论文部分内容阅读
西瓜(Citrullus lanatus(Thunb.)Matsum.et Nakai)作为一种重要的农作物,其生产在我国农业结构中有着举足轻重的地位。而在所有影响西瓜产量的环境因素中,干旱是最主要的限制因子之一。干旱不仅严重影响西瓜的生长,而且是制约我国农业向前发展的巨大阻力。多巴胺具有调节细胞活动,清除活性氧,提高植物抵御干旱、高温、高盐、寒冷等逆境的能力,因此研究外源多巴胺对干旱胁迫下西瓜的生长有重要意义。本试验以抗旱性不同的两个西瓜品种(抗旱性较弱的‘京欣二号’和抗旱性较强的‘农科大十一号’)为试验材料进行盆栽试验,采用多巴胺进行灌根处理,每隔10d测定一次西瓜生长及生理等指标,研究外源多巴胺对干旱胁迫下西瓜的生长,探讨外源多巴胺抵御干旱胁迫时的生理作用及其机理,为缓解西瓜干旱问题提供理论参考,研究结果如下:1、外源多巴胺预处理可以显著促进干旱胁迫下西瓜株高、茎粗、叶片数和叶面积的增加,提高西瓜地上及地下部分的干鲜重及提高根系活力,促进植株对水分及营养元素的吸收利用,缓解了西瓜叶片组织结构的变化,确保了西瓜植株的健康生长。且对于抗旱性较弱的‘京欣二号’效果比‘农科大十一号’更显著。2、干旱胁迫下,两个品种西瓜叶绿素a、叶绿素b及类胡萝卜素含量均显著上升,并且‘农科大十一号’上升幅度比‘京欣二号’大。干旱胁迫下外源多巴胺预处理显著提高西瓜叶片中叶绿素和类胡萝卜素含量,提高了西瓜叶片的净光合速率(Pn),有效的促进了干旱胁迫下西瓜的光合作用,促进了植株的物质的量的积累。有效缓解了由于干旱胁迫造成的Fm、Fv/Fm、Y(Ⅱ)降低和NPQ、Fo的升高。3、干旱胁迫促进两个品种西瓜叶片中H2O2等活性氧大量积累,使得细胞膜发生膜质过氧化作用,MDA含量和相对电导率增加,细胞膜透性增加,脯氨酸积累以应对干旱胁迫造成的影响,比较‘京欣二号’和‘农科大十一号’发现,干旱胁迫下前者MDA和H2O2含量积累比后者较多,而脯氨酸积累则是后者比前者多。正常浇水下多巴胺预处理可以降低MDA和H2O2含量。干旱胁迫下外源多巴胺处理显著缓解了H2O2积累,降低了西瓜的相对电导率和MDA含量,进一步提高了Pro含量。同时增加了过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性而降低了过氧化物酶(POD)活性,使植株的抗氧化性提高,促进了植株对干旱胁迫的防御。外源多巴胺处理可以有效缓解干旱胁迫对蔗糖合成酶(SS)的抑制作用,同时提高酸性转化酶(AI)、碱性转化酶(NI)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性,增强西瓜植株协调碳代谢的能力。4、外源多巴胺处理显著增加了西瓜果实横径、纵径及单瓜重,使得影响果实品质的有机酸含量和可溶性糖含量降低,而增加蛋白质含量,有效缓解了干旱胁迫对西瓜果实产量和品质产生的影响。综上所述,外源多巴胺处理可以有效缓解活性氧的积累,促进抗氧化酶和碳代谢相关酶活性,调节植株体内的物质代谢,促进西瓜植株的生长,有效缓解干旱胁迫对植株造成的影响。