【摘 要】
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采用耐热砧木嫁接可有效提高蔬菜作物的耐热性.本研究中从光合器官和叶绿体抗氧化系统角度探讨耐热砧木缓解黄瓜高温胁迫伤害的生理机制,为嫁接栽培在黄瓜生产上的应用提供理论参考.以课题组前期筛选的高温敏感的黄瓜栽培品种甘多富099 为接穗,耐热砧用葫芦H12为砧木,以甘多富099 自根嫁接苗为对照,嫁接苗长至三叶一心时,移到人工气候箱中进行如下处理：(1)常温,昼夜温度28 ℃/18 ℃；(2)高温,昼夜
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采用耐热砧木嫁接可有效提高蔬菜作物的耐热性.本研究中从光合器官和叶绿体抗氧化系统角度探讨耐热砧木缓解黄瓜高温胁迫伤害的生理机制,为嫁接栽培在黄瓜生产上的应用提供理论参考.以课题组前期筛选的高温敏感的黄瓜栽培品种甘多富099 为接穗,耐热砧用葫芦H12为砧木,以甘多富099 自根嫁接苗为对照,嫁接苗长至三叶一心时,移到人工气候箱中进行如下处理：(1)常温,昼夜温度28 ℃/18 ℃；(2)高温,昼夜温度40 ℃/28 ℃.分别于高温处理第4天和恢复常温处理2d后取功能叶制成临时切片和超薄切片,在光学显微镜下观察叶片解剖结构,在透射电镜下观察叶片超微结构；利用LI-6400便携式光合测定系统和叶绿素荧光仪(MINI-PAM)分别测定光合气体交换参数和荧光参数,采用植物叶绿体纯化试剂盒(北京百奥莱博科技有限公司)提取完整叶绿体,测定叶绿体中超氧阴离子产生速率,H2O2含量,抗氧化物酶(SOD、POD和CAT)活性以及AsA-GSH谷胱甘肽循环中相关酶活性和抗氧化剂的含量.研究结果表明,(1)高温胁迫下,自根嫁接苗Pn、Gs、Ci、ΦPSⅡ、Fv/Fm、Fv′/Fm′、qp和ETR等参数均显著下降,Ls和qN明显上升；恢复常温2d后,以上参数有所恢复,但仍然显著低于自根嫁接苗对照.高温胁迫下,砧木嫁接苗各参数明显下降,Ls和qN也增加,但下降或增加幅度均小于自根嫁接苗；恢复常温2d后,大部分参数可恢复至砧木嫁接苗对照水平.(2)高温胁迫下,自根嫁接苗叶片栅栏组织出现大量空洞,叶绿体出现明显的形状异常,部分叶绿体呈紧球状,淀粉粒增多,基质片层和基粒片层排列松散、不齐,恢复常温处理2d后,其结构不能恢复正常；高温胁迫下砧木嫁接苗叶片栅栏组织未出现明显损伤,叶绿体形状正常,基质片层和基粒片层排列基本较为整齐,恢复常温处理后,其结构可基本恢复正常.(3)高温胁迫下,砧木嫁接苗超氧阴离子产生速率和H2O2含量均明显低于自根嫁接苗,SOD、POD、CAT、APX、GR、DHAR、MDAR、GSH、GSSG活性和GSH/GSSG显著增加,AsA含量和AsA/DAH无明显变化,DHA含量略微上升；恢复常温条件处理2d后,活性氧的产生明显下降,SOD、POD、CAT、APX、DHAR、MDAR、GSH、GSSG活性和DHA含量以及GSH/GSSG可恢复至常温对照水平.以上结果说明与自根嫁接苗相比,高温胁迫下砧木嫁接苗光合器官受到的损伤较小,叶绿体活性氧产生较少,叶绿体中抗氧化物酶和AsA-GSH循环中的抗氧化物质含量较高,可保持较高的净光合速率；恢复常温处理后,大多参数均可大幅度恢复,甚至恢复到砧木嫁接苗对照水平,具有很强的恢复能力,因而具有较高的耐热性.
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