白籽南瓜嫁接缓解黄瓜硝酸钙胁迫机理研究
黄瓜是设施栽培的主要蔬菜作物之一，其对设施土壤盐渍化较为敏感，因此生产中采用嫁接技术来提高其耐盐性，尤其是对设施土壤中广泛存在的硝酸根(NO3-)和钙离子(Ca2+)抗性。本文以白籽南瓜‘青砧1号’为砧木对黄瓜进行嫁接，采用80mM Ca(NO3)2进行硝酸钙胁迫处理，探讨白籽南瓜嫁接缓解黄瓜硝酸钙胁迫伤害机理。研究表明，硝酸钙胁迫下，自根嫁接苗株高、第二片完全展开叶叶面积及其光合速率的下降幅度分别为31.22%、43.17%、65.67%，换根嫁接苗则分别为21.20%、29.44%、44.29%，且只有黄瓜自根嫁接苗的茎粗和第二片完全展开叶相对含水量显著下降，此外SOD、POD活性只有在黄瓜换根嫁接苗中上调。说明白籽南瓜嫁接可通过优化植株形态结构，维持较高的光合速率，提高抗氧化酶活性缓解黄瓜硝酸钙胁迫伤害。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
1 材料与方法2
1.1 试验设计 2
1.1.1 试验材料2
1.1.2 材料培育2
1.1.3 试验处理3
1.1.4 取样时间及部位3
1.2 测定指标 3
1.2.1株高、茎粗3
1.2.2地上部和地下部鲜重、干重及第二片完全展开叶相对含水量3
1.2.3 第二片完全展开叶叶面积3
1.2.4 第二片完全展开叶光合参数3
1.2.5第二片完全展开叶SOD、POD活性3
1.2.6 数据处理和分析4
2 结果与分析4
2.1 嫁接对硝酸钙胁迫下黄瓜植株生长及叶片相对含水量的影响4
2.2嫁接对硝酸钙胁迫下黄瓜植株光合作用的影响4
2.3嫁接对硝酸钙胁迫下黄瓜植株抗氧化能力的影响5
3 讨论 6
3.1 硝酸钙胁迫抑制黄瓜生长6
3.2 嫁接提高黄瓜植株对硝酸钙的耐受性6
致谢6
参考文献7
图1 嫁接对硝酸钙胁迫下黄瓜叶片SOD活性的影响5
图2 嫁接对硝酸钙胁迫下黄瓜叶片POD活性的影响 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
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表1 嫁接对硝酸钙胁迫下黄瓜植株生长及叶片相对含水量的影响4
表2 嫁接对硝酸钙胁迫下黄瓜植株光合作用的影响5
白籽南瓜嫁接缓解黄瓜硝酸钙胁迫机理研究
引言
黄瓜是设施栽培的主要蔬菜作物之一，具有很高的食用价值，适合冷盘、热炒、拌沙拉、腌渍成酱菜，其美容的功效也是家喻户晓，产量高、效益好。因此，人们对其产量和品质的要求较高。然而，由于黄瓜的根系较浅和生理特性，再加上设施栽培常年连作导致土壤盐分积累，尤其是设施土壤中广泛存在的硝酸根(NO3)和钙离子(Ca2+)积累，实际生产活动中黄瓜常常遭受盐胁迫，严重影响黄瓜生产的经济效益。所以，如何提高黄瓜对设施土壤的耐盐性一直是农业科学研究领域的一个重要组成部分。而嫁接作为一种可以有效提高黄瓜耐盐性等抗逆性的生产技术，已经被大面积的推广使用，为农业生产者带来了可观的经济利益，因此研究嫁接提高黄瓜植株耐硝酸根(NO3)和钙离子(Ca2+)的机理显得十分必要。
