高温高湿对苗期黄瓜叶片光合特性和保护酶活性的影响.pdf

书书书 北 null 方 null 园 null 艺 nullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 研究论文 第一作者简介 张丰寅 nullnullnullnull null 男 硕士研究生 研究方向 为设施农业气象 null nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 责任作者 杨再强 nullnullnullnull null 男 博士 教授 现主要从事设 施农业气象等研究工作 null nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 基金项目 国家重点研究开发计划资助项目 nullnullnullnullnullnullnullnullnull 收稿日期 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 高温高湿对苗期黄瓜叶片光合特性和 保护酶活性的影响 张 丰 寅 null 杨 再 强 null null 杨 null 立 null 罗 null 靖 null 李 岩 宸 null 李 春 影 null nullnull南京信息工程大学 气象灾害预报预警与评估协同创新中心 江苏 南京 nullnullnullnullnullnull nullnull江苏省农业气象重点实验室 江苏 南京 nullnullnullnullnullnull nullnull 摘 null 要 以 津优 nullnullnull 黄瓜为试材 于 nullnullnullnull 年 null null 月在南京信息工程大学农业气象实 验室内采用人工环境控制试验 研究高温高湿对苗期黄瓜光响应曲线 过氧化氢酶 nullnullnull 活性 超氧化物歧化酶 nullnullnull 活性 过氧化物酶 nullnullnull 活性 丙二醛 nullnullnull 含量的影响 以 期为高温高湿气象灾害监测预警及环境优化调控提供参考依据 结果表明 相同湿度下 叶 片净光合速率 nullnull 随着高温胁迫程度的增加而降低 null 种酶活性随着高温胁迫程度的增加 而增加 nullnullnull 含量随着高温胁迫程度的增加也逐渐升高 相同温度下 nullnull 随着湿度胁迫 程度的增加而降低 但变化程度相比于温度胁迫较小 null 种酶活性随着湿度胁迫程度的增 加先升高后降低 nullnullnull 含量在 nullnullnull 湿度处理下最高 高温高湿复合处理下 nullnull 随着胁迫 温度的升高 湿度的增加而降低 null 种酶活性的变化与高温胁迫下的变化一致 nullnullnull 含量 随着高温对黄瓜幼苗的损害程度增加 其抗逆性也随之增加 高温胁迫对植物净光合速率 的影响相比于湿度胁迫更大 在 nullnullnull 湿度处理下净光合速率受高温胁迫影响降低 nullnullnull 的 湿度处理能够缓解高温危害 关键词 高温高湿 黄瓜 光合特性 保护酶 中图分类号 nullnullnullnullnullnullnullnull 文献标识码 nullnull 文章编号 nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull 黄瓜 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 属葫芦科甜瓜属 传入中国已有近 nullnullnullnullnull 年的历史 null 黄瓜在我国 的分布很广泛 根据 nullnullnull 联合国粮食及农业组 织 数据显示 截至 nullnullnullnull 年中国黄瓜的生产面积 为 nullnullnull 万 nullnull null 占全球黄瓜生产面积的 nullnullnullnullnull 产量 达 到 了 nullnullnullnullnull 万 null 占 全 球 黄 瓜 总 产 量 的 nullnullnullnullnull 黄瓜属于喜温性蔬菜 中国黄瓜栽培区 域集中在温带以及热带区域 最适宜黄瓜生长发 育的 温 度 为 nullnullnullnullnullnull 超 过 nullnullnull 会 遭 受 伤 害 null nullnull 在气候变化背景下 高温灾害频发 null 高 温高湿的灾害性天气对黄瓜生长 产量与果实品 质有严重影响 关于高温对黄瓜生长发育及生理 特性的研究有一定报道 主要研究高温对黄瓜生 长指标 光合与荧光特性 抗氧化酶活性等方面 光合作用是所有绿色植物最基本也是最复杂的过 程 高温胁迫或者湿度胁迫显著降低了植物的光 合能力 null 高温胁迫下植物体内会发生蛋白质变 性 膜伤害 氨毒害等 null 孙胜楠 null 发现随着高温 胁迫程度的增加与胁迫时间的延长苗期黄瓜叶片 的净光合速率缓慢降低 崔庆梅等 null 发现高温条 件下苗期黄瓜叶片的净光合速率 叶绿素含量以 及可溶性糖含量均呈逐渐下降的趋势 说明高温 会损伤细胞膜的结构 高温和高湿也会使气孔受 限导致光合作用在一定程度上被抑制进而损伤黄 瓜幼苗的光合系统 在高温高湿条件下黄瓜的蒸 腾受阻严重 其叶面积的温度比较高 导致光合系 统 null 受到严重损害 null nullnullnullnull 等 nullnull 发现黄瓜叶 片 nullnullnull 的摄入量与水分含量受高温影响较小 而 大量活性氧化物的堆积抑制了光合作用并损害了 光合机制 王立涵等 nullnull 研究发现高温胁迫会导致 苗期黄瓜 null 个抗氧化酶 nullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnull 活性的降低 从而使其生长发育受到一定程度的 抑制 高温胁迫对植物体内内含激素含量产生影 响 进而使内含激素失去原有的平衡状态 nullnull 关于高温高湿复合灾害对黄瓜生理特性的影 