嫁接提高甜瓜幼苗对铜胁迫耐受性的生理机制研究
目前，由于工农业的快速发展，土壤铜污染日趋严重，不但造成园艺产品的重金属污染，而且对动物、微生物以及土壤酶有所影响。甜瓜(Cucumis melo L.)是世界重要的蔬菜型水果。近年来随着生态农业的快速发展，市场对果实品质和安全性的要求日趋严格。嫁接是一门重要的农艺措施，已有报道表明，嫁接会提高黄瓜、葡萄等园艺作物对铜、镉等重金属的耐受性，但嫁接是否会提高甜瓜幼苗对铜胁迫的耐受性尚不清楚。因此，本试验以薄皮甜瓜‘WF09’与厚皮甜瓜‘IVF117’为接穗，以南瓜‘京欣砧3号’为砧木，采用草炭与蛭石的复合基质（体积比为2∶1）栽培，对铜胁迫下甜瓜嫁接苗与自根苗的相关生理特性进行研究，探讨嫁接提高两种甜瓜幼苗对铜胁迫的耐受性及生理机制。主要研究结果如下: 1.铜胁迫抑制了2个品种甜瓜幼苗的生物量积累，但在同一胁迫条件下，嫁接苗的株高、茎粗、叶面积的生长与叶片、茎、根的鲜干重均大于自根苗。嫁接降低了铜胁迫对甜瓜幼苗的生长抑制作用，促进甜瓜幼苗生长。 2.铜胁迫下，2个品种甜瓜幼苗叶片的光合色素含量降低，光合参数改变。在同一胁迫条件下，嫁接苗叶片的光合色素含量大于自根苗;Pn、Tr、Gs、Ci大于自根苗，而水分利用效率与Ls小于自根苗。光合特性的下降主要是气孔限制作用，嫁接减弱了铜胁迫对甜瓜幼苗叶片光合色素的毒害，提高了其光合作用。 3.铜胁迫减弱了‘WF09’甜瓜幼苗的糖合成能力，改变了叶片的糖代谢酶总活性，在同一胁迫条件下，嫁接苗比自根苗叶片的葡萄糖、果糖含量高，棉子糖、水苏糖含量比自根苗的低;嫁接苗叶片SS总活性小于自根苗的，而SPS、NI、AI总活性均大于自根苗的。嫁接作用可影响甜瓜幼苗糖代谢酶总活性，并促使蔗糖、水苏糖、棉子糖转化为小分子的葡萄糖和果糖，参与渗透调节，进而提高甜瓜幼苗对铜胁迫的耐受性。 4.铜胁迫下，2个品种甜瓜幼苗的细胞膜透性增加，渗透调节物质含量升高。在同一胁迫条件下，嫁接苗叶片的相对电解质渗透率均显著小于自根苗的，而可溶性糖与可溶性蛋白质含量升高，且嫁接苗的高于自根苗的。嫁接能减弱细胞膜透性，并促使甜瓜幼苗合成更多的渗透调节物质，增强幼苗的渗透调节能力。 5.铜胁迫使2个品种甜瓜幼苗叶片MDA含量显著增加，叶片的POD、CAT总活性升高，在相同的胁迫处理下，嫁接苗叶片的POD、SOD、CAT总活性均大于自根苗的，且MDA含量小于自根苗的。嫁接减轻了铜胁迫对膜脂的过氧化作用，提高甜瓜幼苗叶片的抗氧化酶活性，降低了膜脂的氧化损伤。 6.铜胁迫下，2个品种甜瓜幼苗叶片与根部Cu含量均增加，叶片的Cu含量低于根部的，嫁接苗的低于自根苗的，嫁接可减少甜瓜幼苗对Cu的吸收。铜胁迫打破了甜瓜幼苗的矿质元素吸收平衡，对甜瓜幼苗叶片的K、P与根部的K吸收有促进作用，而对其Na、Mg的吸收有抑制作用，同时甜瓜嫁接苗叶片中的K、P、Na含量与根部的K、P、Na、Mg含量比自根苗的高。 7.铜胁迫影响‘IVF09’甜瓜幼苗叶片的内源激素含量与内源激素平衡。叶片中的IAA、ABA含量均上升，GA3含量下降，嫁接苗叶片中的ZR含量减少，自根苗叶片中的ZR含量增加。在同一胁迫条件下，嫁接苗叶片中IAA含量显著高于自根苗的，ABA、GA3、ZR含量均显著低于自根苗的。此外，嫁接苗叶片的ABA/IAA、ABA/GA3、ABA/ZR值均小于自根苗，且嫁接苗叶片中ABA/IAA与ABA/GA3值变化幅度小于自根苗的。嫁接可通过改变内源激素含量而增强甜瓜幼苗对铜胁迫的耐受性，并且有效调节植物内源激素的平衡，促进植株正常生长。
甜瓜;嫁接技术;铜胁迫;生理机制
四川农业大学
硕士
蔬菜学
贺忠群;王怀松
2014
中文
S652;S604.3
55
2015-05-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）