高温胁迫对黄瓜幼苗生理生化特性影响及其生理机制的研究

耐热性不同的两个黄瓜品种津春4号（Cucumi ativusL.Jinchu o.4，耐热）与中农12号（Cucumi ativusL.Zhongnong2，热敏感）为试材，通过测定种子萌发、叶绿素荧光参数、气体交换参数、膜伤害程度、抗氧化酶活性变化及幼苗形态指标变化等，研究了高温胁迫下黄瓜种子萌发及幼苗生长指标、叶绿素含量、光合特性、叶绿素荧光参数以及抗氧化酶活性的变化以及其影响机理，并且比较了耐热性不同的两个品种间在热胁迫下存在的差异。其主要试验结果如下： 高温处理抑制黄瓜种子的萌发，35℃处理下抑制作用不明显，40℃，42℃和45℃处理下抑制作用明显。表现为发芽率、发芽势、发芽指数与简明活力指数均下降，胚根长、胚根鲜重减小，α-淀粉酶活性下降。其变化程度随处理温度的升高而增强，品种间差异不明显。 在35℃/20℃胁迫处理下，黄瓜幼苗出现明显徒长现象，而茎粗、根鲜重、根干重、冠鲜重、冠干重增加受到明显抑制。40℃/25℃与42℃/27℃胁迫处理下，两种黄瓜幼苗各生长指标均显著降低。两个品种间生长指标存在差异，耐热品种津春4号的徒长现象较热敏感品种中农12号轻，茎粗、根鲜重、根干重、冠鲜重、冠干重受抑程度较中农12号轻，但差异不显著。 高温胁迫导致黄瓜幼苗叶片的净光合速率（ ）不同程度的下降，胞间CO2浓度（Ci）上升，而蒸腾速率（Tr）先上升后下降，引起 下降的原因主要是非气孔因素（短期35℃/20℃胁迫 下降的原因以气孔因素为主）；叶绿素a（Chla）含量、叶绿素b（Chlb）含量、叶绿素（a+b）[Chl（a+b）]含量以及类胡萝卜素（Caro）含量都降低；叶绿体的超微结构发生了很大程度的变化，其变化或破坏程度与胁迫强度相对应。高温胁迫后黄瓜幼苗叶片的 Ⅱzui大光化学效率（Fv/Fm）、 Ⅱ光合电子传递量子效率（φ Ⅱ）、光化学猝灭系数（qP）和天线转化效率（Fv'/Fm'）均不同程度地降低，而初始荧光（Fo）上升，35℃/20℃胁迫处理各参数下变化幅度较小；35℃/20℃处理不影响 Ⅱ的结构和活性，40℃/25℃处理造成 Ⅱ结构可恢复性伤害；42℃/27℃处理造成 Ⅱ结构不可逆伤害；同时，吸收光强分配于光化学反应的部分（Prate）减少，而天线热耗散（Drate）和反应中心的能量耗散（Ex）比例上升，但天线热耗散为主要的过剩光能分配途径。从整体看，高温度胁迫下，上述参数变化的程度与胁迫强度呈正比，耐热品种津春4号各参数变化幅度较热敏感品种中农12号小。 高温胁迫下，黄瓜幼苗的细胞膜透性增大（电解质渗漏率增加），丙二醛（MDA）含量增加，脯氨酸（Pro）含量增加，其增加幅度随着高温胁迫强度的增加和胁迫时间的延长而提高。与此同时，黄瓜幼苗叶片中抗氧化酶系活性发生一定程度的变化，其具体表现为POD活性和CAT活性升高，而SOD活性下降，其变化幅度随胁迫强度的增加与胁迫时间的延长而增大。就品种间而言，耐热性强的津春4号脯氨酸积累量、POD活性、CAT活性提高量均较热敏感品种中农12号明显，而电解质渗漏率增加量、MDA含量增加量低于中农12号，SOD活性下降量低于中农12号。在同等条件下，耐热品种津春4号各酶活性值及脯氨酸含量均高于热敏感品种中农12号。