CO2浓度倍增对干旱胁迫下黄瓜幼苗膜脂过氧化及抗氧化系统的影响

为了探明CO2浓度倍增对干旱胁迫下黄瓜幼苗氧化损伤的缓解机理,为未来大气CO2浓度升高或温室CO2施肥以及干旱、半干旱地区水分亏缺等逆境胁迫下黄瓜的优质高效栽培提供理论依据和技术参数,以温室专用黄瓜品种津优1号(Cucumissativus L.var.Jinyou No.1)为试材,采用裂区设计,主区因素为CO2浓度处理,设2个CO2浓度水平:大气CO2浓度(≈380μmol/mol,表示为Ambient[CO2])和倍增CO2浓度((760±20)μmol/mol,表示为Doubled[CO2]);裂区因素为水分处理,用PEG6000模拟根际干旱胁迫,设3个水分处理水平:对照(营养液,表示为C)、中度干旱胁迫(含5%PEG6000的营养液,相当于水势ψw=-0.05MPa,表示为M)和重度干旱胁迫(含10%PEG6000的营养液,相当于水势ψw=-0.15MPa,表示为S),研究了CO2浓度倍增对干旱胁迫条件下黄瓜幼苗叶片渗透调节物质含量、膜脂过氧化及抗氧化系统的影响,结果表明:(1)干旱胁迫导致黄瓜幼苗活性氧积累,质膜透性增大,丙二醛含量升高,同时幼苗叶片脯氨酸、可溶性蛋白质和可溶性总糖含量显著增加,抗氧化酶活性(SOD、POD、CAT、APX和GR)显著提高,抗坏血酸(AsA)和还原型谷胱甘肽(GSH)含量显著升高;(2)CO2浓度倍增不仅有利于促进干旱胁迫条件下黄瓜叶片渗透调节物质的积累,而且能够促进干旱胁迫条件下黄瓜叶片抗氧化酶(SOD、POD、CAT、APX和GR)活性的表达,减轻干旱胁迫下活性氧的积累,使膜脂过氧化程度下降,质膜相对透性降低,丙二醛含量减少,对防止植物的氧化损伤具有一定的保护作用。综上所述,推测温室CO2施肥或未来CO2浓度升高可在一定程度上增强黄瓜幼苗的抗旱性和缓解干旱胁迫的负效应。