黄瓜耐低温机理探究进展

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1、黄瓜耐低温机理探究进展摘要：从黄瓜的形态学性状、生理指标、分子生物学等多方论述黄瓜的耐低温机理，供中国黄瓜科研工作者参考，并期望对提高国内黄瓜遗传研究与育种利用水平有所帮助。关键词：黄瓜；耐低温，机理黄瓜(CucumissativusL)属葫芦科甜瓜属，起源于喜马拉雅山南麓的热带雨林地区，很早传入我国，现在在国内栽培面积较大，尤其在我国北方寒冷地区是保护地蔬菜越冬生产中的最主要种类之一。但冬季的低温常常给它带来严重的危害。因此黄瓜耐低温机理的研究日益受到广大科研工作者的重视，本文从以下几方面论述黄瓜的耐低温机理，以期对黄瓜育种有所帮助。1、耐低温性

2、与形态学性状的关系1.1生长发育侯锋、王永健、朱其杰发现用13£或151的低温进行发芽试验，发现耐低温性强的品种发芽能力(用发芽指数表示)强，耐低温弱的品种发芽能力较弱。于拴仓报道在低温(15±0.5)1条件下胚根相对伸长率可反应品种间的耐低温性差异，浸种36h的种芽经(2.5±0.5)°C处理24h,恢复期的胚根伸长率可以区别品种间的低温耐受性。低温下不同生态型的黄瓜生长量不同，除株高外，叶面积、全株干物重的品种间差异极显著，耐低温性强的品种这3个参数高，耐低温性弱的品种低。从瓜条外观来看耐低温性弱的黄瓜品种的毛刺较多，且较大，而耐低温性强的黄瓜

3、品种的毛刺较少，且比较短小。1.2花粉黄瓜花粉的形状、大小及萌发孔与抗寒性无相关性，但花粉粒表面纹饰（亦即雕纹）有2点区别：其一为覆盖层的类型不同。耐低温性强的品种为半覆盖层类型，其表面纹饰为开放的大网状式纹饰，耐低温性弱的品种为覆盖层一穿孔型，其表面纹饰为穴状。中间型品种介于二者之间，即为半覆盖层型与覆盖层一穿孔型之中间类型，也为穴状纹饰，只是其穴眼较大。其二为花粉表面的平滑度不同。耐低温性弱的品种皆为流云块状，起伏不平，相反，耐低温性强的品种则比较平坦，没有隆起和凹陷状。1.3细胞形态温度是影响气孔开闭的因子之一，叶片气孔的开张度与黄瓜抗寒性的

4、相关性较好。耐低温性弱的品种的开张度大，耐低温性强的品种的开张度最小，中间型品种趋于二者之间。2、耐低温性与生理指标关系的研究2.1根系活力及硝酸还原酶活性侯锋试验表明，根系活力随黄瓜耐低温性的减弱而减弱，而且与冷害指数有很好的相关性oPrimak用16°C/16°C、17°C/17°C、18°C/I0°C（昼温/夜温）的低温处理黄瓜幼苗，发现温室品种NR（硝酸还原酶）活力降低幅度比露地品种大。这是由于NR活力的降低进一步引起氮代谢减速，从而影响植株生长与产量的形成。2.2电解质泄漏朱其杰认为，低温胁迫下生物膜流动性降低，通透性增加，造成细胞内溶物

5、质外渗。细胞受到的损伤愈重，电解质渗透率愈高，电导值也愈大。不同生态型的黄瓜幼苗受到的伤害不同，电导值也不同，耐冷型品种电导值低。随着低温处理时间的延长，所有品种的相对电导率都呈增加趋势，但始终是耐冷能力最强的油皮黄瓜最低。2.3保护酶系统冷害破坏新陈代谢，酶促反应从平衡状态变为不平衡状态，利用酶的活力可以作为植物抗寒性鉴定指标。朱其杰研究表明，常温和低温下生长的黄瓜，耐低温能力强的品种POD活性都低，同工酶酶带都少。POD活性及同工酶酶带数与黄瓜的耐低温性表现为负相关。但是刘鸿先的结果表明，不论常温还是低温下，一般抗冷性强的POD同工酶比抗冷性弱

6、的多1〜3条区带。沈文云。发现经31低温处理72h后，CAT活性下降，低温处理前后，耐低温品种的CAT活性均低于不耐低温的品种。另据Jack等、Omran的报道：ATP酶活性稳定，凡是ATP酶活性不受低温影响的植物较抗寒，耐低温强的材料质膜ATP酶在低温反应中产生高活性反应，耐低温弱的材料质膜则丧失ATP酶活性。2.4蛋白质一般认为可溶性蛋白质和总蛋白质与耐低温性存在正相关，随着组织可溶性蛋白质含量的增加，黄瓜耐低温能力也随着增加。低温条件下，可溶性蛋白质积累的重要意义是保护膜免受脱水造成伤害，因为蛋白质是亲水性胶体，它对膜的保护性大于糖类。Rob

7、erts用电泳方法研究了植物抗寒性与蛋白质的关系后，提出了下述见解：植物的抗寒性可能与蛋白质的一种形态更替有关；可能与细胞中已有的蛋白质出现的比例变化有关；与更适应于低温的这部分蛋白质的增加有关。庞金安认为可溶性蛋白质增加，既可能有新合成的,也有可能是从膜上或其他结合形式中降解释放出来的。朱其杰也发现不同耐冷型品种蛋白质合成系统有显著差异，经SDS—PAGE电泳，耐低温性不同的黄瓜品种显示出不同的蛋白质条带，耐冷型品种比不耐冷型品种蛋白质带多。2.5可溶性糖与脂类王荣富报道可溶性糖类的含量与植物抗寒性之间呈正相关。耐寒品种体内的还原糖特别是葡萄糖含

8、量比不耐寒品种高。经过低温锻炼的植株体内可溶性糖的含量较未经低温锻炼的高，冷冻可使果聚糖转变为果糖和蔗糖，沉积在细胞间隙中