基本信息
- 项目名称：
- 低温对黄瓜种子萌发过程中物质转化的影响
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 黄瓜对低温敏感，当前冷害最严重，损失最大的是日光温室越冬栽培的黄瓜，生产上采取了嫁接，地膜高畦，多层覆盖，喷施抗冷剂等农艺措施，结果仍不理想，所以对黄瓜冷害的研究日益受到人们的关注，因此，研究低温对黄瓜伤害的机制，寻求提高黄瓜抵抗低温的能力，保证黄瓜的出苗率，对于保持黄瓜正常的生长发育过程并获取理想的产量和品质至关重要。
- 详细介绍：
- 黄瓜(Cucumis sativus L．)是我国普遍栽培的一种大众化蔬菜，其适应性广且产量高，备受人们青睐，黄瓜是喜温性蔬菜作物，在我国南北各地均有栽培，种质资源丰富，栽培方式多种多样，已成为我国保护地栽培的主要蔬菜作物，近年来已成为我国北方冬季日光温室的主栽作物之一。在利用日光温室和塑料大棚进行黄瓜冬季栽培和春提早栽培时，常常遇到低温的影响。冬季温室黄瓜生产普遍存在的问题是长期偏低温（夜间10～12℃ 或更低，白天低于20℃ ）使黄瓜生理活动失调，“化瓜”严重，产量下降，品质不良，生长发育受阻，限制其生产潜力发挥。 黄瓜对低温敏感，黄瓜易受低温冷害，生产上因冷害减产，延迟收获甚至绝收的并不鲜见，当前冷害最严重，损失最大的是日光温室越冬栽培的黄瓜，生产上采取了嫁接，地膜高畦，多层覆盖，喷施抗冷剂等农艺措施，结果仍不理想，所以对黄瓜冷害的研究日益受到人们的关注，因此，研究低温对黄瓜伤害的机制，寻求提高黄瓜抵抗低温的能力，特别是提高黄瓜种子萌发期对低温的抗性，保证黄瓜的出苗率，对于保持黄瓜正常的生长发育过程并获取理想的产量和品质至关重要。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 研究低温对黄瓜伤害的机制，寻求提高黄瓜抵抗低温的能力，特别是提高黄瓜种子萌发期对低温的抗性，保证黄瓜的出苗率，保持黄瓜正常的生长发育过程并获取理想的产量和品质。
科学性、先进性及独特之处
- 该实验遵循植物的生长规律，实验设计具有可行性，并具有实践意义。本实验从水解酶活性，结合种子贮藏物质的变化，从物质转化的角度系统性地阐明低温影响黄瓜种子萌发的机制。
应用价值和现实意义
- 结合种子萌发率来分析低温影响黄瓜种子萌发的物质转化机制，为寻求提高黄瓜种子发芽率和成苗率的途径提供理论依据和实践参考。并对其他同类作物抵抗低温的胁迫具有借鉴意义。
学术论文摘要
- 本实验以津研4号黄瓜种子为材料，研究了低温对黄瓜种子萌发过程中萌发指数，水解酶活性及物质转化的影响。结果表明：低温显著抑制黄瓜种子萌发指数，使酶活性高峰延后，激发了酶活高峰，使贮存物质水解加强，增强细胞的渗透势，抵抗低温胁迫。
获奖情况
- 本项目我校被评为大学生实验创新项目校级良好项目
鉴定结果
- 本项目我校被评为大学生实验创新项目校级良好项目
参考文献
