夜間低溫對設(shè)施番茄光合物質(zhì)生產(chǎn)、分配及代謝影響的研究.pdf

1、本研究以“遼園多麗”番茄為試材，以現(xiàn)代生理生化測定技術(shù)、顯微技術(shù)和環(huán)境控制技術(shù)為手段，研究探討了夜間低溫對番茄光合物質(zhì)生產(chǎn)、積累與分配以及代謝的影響，并深入分析了產(chǎn)生這些影響的原因和機(jī)理，為設(shè)施番茄栽培中的溫度管理提供了理論基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果如下： 1．明確了12℃、9℃夜間低溫處理5d就可明顯降低番茄植株株高和株幅，葉面積，相對生長速率，處理10d后恢復(fù)10d就可恢復(fù)到對照水平；而6℃低溫處理5d恢復(fù)10d可恢復(fù)到對照水平，處

2、理10d恢復(fù)10d未能恢復(fù)到對照水平。夜間不同時段低溫處理后，番茄植株的株高、株幅、葉面積、相對生長速率、凈同化速率和根冠比皆降低，前半夜低溫處理降低幅度大于后半夜低溫處理；恢復(fù)7d后，株高、株幅和葉面積降低趨勢同處理7d時，相對生長速率、凈同化速率、根冠比仍小于后半夜低溫處理。 2．明確了12℃、9℃、6℃夜溫處理7d，僅6℃處理使第1花序初花期延遲1d，9℃、6℃處理使第2花序初花期延后2d，苗期夜低溫處理對番茄第1和第2花

3、序坐果率沒有明顯的影響。 3．以15℃夜溫為對照，研究了12℃、9℃、6℃不同的夜間低溫處理14d對番茄產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，結(jié)果表明：12℃處理與對照植株產(chǎn)量差異不大，9℃、6℃處理植株結(jié)果個數(shù)增加，總產(chǎn)量高，但畸形果及裂果發(fā)生率增加，商品產(chǎn)量較低。無論對照還是處理植株第2穗平均單果重均高于第1穗。夜低溫處理使果實中有機(jī)酸含量提高。處理植株果實可溶性糖和Vc含量積累變化規(guī)律與對照基本一致，果實糖酸比低于對照。 4．以15℃

4、夜溫為對照，研究了6℃夜間低溫處理7d，14d，21d對番茄產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，結(jié)果表明：苗期處理14d植株產(chǎn)量最高，21d植株產(chǎn)量最低，畸形果及裂果的發(fā)生率與6℃處理時間長度不是正相關(guān)關(guān)系。苗期夜間低溫處理7d，14d，21d植株果實發(fā)育的各個時期，有機(jī)酸含量呈不斷上升趨勢，在成熟時達(dá)到最高，而對照果實有機(jī)酸含量是在開花后50d時達(dá)到最高，成熟時有機(jī)酸含量下降。各處理植株果實可溶性糖含量的變化規(guī)律與對照基本一致，6℃處理21d成熟期果實

5、糖含量高于對照。處理植株第1穗果糖酸比均高于對照，而第2穗果糖酸比卻低于對照。 5．以15℃夜溫為對照，研究了9℃夜間低溫處理對番茄產(chǎn)量、品質(zhì)的影響，結(jié)果表明：夜間低溫處理影響了番茄果實的生長速度，對第2穗果實質(zhì)量的影響程度大于第1穗果。低溫處理推遲了番茄的生長發(fā)育，成熟期延后19d。夜間低溫處理使番茄果實的可溶性糖含量降低，糖酸比下降。 6．以15℃夜溫為對照，研究了12℃、9℃、6℃不同的夜間低溫對番茄光合作用和葉綠

6、素?zé)晒鈪?shù)的影響，結(jié)果表明：番茄經(jīng)過夜間低溫處理抑制了植株總干物質(zhì)的積累。葉綠素a、葉綠素b、總?cè)~綠素含量降低，凈光合速率下降，光合作用相關(guān)因素中氣孔導(dǎo)度(Gs)、胞間CO<,2>濃度(Ci)、蒸騰速率(Tr)下降，氣孔限制值(Ls)增大；12℃、9℃的低溫處理10d番茄凈光合速率及相關(guān)因素可恢復(fù)到對照水平，6℃低溫處理10d對番茄凈光合速率的影響則不可恢復(fù)，而對光合作用相關(guān)因素的影響是可恢復(fù)的，說明在恢復(fù)期間6℃夜低溫處理凈光合速率的

