用.但外加高浓度LaCl₃（0.5 mmol·L^-1）长期处理对黄瓜硝酸盐胁迫的缓解效果并不明显.因此外加一定浓度的LaCl₃可通过提高黄瓜抗氧化酶活性及热稳定蛋白含量来缓解硝酸盐胁迫.     

黄瓜叶片衰老过程中抗坏血酸含量与生理指标关系的研究

研究了黄瓜叶片衰老过程中抗坏血酸(ASA)含量及相关生理指标的变化,进一步分析了ASA与各相关生理指标之间的关系。结果显示,随着叶片逐渐衰老,丙二醛(MDA)含量、相对电导率(REC)及过氧化物酶(POD)活性显著升高;光合色素、可溶性蛋白质含量、超氧化物歧化酶(SOD)与过氧化氢酶(CAT)活性及ASA含量显著降低;ASA与MDA含量、REC、POD活性之间呈显著负相关关系,ASA与CAT及SOD活性之间呈显著正相关关系。研究表明,ASA对减缓叶片衰老有重要作用。     

Comparative study of alleviating effects of GSH, Se and Zn under combined contamination of cadmium and chromium in rice (Oryza sativa)

A hydroponic experiment was conducted to study the ameliorative effects of separate or combined application of exogenous glutathione (GSH), selenium (Se) and zinc (Zn) upon 20 μM cadmium (Cd) plus 20 μM chromium (Cr) heavy metal stress (HM) in rice seedlings. The results showed that HM caused a marked reduction in seedling height, chlorophyll content (SPAD) and biomass, and activities of catalase (CAT) and ascorbate peroxidase (APX) in leaves and H⁺-ATPase in roots/leaves, but elevated superoxide dismutase (SOD) and guaiacol peroxidase (POD) activities in leaves with elevated malondialdehyde (MDA) accumulation both in leaves and roots over the control. The best mitigation effect was recorded in HM+GSH+Zn and HM+GSH (addition of GSH+Zn and GSH to HM solution), which greatly alleviated HM-induced growth inhibition and oxidative stress. Compared with HM alone, HM+GSH and HM+GSH+Zn markedly reduced Cr uptake and translocation but not affected Cd concentration; improved H⁺-ATPase activity and Fe, Zn, Mn uptake and translocation, and repressed MDA accumulation. Meanwhile exogenous GSH and GSH+Zn counteracted HM-induced response of antioxidant enzymes, via suppressing HM-induced dramatic increase of root/leaf SOD and leaf POD activities, and elevating stress-depressed leaf APX and leaf/root CAT activities.     

叶绿酸铁对亚适温条件下黄瓜幼苗渗透调节物质及抗氧化酶活性的影响

以黄瓜品种“津研四号”为试材,利用光照培养箱进行亚适温处理(昼/夜18/12 ℃),研究亚适温条件下喷施5 mg·L^-1叶绿酸铁溶液对黄瓜幼苗生长、脯氨酸、可溶性糖、丙二醛含量及抗氧化酶活性的影响.结果表明: 亚适温条件下叶面喷施叶绿酸铁可以缓解亚适温对黄瓜生长的抑制,增加叶片中脯氨酸和可溶性糖含量,减少丙二醛含量,提高超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶及抗坏血酸过氧化物酶活性.喷施叶绿酸铁在一定程度上可通过促进渗透调节物质的积累和提高抗氧化酶活性,来降低膜脂质过氧化水平,从而增强黄瓜幼苗对亚适温的适应性.     

硅对连作黄瓜幼苗光合特性和抗氧化酶活性的影响

以‘津研四号’黄瓜品种为试材,研究了叶面喷施不同浓度硅(Si)(0、1、2、3、4、5 mmol·L^-1)对连作黄瓜幼苗生长、光合特性和抗氧化酶活性的影响.结果表明: 在一定浓度(1～3 mmol·L^-1 Si)范围内,施Si可降低幼苗叶片电解质渗漏率(EL)和丙二醛(MDA)含量;提高叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)、类胡萝卜素(Car)和总叶绿素含量,叶片净光合速率(P_n)升高;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和过氧化氢酶(CAT)活性均有所提高;黄瓜幼苗株高、茎粗、叶面积及干物质积累量增加.随施Si浓度的进一步增加(4～5 mmol·L^-1),叶片中EL和MDA含量升高,但仍低于对照;抗氧化酶活性和光合作用下降,幼苗生长受到显著抑制.说明外源Si可通过提高黄瓜幼苗叶片抗氧化酶活性来降低膜脂过氧化,通过增加光合作用来提高黄瓜幼苗长势,进而增强对连作障碍的抗性.以2 mmol·L^-1Si处理效果最好.