【西瓜苗期耐低温弱光性鉴定指标初探】耐低温弱光的鉴定方法和标准

　　摘 要： 研究了低温弱光（昼/夜温度7.5 ℃，光照度4 000 lx）下对5个西瓜品种苗期生长的影响，并对不同品种耐低温弱光性进行了比较。结果表明：根据低温弱光下西瓜幼苗生长量、冷害指数、叶片叶绿素含量变化，叶片电导百分率变化，不同品种表现差异明显。综合比较，朝霞耐低温弱光能力较强，金玉玲珑、5318耐低温弱光能力次之，早春红玉、京欣2号耐低温弱光能力较弱。植物体内发生的生理反应与植物生长情况基本一致。幼苗生长量、冷害指数、叶片电导百分率、叶绿素含量可以作为西瓜苗期低温弱光抗性指标，几项指标应互相参照。
　　关键词： 西瓜； 低温； 弱光； 鉴定指标
　　西瓜[ Citrullus lanatus（Thunb）Mansf.]是世界五大重要水果之一，原产于非洲热带地区，喜温耐热，生长的最适宜温度为20～32 ℃，最低和最高温度为18 ℃ 和35 ℃[1]。生产中，低温弱光环境成为早春露地、保护地栽培影响西瓜幼苗正常生长发育，取得稳产与高产的主要障碍因子。因此，低温弱光是西瓜生产中面临的一个突出问题，目前西瓜抗逆性研究主要集中在低温胁迫方面[2-6]，而关于低温弱光二重胁迫的研究则报道较少。由于植物生理过程是错综复杂和多种因素影响的结果，指标单一化很难真实反映植物的抗性，单独用某一指标表示复杂的抗性生理过程，往往有很大的局限性[7-8]。鉴于此，本试验在前人研究的基础上采用简单、易行、快速准确的形态指标（植株高度、茎粗度、叶面积的变化量以及冷害指数）和生理指标（叶绿素含量、叶片电导百分率）进行低温弱光二重胁迫试验，探讨低温弱光对不同西瓜品种幼苗的上述形态及生理指标变化的影响，并对其抗性进行比较，为西瓜苗期耐低温弱光综合评价指标体系的建立和设施专用新品种的培育提供理论依据。
　　1 材料与方法
　　1.1 试验材料
　　参试品种为早春红玉（小果型花皮红瓤）、金玉玲珑（小果型花皮黄瓤）、5318（小果型花皮黄瓤）、朝霞（小果型花皮黄红瓤）、京欣2号（中果型花皮红瓤）。早春红玉来源于山东潍坊创科种苗有限公司，京欣2号来源于北京京研益农科技发展中心，金玉玲珑、5318、朝霞来源于中国农业科学院郑州果树研究所。参试材料均为设施专用品种。
　　1.2 试验设计
　　将供试材料经 55～60 ℃ 温水浸种后统一催芽，播于10 cm×10 cm 营养钵内。育苗环境为温室自然环境，依照常规生产方法管理，保证幼苗长势良好。待幼苗长至3叶1心时将其置于LRH-250-GSBI 型智能人工气候箱中，参照刘慧英等[6]的低温弱光逆境选择压力进行处理，环境条件为7.5 ℃，光照度 4 000 lx，光照时间 12 h，每个处理 10株，重复 3次。逐日观察冷害情况。每个品种设对照（ 25 ℃，20 000 lx）。光/暗周期为：12 h/12 h。每个处理 10株，3 次重复。处理时间为7 d。处理前后测定植株生长量、叶片叶绿素含量；处理后测定电导百分率等相关生理指标。
　　1.3 测定项目及方法
　　2 结果与分析
　　2.1 低温弱光处理对西瓜幼苗冷害指数的影响
　　叶片冷害指数能直接从外观上反映低温胁迫对幼苗叶片的伤害程度[8]。表1 所示7个品种西瓜幼苗受到低温弱光胁迫2 d 后，老叶均出现了轻微皱缩、变形；到第4 天京欣2号、5318幼苗功能叶出现皱缩、变形；随着胁迫时间的延长，早春红玉、京欣2号部分功能叶失绿变黄；胁迫7 d 后各品种间冷害指数表现出明显差异，冷害指数由小到大依次为：朝霞、金玉玲珑、早春红玉、5318、京欣2号。
　　2.2 低温弱光处理对西瓜幼苗植株生长和叶绿素含量的影响
　　由表2看出，金玉玲珑在低温弱光下的植株高度生长量仍占正常条件下植株高度生长量的51.43%，5318为47.36%，朝霞为 45.31%，京欣2号为 39.83%，早春红玉为34.92%。金玉玲珑与5318、朝霞、京欣2号和早春红玉差异显著，5318与朝霞间差异不显著。5318在低温弱光下茎粗度生长量仍占正常条件下的5.63%，金玉玲珑和朝霞分别为4.36%，4.64%，早春红玉为 3.27%，京欣2号为3.98%。5318除与朝霞差异不显著外，与金玉玲珑、早春红玉、京欣2号差异显著。
　　3 结论与讨论
　　试验结果表明，在低温弱光条件下，西瓜幼苗植株高度、茎粗度、叶面积增长量都受到抑制，这与前人的研究结论一致[11]。其中，以金玉玲珑、5318和朝霞生长量相对较大，反映了这些西瓜品种总体抗低温弱光性较强。
　　试验结果表明，经低温弱光处理后多数西瓜品种幼苗叶绿素含量减少。一般认为低光照度下植物叶片单位叶面积或鲜质量中的叶绿素含量下降。实际上，很少的叶绿素就可以满足光合作用的需要，叶绿素含量一般不会成为限制光合作用的因素，但在弱光照下，叶绿素就可能成为一个限制因素[12-13]。其中5318和朝霞叶绿素含量呈增加趋势，而早春红玉、金玉玲珑、京欣2号叶绿素含量呈减少趋势，这表明不同西瓜品种间叶绿素对低温弱光胁迫反应存在较大差异。说明低温弱光下西瓜幼苗光合作用能力减弱，叶绿素在光合作用中起吸收光能的作用，其含量直接影响光合作用的强弱。
　　试验结果表明，低温弱光处理对不同西瓜品种幼苗叶片电导百分率具有明显的影响。早春红玉叶片电导百分率高，即低温弱光对该品种细胞质膜造成伤害较大；朝霞叶片电导百分率较低，说明在低温弱光下，其膜透性并没有受到破坏或受破坏较小，相反可能由于在低温弱光下细胞质浓度增加，细胞液流动变慢，电解质渗透率反而降低，表现了较强的耐低温弱光能力，这与陈青君等[13]的结论一致。
　　试验结果表明，低温弱光胁迫后植物体内发生的生理反应与植物生长情况基本一致。幼苗生长量、叶绿素含量、叶片电导百分率可以作为苗期低温弱光抗性鉴定指标。
　　总之，植物的抗性由多基因控制，不同环境条件、发育时期、营养状况和种类等，其表现出的抗性不同。不同研究者采用的试材、方法和试验条件不同，所获结论也有一定差异。关于植物对逆境的抗性机理内容多，范围广，如不同种类、不同品种以及抗高温干旱、盐碱、病虫、有害气体等逆境，引起生理水杨酸、脯氨酸、丙二醛、蛋白质、呼吸速率、脱落酸、细胞超微结构变化等等都有待进一步研究。瓜类植物在自然条件下，可能同时受多种逆境因素胁迫，同时有多个生理指标异常并相互作用、相互影响，实际生产中，应根据具体情况，采用合适的生理指标指导生产。 　　参考文献
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