甜瓜属种间杂交种（正交杂种:野生黄瓜Cucumishystix×栽培黄瓜Cucumissativus，2n=2X=19;反交杂种:Cucumissativus×Cucumishystrix,2n=2X=19;正交杂种染色体加倍后形成的异源四倍体:CucumishytivusChenandKirkbride.，2n=4X=38)均发生了幼叶黄化变异，反交杂种比正交杂种黄化程度更深，并且正交和反交杂种功能叶黄化恢复呈绿色，异源四倍体功能叶黄化恢复呈黄绿色。针对3个新种质发生的叶色变异，本文从光合色素含量、叶绿素合成代谢、超微结构等方面对其黄化幼叶和复绿（黄绿）功能叶进行研究，初步探讨黄化产生的原因;同时，对正反交杂种、异源四倍体及异源三倍体（Cucumishytivus×Cucumissativus，2n=3X=26）功能叶光合特性进行了研究，为新种质应用奠定基础。具体结果如下:　　1.甜瓜属新种质光合色素及超微结构分析　　与双亲相比，新生黄化幼叶中，正反交杂种叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)和总叶绿素(Chl)含量均显著降低，但Chla/Chlb显著升高，表明正反交杂种因Chla含量降低Chlb下降幅度更大，类胡萝卜素(Caro)含量也相应地降低，但Caro/Chl未发生明显改变;异源四倍体新种Chla、Chlb和Chl含量也显著降低，但Chla/Chlb和Caro/Chl变化不明显。以上研究表明正反交杂种和异源四倍体幼叶黄化并非光合色素组分改变引起，而是因Chl含量减少引起。　　功能叶中，正反交杂种光合色素含量与组分和栽培黄瓜基本一致，叶片恢复绿色;但异源四倍体Chla、Chlb和Chl含量仍低于双亲，但色素组分未见明显变化，叶片呈黄绿色。　　超微结构分析发现，正反交杂种和异源四倍体黄化幼叶中，质体呈现囊泡状，叶绿体数、基粒数和基粒片层数与双亲存在明显差异;复绿后，只有基粒片层数与双亲存在差异。　　2.甜瓜属新种质叶绿素合成与代谢研究　　叶绿素合成前体物质含量结果显示，正交杂种受阻于原叶绿素酸酯(Pchlide)→Chla过程，反交杂种受阻于胆色素原(PBG)→尿卟啉原Ⅲ(UrogenⅢ)过程，说明正交杂种和反交杂种间叶绿素合成代谢受限步骤存在一定差异;异源四倍体受阻于粪卟啉原Ⅲ(CoprogenⅢ)→原卟啉Ⅸ(ProtoⅨ)过程中。复绿功能叶中，3个新种质前体物质含量与双亲未见明显差异。　　黄化幼叶中，3个新种质叶绿素酶(Chlase)活性与双亲未见明显差异，说明叶绿素降解不是引起幼叶黄化的主要原因。正交杂种和反交杂种复绿功能叶中，Chlase与双亲未见差异;但异源四倍体黄绿色功能叶中，Chlase活性显著升高，说明叶绿素降解是造成其叶绿素含量降低的主要原因。　　对反交杂种叶绿素合成受阻部位及前面的氨基乙酰脱氢酶（ALAD）和胆色素原脱氨酶(PBGD)活性测定显示，黄化幼叶中，PBGD活性显著降低，说明反交杂种因PBGD活性下降影响了PBG→UrogenⅢ转化;ALAD活性有所升高，说明ALAD活性因δ-氨基乙酰丙酸(ALA)生物合成量加大而上升。复绿功能叶中，反交杂种ALAD和PBGD活性与双亲差异不明显。　　对异源四倍体叶绿素合成受阻部位及前面的ALAD、PBGD、粪卟啉原Ⅲ氧化酶(CPOX)及原卟啉原Ⅸ氧化酶(PPOX)的活性测定显示，PPOX活性显著降低，说明其叶绿素生物合成因PPOX活性降低影响了原卟啉原Ⅸ(ProtogenⅨ)→ProtoⅨ转化。ALAD和PBGD与双亲未见明显差异，但CPOX活性显著升高，说明CoprogenⅢ→ProtogenⅨ转化并未受阻。　　3.黄瓜POR在正交和反交杂种中表达分析　　从正交杂种、反交杂种及栽培黄瓜中克隆了846bp的POR编码区序列片段。与栽培黄瓜进行了序列比对，发现正交杂种发生了6个碱基置换，反交杂种发生了3个碱基置换。进化树分析，反交杂种与栽培黄瓜亲缘关系更近。qRT-PCR分析发现，在正交和反交杂种黄化幼叶、复绿功能叶和老叶中均检测到POR表达。新生黄化叶和复绿功能叶中，正交和反交杂种POR表达水平均低于栽培黄瓜，并且反交杂种表达水平高于正交杂种，老叶中正交杂种、反交杂种与栽培黄瓜表达水平接近。　　4.甜瓜属正交和反交杂种光合特性分析　　在整个试验期间，甜瓜属正反交杂种净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)均低于双亲，但胞间CO2浓度(Ci)有所升高。正反交杂种PSⅡ最大光化学效率（Fv/Fm）与双亲无显著差异，PSⅡ光合电子传递量子效率(ФPSⅡ)明显降低，其变化趋势与光化学猝灭系数(qP)相一致，非光化学猝灭系数(qN)明显加强。核酮糖1，5-二磷酸羧化/加氧酶（Rubisco）活性、Rubisco最大羧化速率(Vcmax)和最大电子传递速率(Jmax)在正反交杂种中有所降低。研究还发现在定植中后期，正反交杂种在Pn、Gs、ФPSⅡ、qP、qN和Vcmax上表现出一定的差异，说明了甜瓜属种间杂交存在正反交差异。　　5.甜瓜属不同倍性异源多倍体光合特性分析　　以不同倍性的甜瓜属二倍体种间正交杂种、异源三倍体和异源四倍体为试材，比较了三者间光合特性和超微结构的差异。结果表明:与种间杂种相比，异源四倍体Pn、Gs、Tr、ФPSⅡ和qP显著升高，显示出较强的基因组剂量效应，并且叶绿体、线粒体、基粒和片层的数目也显著增多。异源三倍体Pn、Gs、ФPSⅡ显著高于异源四倍体和栽培黄瓜双亲，显示出较强的杂种优势，并且线粒体和片层数目较高。