外源亞精胺對(duì)低氧脅迫下黃瓜幼苗光合作用及碳水化合物代謝的影響.pdf

1、無(wú)土栽培中營(yíng)養(yǎng)液供氧不足或基質(zhì)培中根墊的形成均會(huì)造成低氧脅迫，影響植株正常生長(zhǎng)發(fā)育，成為困擾無(wú)土栽培技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用于生產(chǎn)的限制性因子，提高作物在低氧脅迫下的耐性和抗性對(duì)無(wú)土栽培生產(chǎn)意義重大。多胺(Polyamines)是生物代謝過(guò)程中產(chǎn)生的一類具有生物活性的低分子量脂肪族含氮堿，主要包括腐胺(Put)、亞精胺(Spd)和精胺(Spm)。研究表明，多胺廣泛作用于植物生長(zhǎng)、形態(tài)建成、衰老和對(duì)環(huán)境脅迫的反應(yīng)，在多種逆境條件下，植物體內(nèi)多胺含量

2、迅速發(fā)生變化。但對(duì)多胺在植物低氧逆境脅迫下的生理作用還了解不多。 本文以耐低氧性具有顯著差異的兩個(gè)黃瓜(Cucumis sativus L.)品種(耐低氧性較強(qiáng)的‘綠霸春4號(hào)’和耐低氧性較弱的‘中農(nóng)8號(hào)’)為試材，采用營(yíng)養(yǎng)液水培法，運(yùn)用溶氧濃度調(diào)節(jié)儀精確控制營(yíng)養(yǎng)液溶氧濃度，采用葉片噴施外源Spd處理，研究了外源Spd對(duì)低氧脅迫下黃瓜幼苗植株生長(zhǎng)、光合作用和碳水化合物代謝的影響，初步探討了外源多胺在緩解根際低氧脅迫下黃瓜植株傷害的

3、生理基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果如下： 與通氣對(duì)照相比，根際低氧脅迫下黃瓜幼苗的生長(zhǎng)受到抑制，表現(xiàn)為植株鮮重、干重、株高、莖粗、葉面積、根系總長(zhǎng)度、總表面積、體積乖總根尖數(shù)都顯著下降；外源Spd緩解了低氧脅迫下黃瓜幼苗的鮮重、干重、株高、莖粗、葉面積、根系總長(zhǎng)度、總表面積、體積和總根尖數(shù)的下降，與‘綠霸春4號(hào)’相比，外源Spd對(duì)‘中農(nóng)8號(hào)’低氧脅迫傷害的緩解效應(yīng)更為明顯。 低氧脅迫下，黃瓜幼苗葉片的凈光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度(G

4、s)、蒸騰速率(Tr)都顯著低于對(duì)照；在脅迫后期，胞間CO<,2>濃度(Ci)顯著高于通氣對(duì)照處理。表明在脅迫前期黃瓜幼苗葉片凈光合速率的降低是由氣孔限所制造成，而在脅迫后期則是由非氣孔限制所造成。外源Spd能提高低氧脅迫下黃瓜幼苗葉片的Pn、Gs和Tr，在脅迫后期能減緩Ci的升高。表明在低氧脅迫下，外源Spd能緩解葉片氣孔的關(guān)閉，促進(jìn)植株對(duì)CO<,2>的吸收，提高植株的光合能力。 通氣對(duì)照和低氧脅迫處理的黃瓜幼苗的Pn和Gs日

5、變化呈先上升后下降的變化趨勢(shì)，Pn峰值均出現(xiàn)在12:00，Gs峰值出現(xiàn)時(shí)間不同處理間不一，Pn峰值以單純低氧處理最低。低氧脅迫下，兩品種幼苗Pn的降低在上午更為顯著。外源Spd的加入，緩解了低氧脅迫下植株幼苗Pn的降低，提高了植株在中午的水分利用率(WUE)。 與通氣對(duì)照相比，根際低氧脅迫下黃瓜幼苗根系中淀粉、葡萄糖含量降低，黃瓜幼苗葉片淀粉、葡萄糖含量增加，葉片和根系蔗糖和果糖含量增加；葉片、根系蔗糖合成酶(SS)和磷酸蔗糖合