黃瓜苗期熱害癥狀及其發生發展規律研究

摘 要：為了確定黃瓜苗期熱害程度，以耐熱品種Poinsett 97和熱敏品種Boothbyls Blonde為試驗材料，采用42℃高溫處理黃瓜幼苗24 h，觀察子葉、幼葉、心葉、下胚軸及整株幼苗的熱害癥狀，并記載熱處理后不同時間熱害癥狀的變化。提出了明確的黃瓜幼苗熱害癥狀的分級標準，對于田間熱害的診斷及黃瓜耐熱性的鑒定與評價具有良好的實用價值。

關鍵詞：黃瓜；熱害癥狀；評價

環境因子脅迫是造成農作物產量和品質下降的重要因素，其中以溫度逆境的影響最大，特別是近年來，全球氣溫持續升高所造成的生產損失越來越嚴重。黃瓜(Cttcumis sativus L.)性喜溫，但不耐熱，在夏季栽培和保護地栽培中，往往會受到高溫逆境的脅迫，熱害普遍發生，生產受到嚴重影響。黃瓜熱害及耐熱性的研究是培育黃瓜耐熱品種，減輕熱害對黃瓜產量和品質影響的關鍵。黃瓜的耐熱性與其苗期的耐熱性具有顯著的相關性，苗期耐熱性的篩選是快速、準確鑒定黃瓜耐熱性的重要方法之一。

黃瓜苗期熱害癥狀是耐熱性鑒定和評價熱害程度的重要依據之一，李錫香等曾制定黃瓜幼苗整株熱害癥狀的分級標準，但對于其幼苗的子葉、葉片、心葉和下胚軸等不同部位器官的熱害癥狀及其發生發展規律并未詳細描述。為此，本研究對黃瓜苗期熱害癥狀及其發生發展規律進行了較為全面的觀察，目的在于提出更為明確的黃瓜幼苗熱害癥狀的分級標準，為黃瓜耐熱材料的篩選提供依據。

1 材料與方法

1．1 試驗材料

試驗材料為本實驗室所收集的耐熱品種Poin-sett 97、熱敏品種Boothbyls B10nde，所用種子均為2006年春季采收。為避免因種子年齡和活力不同而對高溫發芽能力測定所造成的誤差，挑選飽滿度和整齊度都較高的種子用于試驗。

1．2 播種育苗與熱處理

浸種3 h后，將種子播于裝有基質(草炭：蛭石=3：1)的32孔的穴盤中，在光照14 h、黑暗10 h、25℃條件下育苗。熱處理在光照培養箱中進行，當苗長至2片真葉時，將幼苗置于42℃高溫下處理24h，在光照14 h、黑暗10 h、25℃條件下恢復生長。

1．3 方法

參照李錫香等的方法，并作了部分修改，觀測記載下胚軸、子葉、真葉、心葉及整株的熱害癥狀及其發展規律、受害程度。耐熱品種Poinsett 97熱處理后幼苗的熱害較輕，表現為0-1級熱害癥狀：熱敏品種Boothbvls Blonde熱處理后幼苗的熱害較為嚴重，表現為2-4級熱害癥狀。

2 結果

2．1 黃瓜子葉、葉片與心葉熱害癥狀分級

黃瓜幼苗子葉(圖1)、葉片(圖2)和心葉(圖3)的熱害癥狀5級表現分別為：0級，無受害癥狀。1級，子葉變微黃；葉片上有黃色斑點，葉緣微黃：心葉葉緣微黃。2級，子葉變黃：葉片小部分出現脫水斑變黃；心葉葉緣黃化干枯。3級，子葉黃化，邊緣壞死干枯；葉片大部分出現脫水變黃，邊緣壞死干枯：心葉大部分壞死黃化。4級，子葉、幼葉與心葉全部壞死變黃干枯。

2．2 黃瓜幼苗下胚軸熱害癥狀分級

黃瓜幼苗下胚軸的熱害癥狀(圖4)5級表現為：0級，無受害癥狀。1級，子葉與下胚軸交接處略脫水縊縮。2級，下胚軸部分失水萎縮。3級，下胚軸大部分出現脫水萎縮。4級，下胚軸嚴重脫水萎縮。

2．3 黃瓜整株幼苗熱害癥狀分級

黃瓜整株幼苗熱害癥狀(圖5)5級表現為：0級，無熱害癥狀。1級，1～2片葉變黃。2級，全部葉片變黃。3級，1～2片葉萎蔫。4級，整株葉片萎蔫枯死。

2．4黃瓜幼苗熱害癥狀發生發展規律

黃瓜幼苗熱處理至熱害癥狀表現穩定過程，需要7 d時間(表1)。首先，在熱害受害嚴重部位出現水浸狀，3～4 d后失水死亡黃化，出現黃化的壞死斑點，7 d后出現干枯：而受害較輕的部位無明顯癥狀表現，經7 d恢復生長后，失水或縊縮有所恢復。

3 討論

黃瓜幼苗熱傷害主要表現是受害部位失水壞死，繼而發生黃化干枯。但田間熱害癥狀有些差異：在田間熱傷害部位也表現為失水壞死、黃化干枯，同時熱傷害可能引起病菌的侵入，導致其他生物性病害同時發生，癥狀復雜，如出現灰色、褐色斑或點等復雜癥狀，并且加重受害的程度。因此，在進行黃瓜熱害癥狀研究時，應排除其他非生物與生物因子的干擾，以區分出真正的熱害癥狀。

在高溫脅迫下，構成生物膜的蛋白質和脂類之間的功能鍵斷裂，導致膜蛋白變性、分解和凝聚，脂類脫離膜而形成一些液化的小囊泡，從而破壞膜的結構，導致膜喪失選擇透性與主動吸收的特性，膜透性增大，細胞內部的原生質外滲。高溫處理后，細胞電解質滲透率直接反映細胞受熱害程度及細胞膜的熱穩定性，導致子葉、幼葉、心葉及下胚軸失水萎蔫或縊縮、壞死、黃化，嚴重者整株幼苗枯死。

目前，對于黃瓜幼苗熱害癥狀的發生發展規律的系統研究尚少。馬德華報道：42℃／38℃(日／夜)處理黃瓜幼苗2d后，發現27.7％的黃瓜幼苗死亡，未死的植株葉邊緣干枯，受害明顯。本研究發現黃瓜幼苗熱處理后，至熱害癥狀表現穩定需要7 d，期間經受了熱傷害、適應修復及相應癥狀的表現過程。因此，筆者認為在根據黃瓜幼苗熱害癥狀表現鑒定黃瓜耐熱性時，為了更為準確評定黃瓜幼苗的耐熱性，應以受熱害7 d后的癥狀表現為依據。

4 結論

本研究在人工熱處理后對黃瓜子葉、葉片、心葉、下胚軸和整株幼苗熱害癥狀進行了細致系統的觀察，排除了其他因素的干擾，真實全面地反映了黃瓜幼苗熱傷害癥狀及其發生發展規律，提出了更為明確的分極標準，對于田間熱害的診斷及黃瓜耐熱性的鑒定與評價具有良好的實用價值。