嫁接是让接穗和砧木结合生长，使两者切口处输导组织的相邻细胞分化形成同型组织，从而使输导组织相连而形成新个体的一种技术，是蔬菜生产中克服连作障碍、提高植株抗逆性、获得高产的一种有效途径[1]。砧木和接穗形成一个整体后，接穗生长所需的水分和矿质养分来源于砧木，砧木所需的同化产物则由接穗的同化器官供给。因此，嫁接植株的生长发育和生理生化特性有可能受到砧木、接穗或者是砧穗互作的复杂影响。现代蔬菜嫁接研究始于20 世纪20年代的日本和朝鲜，20 世纪80年代开始在我国蔬菜生产中用广泛应用。嫁接不仅可以改善蔬菜作物根系的吸收功能，提高蔬菜作物的产量、改善品质，还可以有效防止土传病害的发生，克服连作障碍，缓解土壤次生盐渍化的危害。此外，嫁接还能提高蔬菜作物多种抗逆性， 包括耐寒性、耐热性、耐旱性等[2]。
随着人口的增加，人们对于作物产量的要求越来越高，而设施栽培下作物产量可明显提高，且能实现反季节栽培，提高生产者的经济收入，因此，我国设施栽培的面积和规模不断扩大，2002年底时的设施园艺栽培面积为140多万hm2,2008年底时的设施栽培面积己经超过了330万hm2,位居世界第一,其中设施蔬菜栽培发展迅猛,设施蔬菜的年栽培面积为34.7万hm2,比2000年时増长了近一倍[35]。但是，在设施栽培条件下，其系统封闭且脆弱，极易造成土壤次生盐渍化，影响作物的生长。设施土壤次生盐渍化对蔬菜作物的伤害主要包括生理干旱和离子毒害。首先,土壤中的可溶性盐类过量累积,导致滲透势上升,土壤水势降低,限制蔬菜作物根系对水分的吸收。所以,盐害往往体现为生理干旱,在某些特定环境下,盐害发生尤为严重,如高温、强光及大气相对湿度低等。设施栽培环境需要经常灌概,但这会增加设施内的空气湿度,极易引发病害。其次,设施土壤中引起盐害的盐离子比例并不平衡,导致植株由于过度吸收某些离子而影响对另一些离子的吸收。营养元素吸收失衡,不但会造成营养失调,植株生长受抑,还会导致单盐毒害[3]。
现有研究大多数着眼于普通土壤的氯化钠胁迫对黄瓜嫁接苗生长发育和生理代谢的影响，如在氯化钠胁迫下，嫁接可以显著降低阻抑根系吸收钠离子，并将部分钠离子封存在高度液泡化的皮层细胞，进而减少钠离子装载至中柱，从而减少钠离子向地上部的转运，降低地上部钠离子含量，此外还可以通过促进钾离子积累，提高钾钠离子比，维持黄瓜离子平衡状态，减轻离子毒害作用[6]。但是不像内陆和沿海地区，设施栽培的主要盐类是硝酸根(NO3)和钙离子(Ca2+)，前者约占阴离子的6776%，后者约占阳离子的60% [78]。且硝酸钙与氯化钠对黄瓜的胁迫伤害程度和类型有所不同[9]。因此，针对设施土壤硝酸钙胁迫下嫁接提高黄瓜耐盐性的机理进行研究显得十分重要。本文比较硝酸钙以白籽南瓜为砧木的黄瓜换根嫁接苗与黄瓜自根嫁接苗在生长状况、光合能力、抗氧化能力方面的差异，探讨嫁接提高黄瓜硝酸钙胁迫耐受性的作用机理。
1 材料与方法
1．1 试验设计
1．1．1 试验材料
黄瓜品种为‘津优3号’，由天津科润农业科技股份有限公司黄瓜研究所提供(原天津市黄瓜研究所)；白籽南瓜品种为 ‘青砧1号’，由青岛市农科所新技术开发中心提供[9]。
1．1．2 材料培育
将浸种催芽后的黄瓜砧木种子播于盛有石英砂的育苗钵中，播深约1cm，将育苗钵置于放有黑色塑料膜的塑料盘内。待黄瓜砧木子叶出土后，将浸种催芽后的南瓜砧木种子播于盛有石英砂的育苗钵中，播深约3cm，将育苗钵置于放有黑色塑料膜的塑料盘内。待黄瓜砧木和南瓜砧木长至1叶1心时，将浸种催芽后的黄瓜接穗种子播于盛有石英砂且已放有黑色塑料膜的塑料盘内。待黄瓜接穗子叶展平时，用插接法进行嫁接，其中砧木为黄瓜的称为自根嫁接苗，砧木为南瓜的称为换根嫁接苗，嫁接后转入嫁接棚，覆盖遮阳网。3天后开始逐渐通风见光，710天后开始正常管理。待嫁接苗长至2叶1心时，定植于盛有1/2 Hoagland营养液的20L周转箱内，用空气压缩泵间歇通气(40min/h)。待嫁接苗长至3叶1心时，根据试验处理对部分嫁接苗进行硝酸钙胁迫处理，处理方式为每24h增加40mM Ca(NO3)2至终浓度达到80mM。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
