高温CO2加富对温室黄瓜糖代谢及其关键酶活性的影响

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本试验以‘津优35号’黄瓜品种作为试验材料,探究了在长期CO2加富的条件下黄瓜叶片光合作用、碳水化合物代谢及其相关酶活性的变化,以期为温室黄瓜优质高产提供理论依据。研究结果表明:1.高温条件下黄瓜植株的株高、茎粗、叶面积显蓍减小,而且随着处理时间的延长抑制作用逐渐增加,增施CO2以后则显著促进了黄瓜植株的生长,在处理第29天时高温+CO:处理株高、茎粗、叶面积分别比对照高20.60%、7.12%、27.66%,常温+CO2处理分别比对照高7.20%、1.80%、9.46%,随着处理时间的延长,这种促进作用减弱。2.净光合速率的变化趋势为高温-CO2处理>常温+CO2处理>CK>高温处理。单纯的高温处理会抑制黄瓜叶片的光合作用,净光合速率低于对照和其它两个处理,在处理第22天时就已经达到最大值;增施CO2可以提高黄瓜叶片的光合作用,高温-CO2处理比常温-CO2处理表现好,并且在处理第36天时净光合速率达到最大值,常温CO2处理在处理第29天时就已经达到最大值,高温CO2加富可以延迟净光合速率峰值出现的时间,且高峰期延长。3.黄瓜叶片内淀粉含量的变化为先降低再升高的趋势,单纯高温处理淀粉含量始终最低,常温CO:加富处理始终最高,且在处理第22天后淀粉含量持续升高开始积累,其它两个处理和对照在第29天才开始淀粉积累,处理第36天后高温C02加富处理和对照的淀粉含量变化平稳。常温下增施CO2到29天淀粉积累对黄瓜叶片的光合作用产生反馈抑制,而高温CO2加富处理可延迟一周到36天。4.黄瓜叶片内可溶性糖含量变化大体呈现出与淀粉含量相反的趋势,C02加富处理区可溶性糖含量在处理36天前一直维持在较高水平,结合此时淀粉含量也相对较高,说明可溶性糖含量的增加主要来源于淀粉的分解。但是,尽管常温CO2加富处理的淀粉含量高于高温CO2加富处理,而高温CO2加富处理的可溶性糖含量却高于常温CO2加富处理,说明高温可以促进淀粉的分解,减少淀粉积累的反馈抑制影响;蔗糖含量与可溶性糖含量的变化趋势一致。5.SS活性的总体变化趋势为先升高再降低的趋势,在处理第36天以前总体表现为高温+CO2处理>常温+CO2处理>CK>高温处理,高温处理在处理第29天时SS活性达到了一个最高峰,常温+CO2处理、高温+CO2处理和CK处理SS活性均在第36天时才达到了高峰期;SPS活性的总体变化趋势为先升高再降低的趋势,在处理第29天以前表现为高温+CO2处理>常温+CO2处理>CK>高温处理;高温处理在处理第22天时SPS活性达到了一个最高峰,在整个试验处理的过程中始终低于对照CK和其它两个处理,常温+CO2处理在处理第29天时达到了高峰期,此后开始降低,而高温+CO2处理和CK处理一直到处理第36天时才达到了高峰期,峰值的出现时间明显迟于常温+CO2处理和高温处理。6.AI活性变化趋势表现为为先升高再降低的趋势,对照CK处理在处理第29天时达到了最大值,此后开始降低,高温+CO2处理和高温处理表现为升高降低再升高再降低的趋势,且均在处理第22天时达到了峰值,较常温处理条件的峰值出现时间提前;NI活性的总体变化趋势为先降低再升高的趋势,常温+CO2处理和高温处理处理第22天时达到了最小值,高温+CO2处理和对照CK处理在处理第29天时达到了最小值,在处理第29天以后常温+CO2处理NI活性高于其它两个处理以及对照CK处理。7.通过相关性分析可知蔗糖含量与SS活性和SPS活性均呈现正相关的关系,说明SS和SPS主要参与蔗糖的合成,而且常温+CO2处理以及对照CK的条件下,蔗糖的含量主要与SPS和AI活性相关,高温+CO2处理以及高温处理蔗糖的合成主要与SPS活性相关,而蔗糖的分解主要与NI活性相关。
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