根际温度对黄瓜幼苗生长及生理生化指标的影响

采用营养液栽培法,以‘春秋王2号’黄瓜为实验材料,研究了4个根际温度梯度处理(20℃、25℃、30℃、35℃)对其幼苗生长,地上部、地下部生理生化指标的影响,探讨根际温度对黄瓜幼苗生长的影响机理。结果显示:(1)黄瓜幼苗的株高、茎粗、叶面积和地上地下生物量在25℃处理下都明显大于其他3个处理,而在35℃处理下均显著降低。(2)20℃、25℃处理下,黄瓜幼苗叶片的净光合速率(Pn)均较大,此时其叶片与根系中的淀粉、蔗糖、总糖含量较高且明显高于30℃处理,35℃根际温度处理下叶片Pn严重下降。(3)根际30℃、35℃高温使得黄瓜幼苗叶片和根系中的POD活性升高,CAT活性降低;而叶片中SOD、APX活性均随根际温度的升高而增大,根系中则表现出了逐渐下降趋势。(4)叶片和根系的电解质渗漏率、丙二醛(MDA)含量在25℃下最低,而在35℃处理下最高;叶片中脯氨酸及可溶性蛋白含量在35℃处理下最高,但此时根系中含量显示最低。研究表明,4个根际温度中,25℃最适合黄瓜幼苗的生长,35℃高温直接作用部位(根系)的2种主要渗透调节物质脯氨酸及可溶性蛋白含量下降,此时叶片和根系中抗氧化酶活性的变化使得细胞膜受到了明显的过氧化伤害,根系受伤害程度加重,从而抑制了植株整体的生长。     

NaCl胁迫对黄瓜幼苗植株生长和光合特性的影响

采用营养液水培法,选用耐盐性不同的2个黄瓜品种,研究了不同浓度N aC l处理对黄瓜幼苗植株生长及叶片光合特性的影响。结果表明,在盐胁迫下,净光合速率(Pn)呈下降趋势,气孔导度(G s)变化趋势与Pn相一致;气孔限制值(L s)在处理的前4 d显著升高,随处理时间延长而下降;细胞间隙CO2浓度(C i)的变化趋势与L s相反;光合碳同化的量子效率(Φc)明显下降。耐盐性较弱的‘津春2号’各项光合参数变化幅度明显大于耐盐性较强的‘长春密刺’。短期N aC l处理,Pn下降以气孔限制因素为主,较长期N aC l处理,Pn下降转向非气孔限制因素。     

外源NO对NaCl胁迫下黄瓜幼苗生长和根系谷胱甘肽抗氧化酶系统的影响

以津春2号黄瓜为材料,采用营养液水培的方法,研究了外源一氧化氮(NO)对黄瓜幼苗生长和根系谷胱甘肽抗氧化酶系统的影响.结果表明,(1)正常生长条件下添加NO能促进黄瓜幼苗生长,而添加亚甲基蓝(MB-1)显著抑制黄瓜幼苗的生长;(2)添加NO显著缓解了NaCl胁迫对黄瓜幼苗生长的抑制,提高根系还原型谷胱甘肽(GSH)含量、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性,而氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量略有下降,同时缓解了NaCl胁迫下抗坏血酸(ASA)含量的下降幅度;(3)NaCl胁迫下添加NO的同时添加MB-1可部分解除NO的作用,与NaCl胁迫下单独添加NO处理比较,GR活性、GSH和ASA含量均降低,GSSG含量提高,APX先升高后下降.研究发现,外源NO可能通过鸟苷酸环化酶(cGC)介导来调节NaCl胁迫下黄瓜幼苗根系GR活性和GSH、GSSG、ASA含量,提高抗氧化酶活性和非酶抗氧化物质含量,增强植株对活性氧的清除能力,减少膜脂过氧化,缓解NaCl胁迫对黄瓜幼苗造成的伤害.     

