模擬干旱脅迫對(duì)黃瓜幼苗組織結(jié)構(gòu)的影響

陳文妃，杜長(zhǎng)霞，金佩穎，何亞妮，樊懷福,2

（1.浙江農(nóng)林大學(xué) 農(nóng)業(yè)與食品科學(xué)學(xué)院，浙江 杭州311300；2.浙江農(nóng)林大學(xué) 浙江省農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)改良技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江杭州311300）

模擬干旱脅迫對(duì)黃瓜幼苗組織結(jié)構(gòu)的影響

陳文妃1，杜長(zhǎng)霞1，金佩穎1，何亞妮1，樊懷福1,2

（1.浙江農(nóng)林大學(xué) 農(nóng)業(yè)與食品科學(xué)學(xué)院，浙江 杭州311300；2.浙江農(nóng)林大學(xué) 浙江省農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)改良技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江杭州311300）

為研究不同程度干旱脅迫對(duì)黃瓜Cucumis sativus幼苗營(yíng)養(yǎng)器官中組織和細(xì)胞結(jié)構(gòu)的影響，以 ‘津優(yōu)1號(hào)’‘Jinyou No.1’黃瓜幼苗為試材，分別在營(yíng)養(yǎng)液中添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%和10%的聚乙二醇（PEG-6000），模擬干旱脅迫條件。結(jié)果表明：隨著干旱脅迫程度的增加，黃瓜幼苗組織結(jié)構(gòu)變化程度逐漸加劇。在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的PEG-6000處理下，幼苗組織出現(xiàn)根皮層薄壁細(xì)胞減少、莖木質(zhì)部導(dǎo)管萎縮、葉片柵欄組織排列更緊密等特征；而在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的PEG-6000處理下，黃瓜幼苗組織和細(xì)胞已發(fā)生嚴(yán)重變形、萎縮、排列紊亂、表皮破裂。試驗(yàn)結(jié)果表明：黃瓜通過一定程度的組織結(jié)構(gòu)變化適應(yīng)輕度干旱脅迫，而在重度干旱脅迫下組織結(jié)構(gòu)受到了嚴(yán)重破壞，最終導(dǎo)致器官、組織或細(xì)胞功能的喪失。圖3參21

園藝學(xué)；黃瓜；干旱脅迫；組織學(xué)；特征

干旱是對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)影響最大的非生物脅迫因子之一。在中國(guó)，干旱半干旱區(qū)占國(guó)土面積的50%，無(wú)灌溉條件的旱地占耕地總面積的52%［1］，由于干旱造成的農(nóng)作物產(chǎn)量損失幾乎等同于其他所有環(huán)境因子所造成損失的總和［2］。近幾十年，干旱脅迫現(xiàn)象急劇增加［3］，提高作物的耐旱性或抗旱性成為備受關(guān)注的焦點(diǎn)。大量研究表明，植物的顯微結(jié)構(gòu)在干旱脅迫下發(fā)生明顯變化，如葉表皮細(xì)胞變小，細(xì)胞壁加厚，葉肉柵欄組織增加，海綿組織相對(duì)減少，細(xì)胞間隙減小等，以此適應(yīng)水分短缺環(huán)境［4-5］。張祿等［6］發(fā)現(xiàn)，干旱脅迫下豇豆Vigna unguiculata幼苗的心葉和成熟葉的顯微結(jié)構(gòu)都呈現(xiàn)出柵欄組織細(xì)胞失水、變形，排列紊亂，根的中柱細(xì)胞收縮、變形，皮層薄壁細(xì)胞萎縮、干癟等現(xiàn)象。王順才等［7］報(bào)道了干旱脅迫下3種蘋果屬M(fèi)alus植物葉片厚度、柵欄組織厚度及葉肉組織結(jié)構(gòu)緊密度都顯著減少，而海綿組織厚度與葉肉組織結(jié)構(gòu)疏松度均顯著增加。吳建慧等［8］研究干旱脅迫對(duì)絹毛委陵菜Potentilla sericea的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，隨著干旱脅迫程度加劇，葉片柵欄組織和海綿組織均變薄，柵欄組織與海綿組織的比值大于未受干旱脅迫的對(duì)照植物。黃瓜Cucumis sativus是世界性的重要蔬菜作物，在中國(guó)蔬菜產(chǎn)業(yè)中占有重要地位，深受人們喜愛；黃瓜對(duì)水分變化敏感，干旱嚴(yán)重影響其生長(zhǎng)、產(chǎn)量和品質(zhì)。本研究通過在營(yíng)養(yǎng)液中添加聚乙二醇（PEG-6000）模擬干旱脅迫，研究了不同程度干旱脅迫對(duì)黃瓜組織細(xì)胞結(jié)構(gòu)的影響，以期為黃瓜耐旱品種篩選和抗旱栽培提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與處理

