富氫水浸種增強(qiáng)黃瓜幼苗耐冷性的作用及其生理機(jī)制

文章來源：admin發(fā)布日期：2024-06-04 10:19瀏覽次數(shù)：

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【目的】氫氣(H2)是近年來發(fā)現(xiàn)的一種新型氣體信號(hào)分子,它參與植物對(duì)高溫、干旱、鹽害、重金屬等多種逆境脅迫的響應(yīng)。探討外源氫氣(H2)對(duì)黃瓜幼苗耐冷性的調(diào)控作用及其生理機(jī)制,為增強(qiáng)日光溫室黃瓜對(duì)低溫的適應(yīng)能力提供技術(shù)指導(dǎo)。【方法】以‘津優(yōu)35號(hào)’黃瓜品種為試材,用飽和富氫水(HRW,H2供體)浸種,蒸餾水浸種作對(duì)照(CK),常溫下育苗。幼苗長至2葉1心時(shí)轉(zhuǎn)移至光照培養(yǎng)箱中進(jìn)行低溫(晝/夜溫度8℃/5℃)處理,分別于處理后0、1、3和5 d后測(cè)定相關(guān)生理指標(biāo)。

【結(jié)果】低溫脅迫可使黃瓜幼苗葉片的電解質(zhì)滲漏率(EL)、冷害指數(shù)、過氧化氫(H2O2)和丙二醛(MDA)含量及超氧陰離子(O2-)產(chǎn)生速率持續(xù)升高,超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)、過氧化氫酶(CAT)、抗壞血酸過氧化物酶(APX)和谷胱甘肽還原酶(GR)活性及還原型谷胱甘肽(GSH)、抗壞血酸(As A)、脯氨酸和可溶性糖含量先升高后降低,相對(duì)含水量呈下降趨勢(shì)。與CK相比,低溫脅迫下HRW處理的EL和冷害指數(shù)的增加幅度較小,H2O2和MDA含量及O2-產(chǎn)生速率較低,而SOD、POD、CAT、APX和GR活性及GSH和As A含量較高。脅迫結(jié)束時(shí)(5 d),HRW處理的EL比CK低11.3個(gè)百分點(diǎn),冷害指數(shù)較CK低15.9%,H2O2和MDA含量分別比CK低29.4%和9.9%,O2-產(chǎn)生速率較CK低54.3%;而SOD、POD、CAT、APX和GR活性分別比CK高12.6%、20.1%、20.9%、53.0%和58.1%,GSH和As A含量分別較CK高24.0%和17.6%。低溫下HRW處理的黃瓜幼苗葉片的相對(duì)含水量降低幅度明顯小于CK,而脯氨酸和可溶性糖含量始終高于CK。脅迫5 d時(shí),HRW的相對(duì)含水量比CK高6.4個(gè)百分點(diǎn),脯氨酸和可溶性糖含量分別比CK高23.0%和41.5%。

【結(jié)論】富氫水浸種可增強(qiáng)黃瓜幼苗耐冷性,其主要作用機(jī)理是:(1)增強(qiáng)低溫下黃瓜幼苗抗氧化系統(tǒng)活性,減少活性氧(ROS)積累,從而減輕膜脂過氧化傷害;(2)通過提高低溫下黃瓜幼苗葉片的滲透調(diào)節(jié)能力,減緩幼苗失水速度,以較長時(shí)間地維持生理功能。