1 材料与方法2
1.1 试验设计 2
1.1.1 试验材料2
1.1.2 材料培育2
1.1.3 试验处理3
1.1.4 取样时间及部位3
1.2 测定指标 3
1.2.1株高、茎粗3
1.2.2地上部和地下部鲜重、干重及第二片完全展开叶相对含水量3
1.2.3 第二片完全展开叶叶面积3
1.2.4 第二片完全展开叶光合参数3
1.2.5第二片完全展开叶SOD、POD活性3
1.2.6 数据处理和分析4
2 结果与分析4
2.1 嫁接对硝酸钙胁迫下黄瓜植株生长及叶片相对含水量的影响4
2.2嫁接对硝酸钙胁迫下黄瓜植株光合作用的影响4
2.3嫁接对硝酸钙胁迫下黄瓜植株抗氧化能力的影响5
3 讨论 6
3.1 硝酸钙胁迫抑制黄瓜生长6
3.2 嫁接提高黄瓜植株对硝酸钙的耐受性6
致谢6
参考文献7
图1 嫁接对硝酸钙胁迫下黄瓜叶片SOD活性的影响5
图2 嫁接对硝酸钙胁迫下黄瓜叶片POD活性的影响 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
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表1 嫁接对硝酸钙胁迫下黄瓜植株生长及叶片相对含水量的影响4
表2 嫁接对硝酸钙胁迫下黄瓜植株光合作用的影响5
白籽南瓜嫁接缓解黄瓜硝酸钙胁迫机理研究
引言
黄瓜是设施栽培的主要蔬菜作物之一，具有很高的食用价值，适合冷盘、热炒、拌沙拉、腌渍成酱菜，其美容的功效也是家喻户晓，产量高、效益好。因此，人们对其产量和品质的要求较高。然而，由于黄瓜的根系较浅和生理特性，再加上设施栽培常年连作导致土壤盐分积累，尤其是设施土壤中广泛存在的硝酸根(NO3)和钙离子(Ca2+)积累，实际生产活动中黄瓜常常遭受盐胁迫，严重影响黄瓜生产的经济效益。所以，如何提高黄瓜对设施土壤的耐盐性一直是农业科学研究领域的一个重要组成部分。而嫁接作为一种可以有效提高黄瓜耐盐性等抗逆性的生产技术，已经被大面积的推广使用，为农业生产者带来了可观的经济利益，因此研究嫁接提高黄瓜植株耐硝酸根(NO3)和钙离子(Ca2+)的机理显得十分必要。
嫁接是让接穗和砧木结合生长，使两者切口处输导组织的相邻细胞分化形成同型组织，从而使输导组织相连而形成新个体的一种技术，是蔬菜生产中克服连作障碍、提高植株抗逆性、获得高产的一种有效途径[1]。砧木和接穗形成一个整体后，接穗生长所需的水分和矿质养分来源于砧木，砧木所需的同化产物则由接穗的同化器官供给。因此，嫁接植株的生长发育和生理生化特性有可能受到砧木、接穗或者是砧穗互作的复杂影响。现代蔬菜嫁接研究始于20 世纪20年代的日本和朝鲜，20 世纪80年代开始在我国蔬菜生产中用广泛应用。嫁接不仅可以改善蔬菜作物根系的吸收功能，提高蔬菜作物的产量、改善品质，还可以有效防止土传病害的发生，克服连作障碍，缓解土壤次生盐渍化的危害。此外，嫁接还能提高蔬菜作物多种抗逆性， 包括耐寒性、耐热性、耐旱性等[2]。