供試材料為黃瓜品種 ‘津優(yōu)1號(hào)’ ‘Jinyou No.1’。試驗(yàn)在人工氣候室內(nèi)進(jìn)行。將供試種子浸泡于55～60℃水中，不斷攪拌15 min；常溫下浸種4～6 h，轉(zhuǎn)移至28℃恒溫箱黑暗催芽；露白后選取整齊一致的黃瓜種子播于裝有基質(zhì)的塑料穴盤中，晝夜溫度設(shè)置為（24±1）℃。待幼苗長(zhǎng)至2葉1心時(shí)，選擇整齊一致的幼苗水培。水培容器為專用水培箱，12株·箱-1。采用Hogland營(yíng)養(yǎng)液，電導(dǎo)率為2.2～2.5 mS·cm-1，pH 6.8～7.0，用氣泵間歇性通氣40 min·h-1，培養(yǎng)至幼苗第3片真葉完全展開。共設(shè)3個(gè)處理，正常營(yíng)養(yǎng)液栽培（對(duì)照，ck），質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%PEG-6000的營(yíng)養(yǎng)液栽培（輕度干旱脅迫，T5），質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%PEG-6000的營(yíng)養(yǎng)液栽培（重度干旱脅迫，T10）；12株·處理-1，3次重復(fù)。處理36 h后取樣用于顯微結(jié)構(gòu)觀察。

1.2 試驗(yàn)方法

石蠟切片制樣參考常規(guī)石蠟切片法［9-10］。選取不同處理下生長(zhǎng)健壯、完好無(wú)損的幼苗，用干凈的刀片分別切取根尖（1.0～1.5 cm），莖（1.0 cm），葉片（0.5 cm×0.5 cm），標(biāo)準(zhǔn)固定液（FAA）固定，按常規(guī)石蠟包埋制片，OLYMPUS-BX61顯微鏡觀察拍照。

2 結(jié)果與分析

2.1 干旱脅迫對(duì)黃瓜根尖顯微結(jié)構(gòu)的影響

由圖1A可知：正常生長(zhǎng)黃瓜根尖的顯微結(jié)構(gòu)整體近圓形，表皮組織有裂隙，皮層薄壁細(xì)胞近長(zhǎng)方形，排列周密；木質(zhì)部較韌皮部發(fā)達(dá)，導(dǎo)管近圓形；內(nèi)皮層到髓心的距離與內(nèi)皮層到表皮的距離相近；觀察位于根中間部位的初生維管組織，可看到初生木質(zhì)部和初生韌皮部，原生木質(zhì)部在外，后生木質(zhì)部在內(nèi)（圖1B）。經(jīng)輕度干旱處理后，根尖整體形態(tài)發(fā)生變化，根外表皮向內(nèi)凹陷，整體凹凸不平；皮層薄壁細(xì)胞扭曲變形，相互擠壓，內(nèi)皮層到髓心的距離縮短（圖1C），但黃瓜根尖木質(zhì)部的組織結(jié)構(gòu)仍完整（圖1D）。與輕度干旱脅迫相比，重度干旱脅迫下木質(zhì)部嚴(yán)重萎縮變形，內(nèi)皮層凹陷，與髓心相互擠壓，皮層薄壁組織變形程度加深（圖1E），皮層薄壁細(xì)胞嚴(yán)重?cái)D壓變形，表皮與皮層薄壁細(xì)胞均發(fā)生破裂（圖 1F）。

