高温胁迫对黄瓜生长发育及产量品质的影响

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1、第一章文献综述浙江温州地处中国大陆环太平洋岸线（约18000公里）的中段，浙江省东南部。全境介于北纬27.03'-28・36‘、东经119.37’一121.18'之间。属亚热带海洋季风润湿性气候区，冬夏季风交替显著，温度适中，四季分明，雨量充沛。冬无严寒，夏少酷暑。年平均气温16」〜18.2摄氏度，1月份平均气温6.8〜8摄氏度，7月份平均气温25.5〜28.2摄氏度。冬无严寒，夏少酷暑。年降水量在1500〜1900毫米之间。无霜期为260〜280天。全年日照时数在1700〜2000小时之间。近年来，由于“温室效应”

2、的作用，全球气温有逐年上升的趋势。气温的升高对多种植物的生长和发育都产生了不良影响。黄瓜（CucumissativusLI）是喜温性蔬菜，但怕热，适宜同化温度为25〜30°C,超过35°C会导致伤害，遇到50°C左右高温，短时间茎叶发生坏死。夏季高温常是限制其周年栽培的主耍环境条件。露地和保护地栽培中均存在高温热害，生产受到彫响，严重降低了黄瓜产量和品质。黄瓜热害及耐热性的研究是培育黄瓜耐热品种，黄瓜夏季育苗，减轻热害对黄瓜产量和品质影响的关键。黄瓜起源于亚热带，在高温条件下呼吸作用急剧升高，使光合产物积累减少,当温

3、度达到35°C以上时呼吸作用消耗高于光合产量生长受阻。李锡香等（2005）曾制定黄瓜幼苗整株热害症状的分级标准，但并未详细描述其幼苗的子叶、叶片、心叶和胚轴等不同的部分的热害症状及其发生发展规律。李建建等提出35°C高温处理下植株有一定程度的徒长现象，而茎粗、冠鲜重与冠干重、根鲜重与根干重增加均受到抑制；42°C处理下各项生长指标均受到明显抑制。温度是植物生冇的主要环境因子之一，适宜的温度是植物生育的必要条件，但是温度过高或过低均会影响植物正常的生长发育。然而全球气温随着大气温室效应的越演越烈不断升高，在最近的100

4、年内全球气温上升了大约0.3-0.6e（Qian等，2001）。整个种植业而对高温的挑战损失严重。夏季栽培或晚春、早秋的异常高温，致使露地或设施栽培中农作物生殖器官发育不良、光合受阻、产量和品质下降等。日益突岀的高温危害已成为制约蔬菜产量和品质的主要原因之一（王冬梅等，2003）。因此，今后露地或者设施生产急需解决的主要问题就是怎么样可以栽培作物的耐高温能力。长期以来，许多学者专家采取了各种途径和方法去研究克服高温障碍,除了加强栽培和田间管理，其中培育耐高温品种是最主要的方法之一。1高温胁迫对黄瓜生理生化指标的影响植

5、物所处环境中温度过高引起的生理性伤害称为高温伤害，又称为热害。高温胁迫对植物的直接伤害是蛋白质变性，生物膜结构破损，体内生理生化代谢紊乱。但植物在生长过程中对高温胁迫并不是被动的，当高温热胁迫来临时，植物的转录组会发生显著变化，高温胁迫响应基因构成了热激响应网络。许多生理的指标的改变是因为响应基因的表达对高温产生适应性。这些指标包括激素、细胞膜稳定性、电导率、呼吸作用、蛋白质以及过氧化物酶系统等。通过这些生理生化变化来减轻高温产生的热害，保证植物自身维持基本代谢。1.1高温胁迫对细胞膜和相关酶的影响外界环境对植物的各

6、种胁迫危害首先在膜系统中表现出来，这是因为细胞膜作为联系植物细胞与外界环境的渠道，它的组成、性质与细胞所处的环境紧密相连。之所以细胞膜被认为是受热害影响的主要部位，是因为高温是改变生物膜结构和破坏其功能的一个重要的原因之一。构成生物膜的蛋白质和脂类之间的功能键受到高温胁迫后会断裂。这会导致膜蛋白变性、分解和凝聚，膜脂小泡化，从而破坏膜的结构，导致膜透性增大，原生质外渗，膜选择透性与主动吸收功能丧失，其热稳定性可通过相对电导率反映（邹琦，1988；马永战,1988；吴国胜,1995）。黄瓜叶片细胞膜透性与品种的耐热性具

7、有相关性，相对电导率即细胞膜透性的稳定性可以反映品种的耐热性能。耐热品种在常温和高温下其子叶相对电导率均低于不耐热品种，随着温度的升高，黄瓜叶片的电导率呈上升趋势，耐热品种升幅较小，而不耐热品种的相对电导率大幅度提高（何晓明，2002）；在热胁迫下，热敏品种相对电导率提高幅度明显高于耐热品种，表明黄瓜热敏品种在38°C高温下，叶片组织的细胞膜受到比耐热品种更为严重的破坏，细胞内物质外泄更多（杨寅桂，2007）o高温胁迫造成黄瓜叶片电解质渗漏率增加，且随着胁迫强度增加和胁迫时间的延长而增加，耐热品种的电解质渗透率增加较

8、平缓，热敏品种则急剧增加，且绝对值远远高于耐热品种（李建建,2007）o植株在逆境下受到的伤害与活性氧积累诱发的膜脂过氧化作用紧密相关，而丙二醛是膜脂过氧化最重要的产物之一，可作为膜伤害的重要指标，通过测定丙二醛的含量了解膜脂过氧化程度，间接得出膜系统受损程度以及植株的抗逆性。高温胁迫后，黄瓜耐热品种植株体内MDA积累程度较低，变化幅度较小，说