7、降低與Gs、Ci、Tr、Ls無關(guān)。所有夜間低溫處理對Fv/Fm、φPSⅡ、ETR影響很小，低溫脅迫解除后很快得到恢復(fù)，說明試驗所設(shè)定的夜間低溫及其處理時間未對PSⅡ系統(tǒng)造成傷害。 7．以15℃夜溫為對照，研究了6℃夜間低溫處理對番茄光合作用日變化的影響，結(jié)果表明：夜低溫處理3d、7d時處理番茄葉片凈光合速率下降，一天中凈光合速率都低于對照；夜低溫處理3d恢復(fù)10d，其一天中凈光合速率已恢復(fù)到對照水平；夜低溫處理7d后恢復(fù)7d仍未

8、恢復(fù)到對照水平，凈光合速率變化規(guī)律同處理7d時。在低溫處理期間，光合作用相關(guān)因素氣孔導(dǎo)度(Gs)、胞間CO<,2>濃度(Ci)、蒸騰速率(Tr)下降，氣孔限制值(Ls)增大，表明夜低溫處理期間番茄光合作用降低的原因有氣孔限制因素。夜低溫處理7d恢復(fù)7d時，光合速率相關(guān)因素皆恢復(fù)到對照水平，而凈光合速率降低，說明恢復(fù)期番茄葉片光合作用下降為非氣孔因素限制。 8．以15℃夜溫為對照，研究了9℃夜間低溫處理對番茄葉片光合作用的影響，結(jié)

9、果表明：果實發(fā)育期低溫處理降低了番茄的凈光合速率，處理初期伴隨光合速率的下降Gs、Ci、Tr下降，Ls上升，氣孔限制光合作用，隨著處理時間的延長，Ci在處理40d后略大于對照，而Gs小于對照，說明此時為非氣孔限制光合作用。 9．以15℃夜溫為對照，研究了6℃夜間低溫處理對番茄羧化效率日變化的影響，結(jié)果表明：夜低溫處理3d、7d時番茄葉片羧化效率降低，一天中葉片羧化效率皆低于對照；處理3d恢復(fù)10d時，夜低溫處理番茄葉片羧化效率在

10、一天中皆大于對照；處理7d恢復(fù)7d時，夜低溫處理番茄葉片羧化效率仍低于對照。 10．以15℃夜溫為對照，研究了6℃夜間低溫對番茄葉片氣孔開張度日變化及葉片結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明：處理7d時，處理番茄葉片氣孔器顯著小于對照，氣孔密度明顯增加，氣孔張開程度一天中皆小于對照；恢復(fù)3d時氣孔開口程度顯著低于對照；恢復(fù)7d時一天中氣孔開口程度與對照差異不顯著。葉片氣孔張開率在處理7d時，上午均高于對照，下午則相反；恢復(fù)3d時氣孔張開率和對照

11、差異不顯著；恢復(fù)7d時，氣孔張開率上午大于對照，下午小于對照。處理7d時，6℃處理植株葉片表皮厚度極顯著大于對照，葉片厚度大于對照，但與對照差異不顯著；恢復(fù)3d，6℃處理植株葉片表皮厚度和葉片厚度仍大于對照，但與對照差異不顯著；恢復(fù)7d時葉片表皮厚度略大于對照，但差異不顯著，葉片厚度小于對照。處理及恢復(fù)期間葉片柵欄組織和海綿組織未見明顯差異。夜間低溫處理可以使葉片葉綠體內(nèi)形成較大的淀粉粒，經(jīng)7d適溫恢復(fù)淀粉粒明顯減小。 11．明確了番茄