2.2 干旱脅迫對(duì)黃瓜莖顯微結(jié)構(gòu)的影響

如圖2A所示：正常生長(zhǎng)黃瓜幼苗莖橫切面的表皮細(xì)胞排列有序，細(xì)胞近方形或卵圓形；薄壁細(xì)胞縫隙明顯，排列疏松，細(xì)胞近圓球形；維管組織木質(zhì)部有明顯導(dǎo)管，韌皮部細(xì)胞小且排列緊密，韌皮部導(dǎo)管近橢圓形，導(dǎo)管木質(zhì)部次生加厚，易木質(zhì)化（圖2B）；莖的形成層將木質(zhì)部和韌皮部分隔，且細(xì)胞排列緊密，韌皮部中的篩管和伴胞排列緊密，后生韌皮部發(fā)育完整（圖2C）。輕度干旱脅迫下，形成層細(xì)胞變形，兩端長(zhǎng)短不一（圖2D）；韌皮部導(dǎo)管變形，但木質(zhì)部的篩管細(xì)胞變化不明顯（圖2E，圖2F）。重度干旱脅迫下，篩管嚴(yán)重變形，固綠滲入細(xì)胞，伴胞嚴(yán)重?cái)D壓（圖2G）；形成層細(xì)胞結(jié)構(gòu)受到破壞，導(dǎo)管模糊不清，排列紊亂（圖2H）；細(xì)胞膜破裂，管胞和皮層薄壁細(xì)胞在不同濃度處理下均發(fā)生變形（圖2I），但不同處理后的變形程度難以區(qū)分（圖2E，圖2I）。

圖1 干旱脅迫對(duì)黃瓜根尖顯微結(jié)構(gòu)的影響Figure 1 The influence of drought stress on cucumber root tip microstructure

圖2 干旱脅迫對(duì)黃瓜莖顯微結(jié)構(gòu)Figure 2 Influence of drought stress on cucumber stem microstructure

2.3 干旱脅迫對(duì)黃瓜葉片顯微結(jié)構(gòu)的影響

正常生長(zhǎng)黃瓜幼苗葉片柵欄組織和海綿組織完整，細(xì)胞排列有序（圖3A）；除個(gè)別導(dǎo)管外，其余葉片側(cè)脈中的維管組織結(jié)構(gòu)層次分明，柵欄組織細(xì)胞排列有序且緊密；海綿組織結(jié)構(gòu)層次清晰，細(xì)胞排列疏松，縫隙明顯；維管組織存在若干不發(fā)達(dá)的維管束，木質(zhì)部近近軸面，韌皮部近遠(yuǎn)軸面（圖3B）。與對(duì)照相比，輕度干旱脅迫下，海綿組織細(xì)胞縫隙擴(kuò)大（圖3C）；柵欄組織密度增大，細(xì)胞變短，層數(shù)增加，但細(xì)胞排列有序（圖3D）。重度干旱脅迫下，柵欄組織細(xì)胞失水、變形、排列紊亂，表皮細(xì)胞變形，甚至干癟（圖3E），海綿組織結(jié)構(gòu)模糊不清，細(xì)胞縫隙擴(kuò)大（圖3F）。

圖3 干旱脅迫對(duì)黃瓜葉片顯微結(jié)構(gòu)的影響Figure 3 Influence of drought stress on cucumber leaf microstructure

