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苦瓜(Momordica charantiaL.)原产亚洲热带地区,广泛分布于热带、亚热带和温带地区,在我国南方栽培面积较大。苦瓜性喜温暖潮湿气候,但南方夏季的高温天气仍然会严重影响其植株正常生长,并影响其产量。为实现苦瓜的周年商品化生产,选育耐高温优良品种具有重要意义。建立快捷有效的苦瓜耐热性鉴定体系有利于耐高温优良品种的选育,目前尚无此方面的研究报道。
本试验以春、秋两季为对照,研究了夏季高温对苦瓜15个杂交组合或品系的产量及其构成性状(包括总雌花数、坐果率、商品果数、商品率和平均单果质量)的影响;利用人工气候箱制造高温环境,对苦瓜16个杂交组合或品系的幼苗进行了耐热形态鉴定,并对其中2个耐热性不同的苦瓜杂交组合的质膜相对透性、SOD活性、CAT活性、POD活性、游离脯氨酸含量、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量以及根系活力的变化规律进行了研究。获得的主要研究结果如下:
(1)夏季高温会显著影响苦瓜的产量、总雌花数、商品果数、商品率和平均单果质量。夏季高温造成苦瓜减产的主要原因是商品果数的减少和平均单果质量的降低。高温下苦瓜产量、商品果数和平均单果质量的变化率可以作为苦瓜成株期耐热性的鉴定指标。在供试的15个杂交组合或品系中,以杂交组合29×62、29×89和9780×29耐热性最好。
(2)利用人工气候箱,对苦瓜幼苗进行41℃处理2d,可以对苦瓜幼苗耐热性进行一定的区分。但在苦瓜16个杂交组合或品系中,只有6个杂交组合或品系的鉴定结果与田间成株期的鉴定结果一致或相近。
(3)高温胁迫下,耐热杂交组合9780×25的相对电导率增幅低于不耐热杂交组合62×惠州大顶。苦瓜幼苗的POD活性先下降,再恢复到对照水平,在活性恢复过程中,耐热杂交组合9780×25的POD活性会明显高于对照,再恢复到对照水平,而不耐热杂交组合62×惠州大顶无此现象。耐热杂交组合9780×25可溶性蛋白降解程度较低,并且能够在高温胁迫下保持一定的根系活力。耐热杂交组合9780×25的游离脯氨酸开始积累的时间较早,但积累量要少于不耐热杂交组合62×惠州大项。2个杂交组合的SOD活性、CAT活性、可溶性糖含量变化差异不明显。相对电导率、POD活性、可溶性蛋白含量、根系活力以及游离脯氨酸含量可能可以作为苦瓜幼苗耐热性鉴定的生理生化指标。