12、經(jīng)過夜間低溫處理抑制了植株各器官及總干物質(zhì)積累，溫度越低對干物質(zhì)積累抑制的百分率越大。葉片中的干物質(zhì)分配比率隨著夜間溫度的降低而增加，莖、根中的干物質(zhì)分配比率隨著夜間溫度的降低而降低。 12．以夜溫15℃為對照，研究了夜間不同時段6℃低溫處理及整夜6℃低溫處理對番茄光合產(chǎn)物積累與分配的影響，結(jié)果表明：夜間低溫處理降低了植株的干物質(zhì)積累總量，處理7d時，后半夜低溫處理干物質(zhì)積累總量和對照差異不顯著，其余處理和對照差異極顯著；恢復(fù)7

13、d時，后半夜低溫處理的根、莖、葉干物質(zhì)含量均已達(dá)到對照水平，而前半夜低溫處理和整夜低溫處理植株未恢復(fù)到對照水平。整夜低溫處理增加了葉的分配比率，前半夜低溫處理增加了莖的分配比率，后半夜低溫處理增加了根的分配比率；恢復(fù)7d時，和對照相比，整夜低溫處理葉片的干物質(zhì)分配比率增加，其余處理降低，所有夜低溫處理株株莖的干物質(zhì)分配比率增加，根的分配比率降低。 13．明確了果實發(fā)育期夜間低溫降低了番茄的總干物質(zhì)質(zhì)量。整個處理期間，葉、莖干物質(zhì)

14、質(zhì)量增加，根干物質(zhì)質(zhì)量前期減少而后期增加，果實干物質(zhì)質(zhì)量減少。夜間低溫處理增加了光合產(chǎn)物在葉、莖中的分配比率，降低了果實中的干物質(zhì)分配比率，根中的干物質(zhì)比率在處理前期小于對照，在處理后期大于對照。 14．試驗以15℃夜溫為對照，研究了6℃夜間低溫處理對番茄葉片中糖和淀粉含量的影響，結(jié)果表明：6℃夜低溫處理7d增加了葉片中的果糖、葡萄糖、蔗糖和淀粉的含量；恢復(fù)7d時，夜低溫處理和對照相比葉片中的果糖、葡萄糖、蔗糖和淀粉含量降低。說

15、明在夜低溫處理期間光合產(chǎn)物在葉片中的累積對葉片光合作用造成了反饋抑制，而在恢復(fù)期間光合速率的降低不存在光合產(chǎn)物反饋抑制的原因。 15．試驗以15℃夜溫為對照，研究了6℃夜間低溫處理1d、3d、5d、7d對番茄葉片中蔗糖合成能力的影響，結(jié)果表明：經(jīng)過夜間低溫處理，番茄葉片中的果糖、葡萄糖和蔗糖含量在處理期間6：00時皆大于對照，11：00時則相反；處理和對照植株在6：00時番茄葉片中的果糖、葡萄糖和蔗糖含量皆低于11：00時。番茄

16、葉片中的淀粉含量在處理期間的6：00和11：00時皆比對照增加。夜低溫處理使番茄糖代謝酶活性發(fā)生了改變，處理期間6：00和11：00時，處理植株的酸性轉(zhuǎn)化酶(AI)、中性轉(zhuǎn)化酶(NI)活性皆大于對照，蔗糖合成酶(SS)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性皆低于對照；處理植株11：00時的所有酶活性皆大于6：00時，對照植株11：00時和6：00時相比轉(zhuǎn)化酶活性降低，而合成酶活性增高。在夜低溫處理過程中處理植株的蔗糖合成酶活性降低，葉片中11：

17、00時蔗糖增加量小于對照，說明夜低溫處理降低了番茄葉片的蔗糖合成能力。 16．明確了果實發(fā)育期9℃夜間低溫處理增加了植株葉片、葉脈中果糖、葡萄糖、蔗糖含量，降低了番茄果實中果糖、葡萄糖含量，蔗糖含量果實發(fā)育前期低于對照，到第一果穗成熟時高于對照。低溫處理植株葉片中酸性轉(zhuǎn)化酶(AI)、中性轉(zhuǎn)化酶(NI)活性增加，蔗糖合成酶(SS)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性略降低；番茄果實中的酸性轉(zhuǎn)化酶(AI)、中性轉(zhuǎn)化酶(NI)、蔗糖合成酶(