3 討論

干旱脅迫對(duì)植物的影響是多層次的，不僅影響植物外部形態(tài)，也影響其內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)和細(xì)胞。植物遭遇干旱脅迫時(shí)，根系受到的影響比莖和葉更顯著，做出的響應(yīng)也較莖和葉早，對(duì)干旱脅迫的耐受性依次分別為根＞莖＞葉［11］。康利平［12］報(bào)道了豇豆幼苗根的結(jié)構(gòu)在不同干旱條件不同處理時(shí)間內(nèi)有明顯差異，對(duì)干旱脅迫下的豇豆幼苗而言，根作出結(jié)構(gòu)變化的響應(yīng)比葉片早，且干旱對(duì)根的生長(zhǎng)抑制程度也大于葉片，推測(cè)這可能與植物的根是最先感受水分脅迫的器官有關(guān)［6］。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：黃瓜受到干旱脅迫后根外表皮萎縮變形，維管組織萎縮變形，內(nèi)皮層占比縮小。為緩解輕度干旱脅迫，根器官在組織層面發(fā)生響應(yīng)，皮層薄壁組織縮短，中柱輸導(dǎo)組織增多，以此縮短水分運(yùn)輸距離；重度干旱時(shí)，表皮及皮層薄壁組織細(xì)胞萎縮干癟，直至失去活力，與前人的研究結(jié)果相似［13］。

莖是聯(lián)系植物根和葉的營(yíng)養(yǎng)器官，具有運(yùn)輸水分、無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)物以及支持和儲(chǔ)藏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的作用。一般來(lái)說，旱生植物莖的皮層和中柱比率較大，皮層較寬，維管束較緊密；對(duì)有些沙生植物而言，莖中還可發(fā)育出儲(chǔ)水的薄壁組織。丁菲等［14］發(fā)現(xiàn)：構(gòu)樹Broussonetia papyriferavent為適應(yīng)干旱環(huán)境表現(xiàn)為表皮細(xì)胞排列緊密，密被表皮毛、腺毛和一些乳狀突起,以此來(lái)減少蒸騰失水；中柱中髓占比較大，保證良好的輸水保水功能；莖木質(zhì)部發(fā)達(dá)，導(dǎo)管密度和導(dǎo)管孔徑較大，輸導(dǎo)水分效率高。于海秋等［15］發(fā)現(xiàn)：干旱脅迫處理7 d后，玉米Zea mays莖大部分組織細(xì)胞斷裂解體，薄壁組織排列無(wú)序；維管束數(shù)量減少，木質(zhì)部導(dǎo)管結(jié)構(gòu)被破壞。本研究表明：隨著干旱脅迫程度增加，黃瓜莖部導(dǎo)管、篩管、形成層、薄壁組織細(xì)胞均發(fā)生破裂，這和其他植物的莖在干旱脅迫下的反應(yīng)機(jī)制相似；但輸導(dǎo)組織在干旱環(huán)境下數(shù)量變化的規(guī)律無(wú)法推斷，這可能與其系統(tǒng)的復(fù)雜性有關(guān)。相對(duì)于根而言，莖對(duì)水分脅迫的應(yīng)答并不突出，只出現(xiàn)細(xì)胞破壞的現(xiàn)象，并未發(fā)生組織結(jié)構(gòu)適應(yīng)干旱脅迫應(yīng)有的變化。

多數(shù)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，干旱脅迫時(shí)植物通過葉片加厚、表皮細(xì)胞變小、葉肉柵欄組織增加和海綿組織相對(duì)減少等變化來(lái)適應(yīng)水分短缺，但不同植物的適應(yīng)機(jī)制不同［16-18］；干旱脅迫帶來(lái)植物根系獲水減少會(huì)引起葉面積減少，葉片變薄，含水量下降，氣孔關(guān)閉，以此減少體內(nèi)水分的散失［19］。劉忠靜等［16］發(fā)現(xiàn)：干旱脅迫下葉片產(chǎn)生過量的活性氧，損傷葉片超微結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致柵欄組織和海綿組織排列疏松；干旱脅迫程度越大，柵欄組織厚度越小，可能是柵欄組織細(xì)胞為減小因干旱導(dǎo)致細(xì)胞收縮而產(chǎn)生的機(jī)械損傷而做出的響應(yīng)［20］；因此陳麗等［21］認(rèn)為葡萄Vitis vinifera葉片上表皮細(xì)胞的大小可作為鑒定抗旱性的標(biāo)志之一，葉片組織結(jié)構(gòu)與其抗旱性存在顯著相關(guān)性。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：輕度干旱脅迫下黃瓜葉片柵欄組織排列較對(duì)照緊密有序，這可能是黃瓜葉片對(duì)干旱脅迫在結(jié)構(gòu)上的適應(yīng)；重度脅迫后葉片呈現(xiàn)出柵欄組織細(xì)胞變形、失水、排列紊亂的現(xiàn)象，海綿組織細(xì)胞和表皮細(xì)胞縫隙增大，這可能與干旱使細(xì)胞失水，膨壓降低有關(guān)。