- [1] 马德华,庞金安,霍振荣.黄瓜耐低温研究进展.天津农业科学,1997,3(4):1-8 [2] 闫世江,司龙亭,马志国,杨佳明,张建军.黄瓜幼苗耐低温性与种子内含物质的相关分析.沈阳农业大学学报, 2008,10,39(5):542-545 [3] 逯明辉,李晓明,钱春桃,陈劲枫.低温对黄瓜种子发芽期 水解酶活性的影响.华北农学报,2005,(6):8-10 [4] 李迎,宋小焱,吕东津.改良甲醛法测定酱油成曲的蛋白酶活力.2005,(1):42-44 [5] 张志良,翟伟菁,李小芳.植物生理学实验指导.北京高等教育出版社,2009,7,111-112 [6] 张志良,翟伟菁,李小芳.植物生理学实验指导4版.北京 高等教育出版社,2009,7,117-118 [7] 黄保宏,高友武.温度对植物酯酶活性的影响.安徽科技学院学报,2008,22(2):1-3 [8] 现代植物生理学实验指南 中国科学院上海植物生理研究所,上海市植物生理学会.北京科学出版社,1999,392 [9] 中国科学院上海植物生理研究所,上海市植物生理学会. 现代植物生理学实验指南.北京:科学出版社,1999, 127 [10] 黄学林,陈润政.种子生理实验手册.北京农业出版1990 [11] 植物生理学实验指导 张志良,翟伟菁, 李小芳. 4版 北京:高等教育出版社.2009,7,188-189 [12] 刘亚萍,计巧灵,葛春辉,周小云,张富春.不同萌发率胡杨种子萌发前后同工酶动态变化分析种子.2005, 24(11): 1-3,47
同类课题研究水平概述
- 1、在弄清黄瓜冷害机理的基础上找出有效的防止方法，国外此项研究开展得较早，国内的有关研究，近七、八年常有报道。 研究表明，低温下不同生态型的黄瓜生长量不同，除株高外，叶面积、全株干物重、叶干重的品种间差异极显著，耐冷性强的品种这三个参数高，冷敏型的品种低。 对C4植物光合作用过程中细胞酶系统的研究也表明，低温胁迫下，酶复合体解聚，由多聚体变成亚基单位 有关的膜系统的变化研究表明，ASA和GSH含量的降低与膜脂过氧化产物MDA含量的增加呈负相关。低温能增加黄瓜体内活性氧含量，降低起氧化物歧化酶（SOD）活性。低温下SOD活性下降率与黄瓜品种间耐冷性呈负相关性。 黄瓜叶子不同细胞器的SOD活性及其同工酶谱对低温反应的敏感性研究表明，叶绿体SOD对低温反应的敏感性最强，线粒体SOD次之，细胞质SOD最差。有些研究者认为过氧化物酶（POD）活性较高是植物生长受抑制的原因。 温室中的试验表明，在低温条件下光合作用下降，光补偿点和饱和点均降低。低温下光补偿点低，说明其对弱光利用能力较弱，但由于光饱和点也低，对强光的利用能力降低，叶片对光能利用范围变小，光能利用率也低。 王荣富提出可溶性糖类的含量与植物抗寒性之间呈正相关。耐寒品种体内的还原糖特别是葡萄糖含量比冷敏型品种高。经过低温锻炼的植株体内可溶性糖的含量较未经低温锻炼的高，冷冻可使果聚糖转变为果糖和蔗糖，沉积在细胞间隙中，增强植株的抗寒性。 Saczynska在研究了不同耐寒黄瓜品种对冷胁迫的反应后指出：叶片类囊体中不饱和脂肪酸含量在冷胁迫初期，冷敏感型品种迅速增加，而耐冷型品种变化不大，同时，单半乳糖甘油二酸酯（MGDG）和双半乳糖甘油二酸酯（DGDG）的脱酰化程度，冷敏感型黄瓜比耐冷型黄瓜大。 侯锋对低温下黄瓜种子发芽的能力进行了研究，用15℃的低温进行发芽试验，发现耐冷性不同的品种发芽能力不同。王永健在13～17℃下的低温发芽试验表明13℃和15℃的条件下，不同黄瓜品种的发芽率有显著差异；而13℃的低温可进一步鉴别种子萌发期耐低温能力，故13℃为最佳鉴定温度。朱其杰发现在13℃下，耐冷性强的品种低温发芽能力（用发芽指数表示）强，冷敏型的品种低温发芽能力较弱。