随着人口的增加，人们对于作物产量的要求越来越高，而设施栽培下作物产量可明显提高，且能实现反季节栽培，提高生产者的经济收入，因此，我国设施栽培的面积和规模不断扩大，2002年底时的设施园艺栽培面积为140多万hm2,2008年底时的设施栽培面积己经超过了330万hm2,位居世界第一,其中设施蔬菜栽培发展迅猛,设施蔬菜的年栽培面积为34.7万hm2,比2000年时増长了近一倍[35]。但是，在设施栽培条件下，其系统封闭且脆弱，极易造成土壤次生盐渍化，影响作物的生长。设施土壤次生盐渍化对蔬菜作物的伤害主要包括生理干旱和离子毒害。首先,土壤中的可溶性盐类过量累积,导致滲透势上升,土壤水势降低,限制蔬菜作物根系对水分的吸收。所以,盐害往往体现为生理干旱,在某些特定环境下,盐害发生尤为严重,如高温、强光及大气相对湿度低等。设施栽培环境需要经常灌概,但这会增加设施内的空气湿度,极易引发病害。其次,设施土壤中引起盐害的盐离子比例并不平衡,导致植株由于过度吸收某些离子而影响对另一些离子的吸收。营养元素吸收失衡,不但会造成营养失调,植株生长受抑,还会导致单盐毒害[3]。
现有研究大多数着眼于普通土壤的氯化钠胁迫对黄瓜嫁接苗生长发育和生理代谢的影响，如在氯化钠胁迫下，嫁接可以显著降低阻抑根系吸收钠离子，并将部分钠离子封存在高度液泡化的皮层细胞，进而减少钠离子装载至中柱，从而减少钠离子向地上部的转运，降低地上部钠离子含量，此外还可以通过促进钾离子积累，提高钾钠离子比，维持黄瓜离子平衡状态，减轻离子毒害作用[6]。但是不像内陆和沿海地区，设施栽培的主要盐类是硝酸根(NO3)和钙离子(Ca2+)，前者约占阴离子的6776%，后者约占阳离子的60% [78]。且硝酸钙与氯化钠对黄瓜的胁迫伤害程度和类型有所不同[9]。因此，针对设施土壤硝酸钙胁迫下嫁接提高黄瓜耐盐性的机理进行研究显得十分重要。本文比较硝酸钙以白籽南瓜为砧木的黄瓜换根嫁接苗与黄瓜自根嫁接苗在生长状况、光合能力、抗氧化能力方面的差异，探讨嫁接提高黄瓜硝酸钙胁迫耐受性的作用机理。
1 材料与方法
1．1 试验设计
1．1．1 试验材料
黄瓜品种为‘津优3号’，由天津科润农业科技股份有限公司黄瓜研究所提供(原天津市黄瓜研究所)；白籽南瓜品种为 ‘青砧1号’，由青岛市农科所新技术开发中心提供[9]。
1．1．2 材料培育
将浸种催芽后的黄瓜砧木种子播于盛有石英砂的育苗钵中，播深约1cm，将育苗钵置于放有黑色塑料膜的塑料盘内。待黄瓜砧木子叶出土后，将浸种催芽后的南瓜砧木种子播于盛有石英砂的育苗钵中，播深约3cm，将育苗钵置于放有黑色塑料膜的塑料盘内。待黄瓜砧木和南瓜砧木长至1叶1心时，将浸种催芽后的黄瓜接穗种子播于盛有石英砂且已放有黑色塑料膜的塑料盘内。待黄瓜接穗子叶展平时，用插接法进行嫁接，其中砧木为黄瓜的称为自根嫁接苗，砧木为南瓜的称为换根嫁接苗，嫁接后转入嫁接棚，覆盖遮阳网。3天后开始逐渐通风见光，710天后开始正常管理。待嫁接苗长至2叶1心时，定植于盛有1/2 Hoagland营养液的20L周转箱内，用空气压缩泵间歇通气(40min/h)。待嫁接苗长至3叶1心时，根据试验处理对部分嫁接苗进行硝酸钙胁迫处理，处理方式为每24h增加40mM Ca(NO3)2至终浓度达到80mM。
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