不同干旱脅迫對(duì)黃瓜根莖葉的顯微結(jié)構(gòu)均造成了一定的影響。重度干旱脅迫導(dǎo)致黃瓜幼苗組織細(xì)胞變形，受到嚴(yán)重?fù)p害，進(jìn)而失去功能。在輕度干旱脅迫下，黃瓜幼苗能夠在一定限度內(nèi)通過結(jié)構(gòu)的改變來(lái)適應(yīng)干旱脅迫，但由結(jié)構(gòu)改變所引起的代謝上的變化目前尚不清楚，有待進(jìn)一步研究。

［1］ 崔艷桃.干旱脅迫對(duì)4種委陵菜屬植物結(jié)構(gòu)和生理的影響［D］.哈爾濱：東北林業(yè)大學(xué)，2013.CUI Yantao.The Effects of Drought Stress on Structure and Physiology of Four Potentilla Plants ［D］.Harbin:Northeast Forestry University,2013.

［2］ 謝小玉，張兵，張霞，等.干旱脅迫下油菜消減文庫(kù)的構(gòu)建及分析［J］.作物學(xué)報(bào)，2013，39（4）：744-752.XIE Xiaoyu,ZHANG Bing,ZHANG Xia,et al.Construction and analysis of SSH library in rapeseed （Brassica napus L.） under drought stress ［J］.Acta Agrono Sin,2013,39（4）:744-752.

［3］ DIANAT M,SAHARKHIZ M J,TAVASSOLIAN I.Salicylic acid mitigates drought stress in Lippia citriodora L.:effects on biochemical traits and essential oil yield ［J］.Biocata Agric Biotechnol,2016,8（10）:286-293.

［4］ 蔡永立，宋永昌.浙江天童常綠闊葉林藤本植物的適應(yīng)生態(tài)學(xué)（Ⅰ）葉片解剖特征的比較［J］.植物生態(tài)學(xué)報(bào)，2001， 25（1）： 90-98.CAI Yongli,SONG Yongchang.Adaptive ecology of lianas in Tiantong evergreen broad-leaved forest,Zhejiang,China（Ⅰ） leaf anatomical characters ［J］.Acta Phytoecol Sin,2001,25（1）:90-98.

［5］ 李芳蘭,包維楷.植物葉片形態(tài)解剖結(jié)構(gòu)對(duì)環(huán)境變化的響應(yīng)與適應(yīng)［J］.植物學(xué)通報(bào)，2005，22（增刊）：118-127.LI Fanglan,BAO Weikai.Responses of the morphological and anatomical structure of the plant leaf to environmental change ［J］.Chin Bull Bot,2005,22（suppl）:118-127.

［6］ 張祿，康利平.干旱脅迫對(duì)豇豆幼苗葉片及根顯微結(jié)構(gòu)的影響［J］.中國(guó)蔬菜，2012（10）：66-74.ZHANG Lu,KANG Liping.Effect of drought stress on micro-structure of cowpea seedling’s leaves and roots ［J］.China Veget,2012（10）:66-74.

［7］ 王順才，鄒養(yǎng)軍，馬鋒旺.干旱脅迫對(duì)3種蘋果屬植物葉片解剖結(jié)構(gòu)、微形態(tài)特征及葉綠體超微結(jié)構(gòu)的影響［J］.干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究， 2014， 32（3）： 15-23.WANG Shuncai,ZOU Yangjun,MA Fengwang.Influence of drought stress on leaf anatomical structure and micro morphology traits and chloroplast ultrastructure of three Malus species ［J］.Agric Res Arid Area,2014,32（3）:15-23.

