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乌菜属于白菜变种,外形美观,营养丰富。是十字花科二年生草本植物,原产我国,主要分布于长江淮河流域,性喜冷凉,不耐高温,适宜秋冬季节露地种植。但在中国南方,素有“秋老虎”之说,即在初秋季节久晴无雨时,容易形成短期高温(>30℃),严重影响乌菜的产量和品质。近年来,随着乌菜种植面积的不断增大,系统地评价乌菜的耐热性和深入地研究耐热机理对今后乌菜品种的选育和设施栽培具有重要意义。本试验通过测定半致死温度选定热敏品种‘WS-6’和耐热品种‘WS-1’作为试验材料,以25℃/18℃(d/n)的生长条件为对照,对其幼苗进行30℃/26℃(d/n),35℃/28℃(d/n)和40℃/30℃(d/n)的高温处理,处理时间为5 d。结束后对两个品种的对照组以及各个处理组乌菜幼苗的植株生长情况、光合荧光特性、氧化伤害、渗透调节物质、抗氧化酶活性以及抗氧化物质的水平进行评价和比较。主要研究结果如下:1、对通过以往种植经验初选出的六个代表性乌菜品种的半致死温度进行测定,选出了热敏品种‘WS-6’和耐热品种‘WS-1’作为主试验的试验材料。2、30℃以上高温胁迫能够造成乌菜幼苗纤弱徒长,使其株高增加,茎粗、单株重、叶面积以及叶片相对含水量均显著降低,且胁迫温度越高,增加或降低的幅度越大。另外,相比于热敏品种‘WS-6’,耐热品种‘WS-1’在任一温度的胁迫下不管是株高的增幅还是其他指标的降低幅度都明显较低。由此可见,高温胁迫对乌菜幼苗生长的抑制作用是因品种而异的。3、随着胁迫温度的升高,两品种乌菜幼苗叶片的净光合速率(PN)、最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSII)以及叶绿素含量等指标均呈现出逐渐下降的趋势,说明高温能够造成乌菜幼苗光合色素的分解、光合效率以及光化学活性的下降。且所有数据显示,热敏品种‘WS-6’的光合作用在高温下的受抑制程度明显高于耐热品种‘WS-1’。另外,通过叶绿体超微切片发现,热敏品种‘WS-6’的光合器官以及膜结构在40℃高温胁迫下较耐热品种‘WS-1’受到更为严重的破坏。4、高温胁迫造成乌菜幼苗发生膜质过氧化,且温度越高,膜质过氧化越严重。具体表现为叶片的丙二醛(MDA)含量和ROS水平(包括H2O2含量和O2.-产生速率)随胁迫温度的升高呈逐渐升高的趋势。在同一温度处理下,耐热品种‘WS-1’的MDA和ROS积累量始终明显低于热敏品种‘WS-6’。5、随着胁迫温度的升高,乌菜幼苗叶片的可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量逐渐升高,SOD和POD活性先升高后降低,CAT活性逐渐降低。AsA-GSH循环中,APX和MDAR先升高后降低,GR和DHAR逐渐升高,抗氧化剂AsA和GSH的水平也是先升高后降低,但其还原型与氧化型的比值(AsA/DHA、GSH/GSSG)呈逐渐降低的趋势。另外,耐热品种‘WS-1’较热敏品种‘WS-6’在任一温度胁迫下都保持着更高浓度的渗透调节物质含量、抗氧化酶活性以及非酶促抗氧化物质水平。充分说明乌菜幼苗在高温胁迫下能够通过启动自身渗透调节作用和抗氧化系统来抵御高温引起的氧化伤害。且相比于热敏品种,耐热品种在高温条件下具有更强的渗透调节和抗氧化防御能力,从而能够更好地清除MDA和ROS,降低细胞膜脂过氧化程度,减轻氧化伤害。说明乌菜耐热品种较热敏品种的渗透调节和抗氧化防御系统具有更高的热稳定性,在高温胁迫下具有更强的自我调节和自我保护功能。