低温胁迫对甜瓜幼苗光合能力及叶绿素荧光参数的影响

许永安

摘 要： 为评价低温胁迫对甜瓜幼苗光合作用的影响，对4份甜瓜种质低温胁迫下光合速率及叶绿素荧光参数的变化进行了研究。结果表明，低温胁迫导致甜瓜叶片叶绿素含量、净光合速率（Pn）显著下降，Fv/Fm、PIabs、φE0、Fv/F0明显降低，ABS/RC、TRo/RC、DIo/RC明显增加，说明低温胁迫严重影响甜瓜的光合性能和光合活性，其中PIabs比Fv/Fm对低温响应更为敏感，可以作为甜瓜耐冷性的参考指标。

关键词： 甜瓜; 低温胁迫; 光合作用; 叶绿素荧光参数

中图分类号：S652   文献标志码：A   文章编号：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，起源于热带或亚热带地区，喜温、耐热性强，对低温较为敏感。我国有着悠久的甜瓜栽培历史，无论种植面积还是产量均位居世界第一位[1]。近几年甜瓜栽培面积，尤其是保护地栽培面积逐年增加。低温是制约保护地甜瓜早春提早栽培和冬季反季节栽培的主要因素。对低温的耐受能力成为早春保护地甜瓜提早栽培和冬季反季节栽培中衡量品种优劣的一个重要指标。因此，评价、挖掘耐低温性好的种质，培育耐低温性好的品种是甜瓜保护地育种的重要工作。

徐小军等[2]发现，低温处理能够导致耐冷性差的甜瓜种质叶绿体大量解体、细胞超微结构明显被破坏。高青海等[3]认为，根系鲜质量、相对根长、相对叶片数对低温弱光胁迫相对敏感，可以作为鉴定甜瓜耐低温弱光的指标。而刘宏宇等[4]通过测定低温后种子的相对萌发率、发芽势、发芽指数、胚根长度等指标来评价甜瓜的耐冷性。从前人对甜瓜耐冷性评价的方法来看，主要有种子萌发试验、相关酶活性测定、电镜检测细胞超微结构及植株形态学观察[5-8]。生产中甜瓜的冷害多发生在苗期，因此依靠统计种子萌发率来判断种质的耐冷性未必能反映出种质对低温的真实抗性。而酶活测定及细胞超微结构观察不仅程序繁琐而且成本较高。

光合作用是对温度反应较为敏感的生理过程。低温胁迫下光合性能的强弱可以反映在植物的光合作用參数、叶绿素荧光参数、叶片组织结构和叶绿体超微结构等多个方面。而叶绿素荧光参数能直接反映光系统Ⅱ（PSⅡ）对光能的吸收、传递和耗散情况，进而可以推断植物的生长情况，对植物的抗逆性进行判断。与调制式荧光仪相比，连续激发式荧光仪获取信息量更大、操作更加简便快捷[9-10]。

笔者评价了低温胁迫对甜瓜光合速率和叶绿素含量的影响，并利用连续激发式荧光仪（植物效率分析仪PEA）测定了低温胁迫下甜瓜叶片叶绿素荧光参数的变化，以期找到一种可靠、简便的甜瓜种质耐低温性评价指标。

1 材料与方法

1.1 材料

供试材料‘M20‘M28‘M217‘M312均为厚皮甜瓜高代自交系，由河南绿美种子销售公司提供，试验于2017年6月在周口职业技术学院进行。将饱满、整齐一致的种子进行消毒并浸种催芽，待种子露白后播种于10 cm×10 cm的营养钵中，置于培养箱中进行育苗，温度设置为昼（30±1） ℃/夜（22±1） ℃，光照450 μmol·m2·s-1、12 h，常规管理。

1.2 方法

1.2.1 样品处理 待幼苗长到3叶1心时，各试材分别进行对照和低温处理，光照及其他管理相同。对照处理：昼（30±1） ℃/夜（22±1） ℃;低温处理：昼（10±1） ℃/夜（6±1） ℃。每个处理10株，3次重复，处理7 d后进行各项指标的测定并取样保存于-80 ℃冰箱内用于叶绿素含量的测定。