［8］ 吳建慧，郭瑤，趙倩竹，等.干旱脅迫對(duì)絹毛委陵菜葉片解剖結(jié)構(gòu)和生理指標(biāo)的影響［J］.草業(yè)科學(xué)，2012，29（8）： 1229-1234.WU Jianhui,GUO Yao,ZHAO Qianzhu,et al.Effects of drought stress on anatomical structures and physiological indexes of Potentilla sericea leaves ［J］.Pratacult Sci,2012,29（8）:1229-1234.

［9］ 何燕紅，艾葉，吳穎，等.孔雀草花芽分化和花藥發(fā)育［J］.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，32（2）:18-24.HE Yanhong， AI Ye， WU Ying， et al.Flower bud differentiation and anther development of Tagetes patula L.［J］.J Huazhong Agric Univ,2013,32（2）:18-24.

［10］ 李和平.植物顯微技術(shù)［M］.2版.北京：科學(xué)出版社，2009.

［11］ 朱慧森，張垚，董寬虎，等.干旱脅迫下偏關(guān)苜蓿顯微結(jié)構(gòu)響應(yīng)特征研究［J］.草地學(xué)報(bào)，2015，23（4）:771-779.ZHU Huisen,ZHANG Yao,DONG Kuanhu,et al.Effect of drought stress on microstructural characteristic changes of Medicago sativa ‘Pianguan’ ［J］.Acta Agrestia Sin,2015,23（4）:771-779.

［12］ 康利平.干旱脅迫對(duì)豇豆幼苗生理生化及其顯微結(jié)構(gòu)的影響［D］.呼和浩特：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)，2004.KANG Liping.Effect of Drought Stress on Physiological-biochemistry and Microstructure in Vigna sinensis Endl［D］.Huhhot:Inner Mongolia Agricultural University,2004.

［13］ 楊春雪，卓麗環(huán)，柳參奎.植物顯微及超微結(jié)構(gòu)變化與其抗逆性關(guān)系的研究進(jìn)展［J］.分子植物育種，2008，6（2）： 341-346.YANG Chunxue,ZHUO Lihuan,LIU Shenkui.Research progress on the relationship between plant microstructrue and ultrastructure changes and its tolerance ［J］.Mol Plant Breed,2008,6（2）:341-346.

［14］ 丁菲，楊帆，李德龍，等.構(gòu)樹解剖結(jié)構(gòu)特征與抗旱性研究［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，38（36）：49-52.DING Fei,YANG Fan,LI Delong,et al.Studies on the anatomical structure characteristics and drought resistance of Broussonetia papyrifera ［J］.J Anhui Agric Sci,2010,38（36）:20949-20952.

［15］ 于海秋，王曉磊，蔣春姬，等.土壤干旱下玉米幼苗解剖結(jié)構(gòu)的傷害進(jìn)程［J］.干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2008，26（5）： 143-147.YU Haiqiu,WANG Xiaolei,JIANG Chunji,et al.Injured process on anatomical structure of maize seedling under soil drought［J］.Agric Res Arid Area,2008,26（5）:143-147.

［16］ 劉忠靜，郭延奎，林少航，等.外源過氧化氫對(duì)干旱脅迫下溫室黃瓜葉綠體超微結(jié)構(gòu)和抗氧化酶的影響［J］.園藝學(xué)報(bào)， 36（8）： 1140-1146.LIU Zhongjing,GUO Yankui,LIN Shaohang,et al.Effects of exogenous hydrogen peroxide on ultrastructure of chloroplasts and activities of antioxidant enzymes in greenhouse-ecotype cucumber under drought stress ［J］.Acta Hortic Sin,2009,36（8）:1140-1146.

