低溫脅迫對甜瓜幼苗光合能力及葉綠素熒光參數的影響

許永安

摘 要： 為評價低溫脅迫對甜瓜幼苗光合作用的影響，對4份甜瓜種質低溫脅迫下光合速率及葉綠素熒光參數的變化進行了研究。結果表明，低溫脅迫導致甜瓜葉片葉綠素含量、凈光合速率（Pn）顯著下降，Fv/Fm、PIabs、φE0、Fv/F0明顯降低，ABS/RC、TRo/RC、DIo/RC明顯增加，說明低溫脅迫嚴重影響甜瓜的光合性能和光合活性，其中PIabs比Fv/Fm對低溫響應更為敏感，可以作為甜瓜耐冷性的參考指標。

關鍵詞： 甜瓜; 低溫脅迫; 光合作用; 葉綠素熒光參數

中圖分類號：S652? ?文獻標志碼：A? ?文章編號：1673-2871（2020）02-022-05

Effects of low-temperature stress on photosynthetic capacity and chlorophyll fluorescence parameters in melon

XU Yongan

（Zhoukou Vocational and Technical College， Zhoukou 466000， Henan， China）

Abstact： The photosynthetic capacity and chlorophyll fluorescence parameters of four accessions under low-temperature stress were studied to dissect the effects of low-temperature stress on the photosynthesis of melon seedlings. The results showed that low-temperature stress induced chlorophyll content， net photosynthetic rate， Fv/Fm， PIabs， φE0 and Fv/F0 decreased significantly， and ABS/RC， TRo/RC and DIo/RC increased distinctly in melon seedling， suggesting that low-temperature stress had a severe impact on the photosynthetic capacity and activity of melon. PIabs was more sensitive than Fv/Fm to low temperature， which could be considered as an indicator for evaluating low-temperature tolerance in melon.

Key words： Melon; Low-temperature stress; Photosynthesis; Chlorophyll fluorescence

甜瓜（Cucumis melo L.）又名香瓜，起源于熱帶或亞熱帶地區，喜溫、耐熱性強，對低溫較為敏感。我國有著悠久的甜瓜栽培歷史，無論種植面積還是產量均位居世界第一位[1]。近幾年甜瓜栽培面積，尤其是保護地栽培面積逐年增加。低溫是制約保護地甜瓜早春提早栽培和冬季反季節栽培的主要因素。對低溫的耐受能力成為早春保護地甜瓜提早栽培和冬季反季節栽培中衡量品種優劣的一個重要指標。因此，評價、挖掘耐低溫性好的種質，培育耐低溫性好的品種是甜瓜保護地育種的重要工作。

徐小軍等[2]發現，低溫處理能夠導致耐冷性差的甜瓜種質葉綠體大量解體、細胞超微結構明顯被破壞。高青海等[3]認為，根系鮮質量、相對根長、相對葉片數對低溫弱光脅迫相對敏感，可以作為鑒定甜瓜耐低溫弱光的指標。而劉宏宇等[4]通過測定低溫后種子的相對萌發率、發芽勢、發芽指數、胚根長度等指標來評價甜瓜的耐冷性。從前人對甜瓜耐冷性評價的方法來看，主要有種子萌發試驗、相關酶活性測定、電鏡檢測細胞超微結構及植株形態學觀察[5-8]。生產中甜瓜的冷害多發生在苗期，因此依靠統計種子萌發率來判斷種質的耐冷性未必能反映出種質對低溫的真實抗性。而酶活測定及細胞超微結構觀察不僅程序繁瑣而且成本較高。

光合作用是對溫度反應較為敏感的生理過程。低溫脅迫下光合性能的強弱可以反映在植物的光合作用參數、葉綠素熒光參數、葉片組織結構和葉綠體超微結構等多個方面。而葉綠素熒光參數能直接反映光系統Ⅱ（PSⅡ）對光能的吸收、傳遞和耗散情況，進而可以推斷植物的生長情況，對植物的抗逆性進行判斷。與調制式熒光儀相比，連續激發式熒光儀獲取信息量更大、操作更加簡便快捷[9-10]。

筆者評價了低溫脅迫對甜瓜光合速率和葉綠素含量的影響，并利用連續激發式熒光儀（植物效率分析儀PEA）測定了低溫脅迫下甜瓜葉片葉綠素熒光參數的變化，以期找到一種可靠、簡便的甜瓜種質耐低溫性評價指標。

1 材料與方法

1.1 材料

供試材料‘M20‘M28‘M217‘M312均為厚皮甜瓜高代自交系，由河南綠美種子銷售公司提供，試驗于2017年6月在周口職業技術學院進行。將飽滿、整齊一致的種子進行消毒并浸種催芽，待種子露白后播種于10 cm×10 cm的營養缽中，置于培養箱中進行育苗，溫度設置為晝（30±1） ℃/夜（22±1） ℃，光照450 μmol·m2·s-1、12 h，常規管理。

1.2 方法

1.2.1 樣品處理 待幼苗長到3葉1心時，各試材分別進行對照和低溫處理，光照及其他管理相同。對照處理：晝（30±1） ℃/夜（22±1） ℃;低溫處理：晝（10±1） ℃/夜（6±1） ℃。每個處理10株，3次重復，處理7 d后進行各項指標的測定并取樣保存于-80 ℃冰箱內用于葉綠素含量的測定。