响鲜见报道 运用正交实验系统研究了高温高湿 胁迫对黄瓜光合特性及保护酶的影响 揭示高温 高湿对黄瓜生长影响的致灾机理 以期为高温高 湿气象灾害监测预警及环境优化调控提供参考 依据 nullnull 材料与方法 nullnullnullnull 试验材料 供试黄瓜品种 津优 nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 华 北型 该植株从南京温室大棚种植农户手中购入 nullnullnullnull 试验方法 试验于 nullnullnullnull 年 null null 月在南京信息工程大学 农业气象试验站日光玻璃温室 nullnullnullnullnull 型 内进 行 将处于四叶一心的植株移栽在营养盆 盆高 nullnullnullnull 底径 nullnullnullnull 里 将盆栽苗放入人工气候室 nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull 开展环境控制试验 人工 气候室逐时温度设置采用韦婷婷等 nullnull 的方 法 图 null 每日的最高与最低气温共设置 null 个水平 分别为 nullnullnull 日最高气温 nullnullnull 日最低气温 nullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnull 和 nullnullnull nullnullnull 空气相 对湿度分为 null 个水平 分别为 nullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnull 和 nullnullnullnullnullnull 处理持续时间为 null null nullnull 和 nullnullnull 采用正交实验设计 共计 nullnull 个处理 表 null 以 nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull 为对照 nullnull 每处理 的植株棵数为 nullnull 高温高湿处理结束后 将植株全部取出并放 置在日光玻璃温室中进行后续恢复及生长 恢复 时间为 nullnullnull 试验期间各处理的水肥管理措施 一致 null 图 null null 人工气候箱动态低温模式的设定 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 表 null null 正交实验设计 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 处理 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 日最高 最低温度 nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null 空气相对湿度 nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull null 持续天数 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull null nullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnull null nullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnull null nullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnull null nullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnull null nullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnull null nullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnull null nullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnull null nullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnull null nullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnull null nullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnull null nullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnull null nullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnull null nullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnull 项目测定 nullnullnullnullnullnull 光响应参数测定 光合参数用 nullnullnullnullnullnullnull 便携式光合作用测定系 统 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull 测定 在晴天 nullnull nullnull nullnull nullnull 进行 选取功能叶片测定 测定时 设置 nullnullnullnullnullnullnull 中叶室温度为 nullnullnull nullnullnull 浓度为 nullnullnull null nullnullnull nullnullnull