［17］ 劉洋.6種園林草本花卉的抑菌性與抗旱性研究［D］.楊凌：西北農(nóng)林科技大學(xué)，2009.LIU Yang.The Research of Antibacterial Activity and Drought Resistance from Six Landscape Herbaceous Plants［D］.Yangling:Northwest Aamp;F University,2009.

［18］ 陳健輝，李榮華，郭培國(guó)，等.干旱脅迫對(duì)不同耐旱性大麥品種葉片超微結(jié)構(gòu)的影響［J］.植物學(xué)報(bào)，2011， 46（1）： 28-36.CHEN Jianhui,LI Ronghua,GUO Peiguo,et al.Impact of drought stress on the ultrastructure of leaf cells in three barley genotypes differing in level of drought tolerance ［J］.Chin Bull Bot,2011,46（1）:28-36.

［19］ 劉球，吳際友，李志輝.干旱脅迫對(duì)植物葉片解剖結(jié)構(gòu)影響研究進(jìn)展［J］.湖南林業(yè)科技，2015，42（3）：101-104.LIU Qiu,WU Jiyou,LI Zhihui.Research progress of leaf anatomical structure of plants under drought stress ［J］.J Hunan For Sci Technol,2015,42（3）:101-104.

［20］ 高蕾，劉麗君，董守坤，等.干旱脅迫對(duì)大豆幼苗葉片生理生化特性的影響［J］.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2009， 48（8）： 1-4.GAO Lei,LIU Lijun,DONG Shoukun,et al.Effect of drought stress on physiological and biochemical characteristics in leaves of soybean seedling ［J］.J Northeast Agric Univ,2009,48（8）:1-4.

［21］ 陳麗，艾軍，王振興，等.干旱脅迫對(duì)葡萄生理特性及顯微結(jié)構(gòu)影響的研究進(jìn)展［J］.北方園藝，2011（6）：205-209.CHEN Li,AI Jun,WANG Zhenxing,et al.Research progress on effect of drought stress on the physiological property and microstructure in grapevine ［J］.Northern Hortic,2011（6）:205-209.

Histological structure of cucumber seedlings with drought stress

CHEN Wenfei1,DU Changxia1,JIN Peiying1,HE Yani1,FAN Huaifu1,2
（1.School of Agriculture and Food Science,Zhejiang A＆F University,Hangzhou 311300,Zhejiang,China;2.The Key Laboratory for Quality Improvement of Agricultural Products of Zhejiang Province,Zhejiang A＆F University,Hangzhou 311300,Zhejiang,China）

To determine the effect of drought stress on cucumber histological structure,the Cucumis sativus‘Jinyou No.1’ seedlings were cultured in a nutrient solution under drought stress simulated by 5%and 10%PEG-6000.Results showed that the degree of deformation in the structure of cucumber seedlings gradually intensified with an increase in the degree of drought stress and differed compared to normal seedling growth.The 5%PEG-6000 treatment decreased the number of root cortex parenchyma cells,stem xylem conduit atrophy,and more closely arranged the leaf palisade tissue.With the 10%PEG-6000 treatment,cucumber seedlings showed serious deformation,shrinkage,disordered arrangement,and broken skin in the tissues and cells.To a certain extent cucumbers could adapt to mild drought stress through a change in histological structure;however,with severe drought stress the organizational structure suffered damage ultimately resulting in a loss in function of organs,tissues,or cells.This study provided a reference for screening drought-tolerant varieties and for drought cultivation of cucumber. ［Ch,3 fig.21 ref.］

horticulture;cucumber;drought stress;histology;characteristics

S642.2

A

2095-0756（2017）06-1149-06

10.11833/j.issn.2095-0756.2017.06.024

2016-12-19；

2017-02-28

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（31201658；31101539）；浙江省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（LY15C150006；Y3110308）；浙江農(nóng)林大學(xué)科研發(fā)展基金人才啟動(dòng)項(xiàng)目（2011FR018）

陳文妃，從事園藝植物生理生化研究。E-mail:1443220381@qq.com。通信作者：樊懷福，副教授，博士，從事園藝植物生理生化等研究。E-mail:fanhf@zafu.edu.cn