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两种生态型黄瓜幼苗光系统I抗氧化酶对弱光的响应*

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论文导读:：黄瓜是中国北方日光温室生产的主要蔬菜作物之一。且弱光往往与低温[1-5]、亚适温[6-9]相伴出现。上清液立即用作抗氧化酶的测定。

论文关键词：黄瓜，弱光，光系统I，抗氧化酶

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黄瓜是中国北方日光温室生产的主要蔬菜作物之一。在日光温室黄瓜生产中，光照不仅影响室内温度、湿度等环境条件，同时也是影响温室黄瓜生长发育的首要环境因子。光照条件差，不仅严重影响黄瓜产量，同时还会造成畸形瓜增多等。在黄瓜开花结果期，光量子通量密度为20~100μmol/(m2·s)的弱光持续3~5d会造成严重落花和化瓜。前人有关黄瓜耐弱光生理机制的研究大多是在日光温室生产条件下进行的，光照条件难以控制，且弱光往往与低温[1-5]、亚适温[6-9]相伴出现。近几年，单一的弱光处理，特别是在适温条件下弱光处理对植物生理机制影响的研究也有不少报道[10-14]，但主要侧重于弱光下黄瓜叶片光合及荧光特性的响应机制研究，而对PSI水-水循环体系中各种酶对弱光的响应机制研究较少。本研究采用2种不同生态型黄瓜品种，在人工气候室中内生物论文，研究了弱光逆境下，叶绿体中参与PSI水-水循环的超氧化物歧化酶（SOD）、抗坏血酸过氧化氢酶（APX）、脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）、单脱氢抗坏血酸还原酶（MDHAR）和谷胱甘肽还原酶（GR）等一系列酶活性的变化，旨在探索黄瓜耐弱光生理机制，为黄瓜高产优质栽培及生态育种等提供理论依据。

1材料和方法

1.1材料及弱光处理

试材为中国农业大学蔬菜系黄瓜育种课题组选育的S1和S4042个黄瓜高代自交系。据多年田间观察及室内生理鉴定结果，S1耐弱光能力较强，S404则为弱光敏感型。供试材料统一播种，采用基质育苗，待黄瓜幼苗长到三叶一心时，移入人工气候室中进行90～100μmol/(m2·s)弱光处理（LL），对照光强为500～550μmol/(m2·s)（CK），光周期为10h，25℃/18℃。每处理12株，3次重复。分别在弱光处理的第5天、10天、15天和20天取植株上部的功能叶测定相关生理生化指标。

1.2调查项目与方法

1.2.1酶液的提取采用Zhang等[15]的方法。并在此基础上进行改进。取0.2g叶片，用1mL50mmol/L磷酸钾缓冲液（pH7.0，包含1mmol/LEDTA和1％PVP）于预冷的研钵中研磨成浆，冰上放置30min后，4℃下，15000g离心20min，上清液立即用作抗氧化酶的测定。

1.2.2酶活性测定APX和SOD活性测定采用Zhang等[15]的方法，而GR、DHAR和MDHAR活性测定采用Ali等[16]的方法中国论文下载中心。总蛋白含量测定采用G250比色法。

2结果与分析

2.1弱光对黄瓜叶片SOD活性的影响

弱光处理对黄瓜叶片SOD活性的影响如图1所示。在弱光处理的第5天和第10天，S1和S404叶片中SOD活性分别比对照平均高出64.8％、45.6％和28.2％、10.3％。随着弱光处理时间的继续延长，S1和S404叶片中的SOD活性在第15天和20天则分别比对照有所降低。这表明在弱光胁迫的前期，由于类囊体上的超氧阴离子（）大量产生，诱使PSI中SOD活性增高。此时，S1叶片中的SOD活性与对照相比显著高于S404，表明S1叶片中的SOD对的清除能力显著强于S404，最大程度上减轻了对光合膜的损害。

图1弱光对不同生态型黄瓜叶片SOD活性的影响

Fig.1EffectoflowlightonSODactivityoftwoecotypecucumber

2.2弱光对黄瓜叶片APX活性的影响

从图2可以看出生物论文，对照处理中，2个黄瓜品种随着苗龄的延长，APX活性都逐渐地增加；而弱光处理5d时，APX活性都达到最大值。S1和S404分别比对照增加230.4％和161.8％，随后APX活性都有所降低，S1和S404在弱光处理的第15天都降到最低值，在弱光处理20天时酶活性又有所增强。S1在弱光处理的第15天酶活性比对照降低了63.1％，达到最低值，而S404在弱光处理的第10、15和20天APX活性分别比对照降低了35.3％、60.7％和67.4％。这表明在弱光处理的第5天，2个黄瓜品种类囊体中可能产生了大量的H2O2，导致APX活性急剧增加，不过随着弱光处理时间的延长，进一步加深了氧自由基对叶绿体膜结构的破坏，致使PSI中APX酶活性逐渐丧失，此时S1叶片中酶活性降低程度要明显低于S404，说明在整个弱光处理过程中，S1对H2O2的清除能力明显强于S404。

图2弱光对不同生态型黄瓜叶片APX活性的影响

Fig.2Effectoflowlig