nullnull 光 合 有 效 辐 射 nullnullnull 为 nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnull null null nullnullnull null nullnull null nullnull 共 nullnull 个水平 nullnullnullnullnullnull 保护酶活性测定 先称取 nullnullnullnull 样品并放入研钵中 加入 nullnullnull null 北 null 方 null 园 null 艺 nullnullnullnullnullnull 月 下 null nullnull 为 nullnullnull 的磷酸缓冲液 将其冰浴研磨后的匀 浆倒入离心管中冰冻离心 nullnullnullnullnull 最后取上层清 液 酶液 倒入试管中 储存在 nullnullnullnull 的环境中备 用 参 照 李 合 生 nullnull 白 永 宏 等 nullnull 氮 蓝 四 唑 nullnullnull 比色法测定超氧化物歧化酶 nullnullnull 活性 参照 赵 炀 等 nullnull 愈 创 木 酚 法 测 定 过 氧 化 物 酶 nullnullnull 活性 参照王群等 nullnull 紫外分光光度法测定 过氧化氢酶 nullnullnull 活性 nullnullnullnullnullnullnullnullnull 含量测定 采用硫代巴比妥酸 nullnullnull 比色法 nullnull 测定丙 二醛 nullnullnull 含量 nullnullnullnull 数据分析 采用 nullnullnullnullnullnullnullnullnull 软件对试验所得数据进行 nullnullnullnullnull 方差分析 采用 nullnullnullnullnullnull 氏新复极差法 进行多重比较 nullnullnullnullnullnull 数据采用平均值 null 标准 差表示 用 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 软件制图 在分析高温高湿胁迫及恢复天数对黄瓜 null 种 保护酶 nullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnull 的影响时所用 数据均为各温度 湿度及恢复天数条件下各处理 数据的平均值 nullnull 结果与分析 nullnullnullnull 高温高湿对黄瓜叶片光响应曲线的影响 由图 null 可知 所有处理随着光强的增加 叶片 的净光合速率 nullnull 呈快速增加后变为缓慢增加 最 后趋于饱和甚至下降 净光合速率 nullnull 的最高值 出现在 nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull 持续天数为 nullnull 的 处理 达到 nullnullnullnullnullnullnullnull null nullnull null nullnull 最低值出现在 nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull 持续天数为 nullnull 处理 为 nullnullnullnullnullnullnull null nullnull null nullnull 仅为最高值的 nullnullnullnullnullnull 相同 湿度处理下 不同持续天数处理叶片净光合速率 nullnull 的平均值随着高温胁迫程度加剧而降低 其中 nullnullnullnullnullnull 湿度下 nullnullnull nullnullnull 持续天数为 nullnull 处理 的 nullnull 值 最 高 达 到 nullnullnullnullnullnullnullnull null nullnull null nullnull nullnullnull nullnullnull 持 续 天 数 为 nullnull 的 处 理 最 低 为 nullnullnullnullnullnullnull null nullnull null nullnull 仅为同湿度处理中最大值 的 nullnullnullnullnullnull 表明高温胁迫对叶片净光合速率的 影响程度高于高湿胁迫的影响 可以看出高温胁 迫下 nullnullnullnullnullnullnull 的湿度条件可以缓解高温胁迫 对黄瓜叶片净光合速率带来的影响 图 null null 不同温度与湿度处理下叶片光响应曲线 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull 第 期 nullnullnullnullnullnullnull 北 null 方 null 园 null 艺 nullnullnullnull 高温高湿及恢复对黄瓜保护酶活性的影响 nullnullnullnullnullnull 高温高湿及恢复对过氧化氢酶 nullnullnull 活 性的影响 nullnull 由表 null 可以看出 相同湿度下 nullnullnull nullnullnull 处理时过氧化氢酶 nullnullnull 活性最高 说明黄瓜叶 片在 nullnullnull nullnullnull 高温胁迫下呈显著抗氧化性 在 nullnullnull nullnullnull 高温胁迫下 nullnullnull 活性随着恢复天数 的增加而逐渐降低 在恢复 nullnull 时活性低于 nullnull 说明 nullnullnull 的高温对苗期黄瓜叶片的 nullnullnull 结构 具有破坏作用 抑制了 nullnullnull 活性 相同温度下 在恢复 nullnull 各处理结束日的次日 各处理湿度条 件下黄瓜叶片 nullnullnull 活性均大于 nullnull 