NaCl胁迫下外源γ-氨基丁酸对黄瓜幼苗生长和活性氧代谢的影响

以黄瓜(Cucumis sativusL.)品种津绿3号为材料,采用营养液水培法,研究了外源γ-氨基丁酸(GABA)对NaCl胁迫下幼苗生长和活性氧(ROS)代谢的影响.结果表明,NaCl胁迫处理显著抑制了幼苗的生长,叶片抗氧化酶活性、活性氧含量显著提高;营养液添加GABA处理不但缓解了NaCl胁迫对幼苗生长的抑制作用,且叶片SOD、POD和CAT活性显著高于NaCl处理,而O-·2产生速率、MDA含量却显著低于NaCl处理;5 mmol·L-1GA-BA处理缓解NaCl胁迫对幼苗伤害的效果好于2.5 mmol·L-1GABA处理.表明NaCl胁迫下,GABA参与了黄瓜幼苗活性氧的代谢过程,对增强幼苗耐盐性有重要作用.     

外源NO对NaCl胁迫下黄瓜幼苗氮化合物和硝酸还原酶活性的影响

采用营养液水培的方法,研究了外源一氧化氮(nitric oxide,NO)对50 mmol?L-1NaCl胁迫下黄瓜(Cucu-mis sativusL.)幼苗根系和叶片内硝酸还原酶(nitrate reductase,NR)活性、硝态氮(NO3--N)、铵态氮(NH4 -N)及可溶性蛋白含量的影响.结果表明:100μmol?L-1外源NO供体硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)能明显提高NaCl胁迫下黄瓜幼苗叶片和根系内NR的活性,缓解由于盐胁迫造成的NO3--N含量的下降,减少NH4 -N在植株体内的过量积累,提高渗透调节物质可溶性蛋白的含量,从而减轻由于盐胁迫对黄瓜幼苗植株造成的伤害.     

等渗NaCl和Ca(NO_3)_2胁迫对黄瓜幼苗生长和生理特性的影响

以盐敏感型的黄瓜品种‘津春2号’为材料,采用营养液栽培方法,研究了等渗NaCl和Ca(NO3)2胁迫对黄瓜幼苗生长和生理特性的影响。结果表明,NaCl胁迫不仅抑制黄瓜幼苗地上部生长,而且对根系生长也具有抑制作用;而Ca(NO3)2胁迫主要抑制黄瓜幼苗地上部生长,对根系生长没有明显影响。NaCl胁迫下,黄瓜幼苗净光合速率(Pn)降低不仅由非气孔因素引起,而且碳同化能力也降低;而Ca(NO3)2胁迫下Pn降低主要由非气孔因素引起,对植株的碳同化能力没有明显影响。等渗NaCl和Ca(NO3)2胁迫导致黄瓜幼苗叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)反应中心过剩光能(Ex)显著升高,致使叶片超氧阴离子自由基(O-·2)产生速率加快,过氧化氢(H2O2)含量显著升高,但NaCl胁迫的升高幅度均大于Ca(NO3)2胁迫。NaCl胁迫在提高过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性的同时,降低了超氧化物歧化酶(SOD)活性,对活性氧(ROS)的清除能力有限,致使叶片ROS大量积累,膜质过氧化伤害严重;而Ca(NO3)2胁迫显著提高了SOD、POD和CAT活性,有效清除了ROS,对叶片未造成严重的膜质过氧化伤害。NaCl和Ca(NO3)2胁迫分别导致黄瓜幼苗体内Na+和Ca2+大量积累,致使离子平衡被打破,但过多Na+要比过多的Ca2+对植物体的伤害作用大。上述结果说明,黄瓜幼苗对等渗NaCl和Ca(NO3)2胁迫的生理响应存在差异。NaCl胁迫下黄瓜幼苗体内Na+大量积累,不仅限制了环境中CO2进入叶肉细胞,而且使碳同化能力降低,加之ROS清除能力有限,不能有效清除PSⅡ反应中心过剩能量所导致的ROS,因而产生了严重的膜质过氧化,影响了植株生长和光合速率;而Ca(NO3)2胁迫下,黄瓜幼苗碳同化能力没有受到影响,ROS也能够被抗氧化系统有效清除,植株没有产生严重的膜质过氧化,因而对生长和光合速率的影响没有NaCl胁迫大。     

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.     

NaCl胁迫对美国白蜡幼苗部分生理指标的影响

美国白蜡(Fraxinus americana Linn.)为木犀科(Oleaceae)白蜡树属(Fraxinus Linn.)落叶乔木,原产加拿大南部和美国,其干形通直、树形美观,是水土保持和庭院绿化的优良树种[1],具有较为突出的耐干旱和耐盐碱能力[2]。目前对美国白蜡耐盐能力的研究主要集中于引种试验和树种对比方面[2-4]。郝明灼等[5]的研究结果显示:在NaCl胁迫条件下美国白蜡叶肉细胞超微结构无明显损伤,显示出较强的耐盐能力。为进一步探讨美国白蜡耐盐的生理机制,作者以美国白     

外源一氧化氮对NaCl胁迫下黄瓜幼苗生长、活性氧代谢和光合特性的影响

采用营养液水培的方法,研究了外源一氧化氮（Nitric oxide, NO）对50mmol•L^-1NaCl胁迫下黄瓜幼苗生长、活性氧代谢和光合特性的影响。结果表明：10~400μmol•L^-1 NO供体硝普钠（Sodium nitroprusside, SNP）能显著缓解NaCl胁迫对黄瓜植株造成的伤害,100μmol•L^-1 SNP缓解效果最好,可提高幼苗的生长量,增强幼苗叶片超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性,提高了叶片叶绿素和脯氨酸（Pro）含量、净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）及气孔导度（Gs）;降低了叶片丙二醛（MDA）和过氧化氢（H₂O₂）的含量、超氧阴离子（O^•-₂）的产生速率、质膜透性和胞间二氧化碳浓度（Ci）。     

外源一氧化氮对NaCl胁迫下黄瓜幼苗生长、活性氧代谢和光合特性的影响

采用营养液水培的方法,研究了外源一氧化氮（Nitricoxide,NO）对50mmol·L^-1 NaCl胁迫下黄瓜幼苗生长、活性氧代谢和光合特性的影响。结果表明：10～4001μmol·L^-1 NO供体硝普钠（Sodium nitroprusside,SNP）能显著缓解NaCl胁迫对黄瓜植株造成的伤害,100μmol·L^-1 SNP缓解效果最好,可提高幼苗的生长量,增强幼苗叶片超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性,提高了叶片叶绿素和脯氨酸（Pro）含量、净光合速率（Pn）、蒸腾速率（n）及气孔导度（Gs）;降低了叶片丙二醛（MDA）和过氧化氢（H2O2）的含量、超氧阴离子（O2^-）的产生速率、质膜透性和胞间二氧化碳浓度（Ci）。     

硅对低温胁迫下黄瓜幼苗生长的影响

采用砂基培养的方法,研究硅对低温胁迫下黄瓜幼苗生长的影响.结果表明加硅处理能使低温胁迫下的黄瓜幼苗超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性显著升高:丙二醛(MDA)含量和超氧阴离子自由基(O₂^-)产生速率显著下降,叶片质膜透性降低;硅提高了低温胁迫下黄瓜幼苗的可溶性蛋白质和叶绿素含量、叶绿素a/b比值及植株生物量.因此,硅可以减弱低温胁迫对黄瓜幼苗的伤害.     

水杨酸和油菜素内酯对低温胁迫下黄瓜幼苗光合作用的影响

为了探明外源水杨酸(SA)和2,4-表油菜素内酯(EBR)对低温胁迫下黄瓜幼苗光合作用的调控机理,以‘优博1-5’黄瓜为试材,用1 mmol·L^-1SA和0.1 μmol·L^-1EBR喷施预处理幼苗,每天喷1次,连喷2 d后置于低温下[10 ℃/5 ℃,光强(PFD)80 μmol·m^-2·s^-1]处理.结果表明: 低温胁迫下黄瓜幼苗生长量及净光合速率(P_n)下降;喷施SA和BER显著提高了P_n、光系统Ⅱ最大光化学效率(F_v/F_m)、光系统Ⅱ实际光化学效率(Φ_PSⅡ)和光化学猝灭系数(q_P),减缓了非光化学猝灭系数(NPQ)增加的幅度,同时核酮糖-1,5-二磷酸羧化/加氧酶(Rubisco)、景天庚酮糖-1,7-二磷酸酯酶(SBPase)、转酮醇酶(TK)和果糖-1,6-二磷酸醛缩酶(FBA)活性明显升高.说明SA和EBR可以通过调节光合关键酶的活性,缓解低温对黄瓜幼苗光合作用的影响,增强其对低温的适应性.     

低镁胁迫对低温下黄瓜幼苗光合特性和抗氧化系统的影响

以‘津优3号’黄瓜幼苗为试材,以Hoagland全营养液处理为对照(CK),研究低镁(30％Mg)胁迫对低温(昼/夜温度12℃/8℃)下黄瓜幼苗光合特性和抗氧化系统的影响.结果表明:低温下30％Mg处理黄瓜幼苗叶片Mg含量显著低于CK,而根中Mg含量与CK差异不显著.随着低温胁迫时间的延长,黄瓜幼苗叶片的叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(gs)和羧化效率(CE)逐渐降低,胞间CO2浓度(Ci)趋于升高.与CK相比,低温下30％ Mg处理叶片叶绿素含量、Pn、gs和CE显著降低,C-变化不大,叶绿体膜损伤严重,叶绿体数、基粒数和片层数较少,淀粉粒数增加,淀粉粒较长,丙二醛(MDA)含量升高,而超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性降低.可见,低温下镁运输受阻引起的缺镁是叶片失绿的主要原因;低温引起Pn降低的主要原因是非气孔限制,低镁胁迫会加大低温对黄瓜Pn的影响,而由此引起的Pn降低的主要原因是气孔限制.     

H2S作为下游信号参与SA对低温弱光下黄瓜幼苗光合作用的调控

水杨酸(SA)和硫化氢(H₂S)在调控非生物胁迫下植物生长发育和生理代谢中均起着非常重要的作用,但二者作为信号分子在调控低温弱光下黄瓜光合作用中的互作关系还不清楚。本试验以黄瓜幼苗为试材,分别用SA和硫氢化钠(NaHS,H₂S供体)及其清除剂或抑制剂喷撒叶面,以适宜温光下去离子水处理为对照(CK),研究低温(8 ℃/5 ℃,昼/夜)弱光(100 μmol·m^-2·s^-1)下SA和H₂S对黄瓜幼苗光合作用的调控及互作关系。结果表明: SA可明显增强L-/D-半胱氨酸脱巯基酶(LCD、DCD)活性及其mRNA表达,促进内源H₂S产生;NaHS对苯丙氨酸解氨酶和异分支酸合成酶活性、mRNA表达量及内源SA含量影响不大。SA和NaHS可使低温弱光下黄瓜幼苗的光合速率、气孔导度和蒸腾速率明显提高,胞间CO₂浓度显著降低;同时增强核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶、Rubisco活化酶、景天庚酮糖-1,7-二磷酸酯酶和果糖-1,6-二磷酸醛缩酶活性及其mRNA表达,促进光合碳同化;提高光下PSⅡ实际光化学效率和暗下PSⅡ最大光化学效率,从而减轻低温弱光胁迫对黄瓜幼苗的光合机构的损伤和生长量的影响。H₂S清除剂次牛磺酸(HT)可使SA对低温弱光下黄瓜幼苗的光合作用和生长促进效应明显减弱,而SA抑制剂多效唑和氨基茚磷酸对H₂S诱导的黄瓜幼苗光合机构对低温弱光的耐受性无显著影响,说明H₂S作为SA的下游信号,参与调控低温弱光下黄瓜幼苗的光合作用。     

叶片淋洗对盐胁迫下玉米生长和矿质营养的影响研究

研究了叶片淋洗对NaCl胁迫下两个不同耐盐性玉米品种生长和体内矿质营养含量的影响,结果表明：无盐胁迫时,两品种PH3．5淋洗处理的生物量明显下降,加盐（100mmol/L NaCl)时,各淋洗处理间无明显差异,PH7．0和3．5淋洗降低农大3138（耐盐中等品种）盐胁迫时茎叶钠含量,茎叶钾含量在不加盐时升高,加盐时降低,而高油115（盐敏感品种）两元素变化小,高油115pH3.5淋洗处理在不加盐时增加茎叶钙的含量,加盐时无影响,农大3138不加盐时淋洗对钙无影响,加盐时含量降低,根系3元素含量变化小,盐胁迫降低玉米生物量,提高茎叶和根系钠,钙含量,降低钾含量。     

交替隔沟灌溉与施氮量对日光温室黄瓜光合作用、生长及产量的影响

以黄瓜“津育5号”为试材,研究了交替隔沟灌溉和施氮量(零氮肥、优化氮肥和常规氮肥)对日光温室黄瓜(冬春茬、秋冬茬)光合作用、生长特性、产量形成和果实品质的影响.结果表明:交替隔沟灌溉下,植株上、中、下叶位叶片的净光合速率(Pn)略低于常规灌溉下的相应叶位,而蒸腾速率(Tr)显著降低,上、中叶位叶片的瞬时水分利用效率(WUE)有所提高;交替隔沟灌溉下植株光合作用的限制因素是气孔因素.交替隔沟灌溉下施氮量的增加有助于促进黄瓜功能叶片Pn和WUE的提高.与常规灌溉相比,交替隔沟灌溉下叶片叶绿素含量和植株总生物产量有所降低,但根生物产量、根冠比以及根和果实器官的干物质分配比例增加,经济产量持平,经济产量水平的水分利用效率( WUEy)显著提高.交替隔沟灌溉有利于植株根系发育和果实形成.交替隔沟灌溉下随施氮量的增加,叶片叶绿素含量、叶绿素a/b、比叶重、植株总生物产量和经济产量呈增加趋势,果实Vc含量和可溶性糖含量升高,但优化氮肥与常规氮肥处理间差异不显著,氮肥施用对WUEy无显著影响.冬春茬黄瓜的经济产量和生物产量显著高于秋冬茬.     

黄瓜幼苗光合作用对高温胁迫的响应与适应

以‘津优35号’黄瓜幼苗为试材,研究高温(HT: 42 ℃/32 ℃)和亚高温(SHT: 35 ℃/25 ℃)胁迫对黄瓜幼苗光合作用及生长量的影响.结果表明: 高温、亚高温明显抑制幼苗生长.随着胁迫时间的延长,黄瓜幼苗叶片的光合速率(P_n)逐渐降低,胞间CO₂浓度(C_i)趋于升高,气孔导度(g_s)、蒸腾速率(T_r)、光呼吸速率(P_r)和暗呼吸速率(D_r)先上升后下降,高温、亚高温引起P_n降低的主要原因是非气孔限制.高温、亚高温可使黄瓜幼苗叶片的暗下光系统Ⅱ最大光化学效率(F_v/F_m)、光下实际光化学效率(Φ_PSII)、光化学猝灭系数(q_P)和电子传递效率(ETR)显著降低,初始荧光(F_o)和非化学猝灭系数(NPQ)逐渐升高.随着胁迫时间的延长,HT处理的RuBP羧化酶(RuBPCase)和Rubisco活化酶(RCA)活性及其mRNA表达量逐渐降低,而SHT处理的胁迫初期变化不大,3 d后趋于降低;HT和SHT处理的景天庚酮糖-1,7-二磷酸酶(SBPase)和果糖-1,6-二磷酸醛缩酶(FBA)活性与mRNA表达均呈先升高后降低趋势.可见,适宜光强下短时亚高温处理黄瓜幼苗不会产生明显光抑制,高温胁迫会对其PSⅡ反应中心造成严重损伤;光合酶受高温胁迫诱导,但其诱导效应与温度升高幅度和高温持续时间有关.     

太阳能消毒对温室土壤环境效应及防治黄瓜根结线虫病效果

采用室内测定与大田试验相结合的方法,研究了太阳能不同消毒方式对温室土壤环境的效应及对温室黄瓜根结线虫病的控制效果.结果表明,垄沟式覆盖地膜处理对温室土壤温度、土壤酶的活性、微生物数量的影响最明显,处理16d,棚室10、20、30、40、50cm深土壤的最高温度依次是59.1、57.7、56.6、48.9、47.6℃,平均每天超过55、50、45℃持续时间分别为7.5、8.5h和16h;土壤温度的升高,有利于提高对根结线虫的杀灭效果.0～20cm土壤脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶分别降低43.3%、18.7%、20.1%和13.1%;土壤真菌、细菌、放线菌数量分别降低96.0%、84.8%、53.9%.垄沟式未覆膜处理对土壤环境的影响次之,平面式未覆膜的影响最小,酶活性降低及土壤微生物数量下降对土壤的活性有一定的负效应.垄沟式覆膜太阳能消毒对温室黄瓜根结线虫控制效果最显著,持效期最长,能有效杀灭温室0～50cm土壤内根结线虫;处理后第1年和第2年对温室黄瓜根结线虫控制效果均达到100%,第3年防效96.7%,第5年仍达72.8%.垄沟式未覆膜控制效果次之;平面式未覆膜控制效果最差,持效期最短.