在 湿度为 nullnullnull 时达到最大值 nullnullnullnullnull null nullnull nullnullnull nullnull 说明 nullnullnull 的湿度条件通过提高 nullnullnull 活性对于高温胁迫具 有一定缓解作用 nullnullnull 处理下恢复 nullnull 后叶片 nullnullnull 活性略微低于 nullnull 说明 nullnullnull 的湿度胁迫也 会稍微抑制叶片清除活性氧的功能 相同温度和 湿度下 随着处理天数的增加 黄瓜叶片 nullnullnull 活 性 先 增 大 在 处 理 nullnull 时 降 低 至 最 高 值 nullnullnullnullnullnull null nullnull nullnullnull nullnull 但在处理 nullnullnull 时降低至 最低值 nullnullnullnullnull null nullnull nullnullnull nullnull 相比处理 nullnull 降低 了 nullnullnullnullnull 这表明当处理天数达到一定值时叶片 对于活性氧的清除能力也将受到抑制 表 null null 高温高湿对黄瓜叶片过氧化氢酶的影响 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 处理 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 过氧化氢酶活性 nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull null null nullnull nullnullnull nullnull nullnull 恢复 nullnull 恢复 nullnull 恢复 nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull 注 表中的数值分别为各个温度和处理天数的平均值 不同小写字母 表示通过 null nullnullnullnullnull 的 nullnullnullnullnullnull氏检验 下同 nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull 高 温 高 湿 及 恢 复 对 超 氧 化 物 歧 化 酶 nullnullnull 活性的影响 nullnull 从表 null 可以看出 不同温度处理下超氧化物 歧化酶 nullnullnull 活性均大于 nullnull 其中 nullnullnull nullnullnull 下不同湿度和不同天数处理后恢复 nullnull 指温度 湿度在不同持续时间处理结束后的次日 nullnullnull 活 性与 nullnull 最接近 nullnullnull 活性在 nullnullnull nullnullnull 处理下 各不 同 湿 度 恢 复 nullnull 的 平 均 值 达 到 最 大 为 nullnullnullnullnullnullnull null nullnull nullnullnull nullnull 说明黄瓜叶片 nullnullnull 活性 会随胁迫温度的增加而增大 与 nullnullnull 活性相比 nullnullnull 在 nullnullnull nullnullnull 的高温处理下仍较好地保持着 清除活性氧的功能 不同湿度处理的 nullnullnull 活性平 均值均大于 nullnull 其中 nullnullnull 湿度处理下 不同温度 和不同天数处理后恢复 nullnullnullnullnull 活性的平均值达 到最 大 值 为 nullnullnullnullnullnullnull null nullnull nullnullnull nullnull 是 nullnull 的 nullnullnullnull 倍 而在 nullnullnull 湿度处理下叶片抗氧化能力下 降 nullnullnull 活性只有 nullnullnull 湿度处理时的 nullnullnullnullnullnull 说明在高温胁迫下适当地提高湿度对叶片清除活 性氧起到一定作用 nullnullnull 湿度处理下 nullnullnull 活性只 有 nullnullnull 湿度处理的 nullnullnullnullnullnull 说明湿度过高也会 影响其抗性 不同处理时间对 nullnullnull 活性影响较 大 随着处理天数的增加 不同温度和湿度处理的 nullnullnull 活性平均值呈先增加后平稳的趋势 不同温 湿度处理 nullnull 时 nullnullnull 活性平均值增长趋势最明 显 此时 nullnullnull 活性是 nullnull 的 nullnullnullnull 倍 不同温湿度 处理 nullnull 后在室温条件下恢复 nullnull 和 nullnullnull 时 其 nullnullnull 活性平均值比处理天数为 null nullnull 的均高 表 nullnullnullnullnullnull 表 null null 高温高湿对黄瓜叶片超氧化物歧化酶的影响 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 处理 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 超氧化物歧化酶活性 nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull null null nullnull nullnullnull nullnull nullnull 恢复 nullnull 恢复 nullnull 恢复 nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnulln