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不同R/FR比值對(duì)雙斷根西瓜嫁接苗生理及光合熒光特性的影響王芽芽.pdf

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不同R/FR比值對(duì)雙斷根西瓜嫁接苗生理及光合熒光特性的影響王芽芽.pdf

中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 2024 29 3 87 98 Journal of China Agricultural University http 不同R FR比值對(duì)雙斷根西瓜嫁接苗生理及 光合熒光特性的影響 王芽芽 1 2 張 帆 1 石 玉 1 鮑恩財(cái) 2 曹 凱 2 吳 雪 2 張 毅 1 1 山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 園藝學(xué)院 山西 太谷 030801 2 江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)業(yè)設(shè)施與裝備研究所 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部長(zhǎng)江中下游設(shè)施農(nóng)業(yè)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 南京 210014 摘 要 為探究不同紅光 遠(yuǎn)紅光 R FR 比值對(duì)雙斷根西瓜嫁接苗生理及光合熒光特性的影響 提高西瓜嫁接苗 種苗品質(zhì) 對(duì)雙斷根西瓜嫁接苗進(jìn)行不同光質(zhì)處理 共設(shè)置4種光質(zhì)組合 黑暗 D 白光 W 高比值R FR R FR 3 H 和低比值R FR R FR 0 3 L 以黑暗為對(duì)照 分析西瓜嫁接苗幼苗形態(tài) 滲透調(diào)節(jié)物質(zhì) 抗氧化酶系 統(tǒng)和光合熒光特性 結(jié)果表明 與對(duì)照相比 L處理顯著提高了西瓜嫁接苗的成活率和生長(zhǎng)指標(biāo) 顯著提高接穗葉 片中的抗氧化酶活性 SOD和POD 可溶性糖和可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù) 同時(shí)顯著降低了O 2 H 2 O 2 和MDA的積累 L處理對(duì)西瓜嫁接苗光合系統(tǒng)也有一定影響 處理8 d時(shí) 嫁接苗光合特性指標(biāo) Fv Fm Fv Fm 和 PSII顯著升 高 NPQ顯著下降 而長(zhǎng)時(shí)間處理 20 d 會(huì)導(dǎo)致葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)以及光合特性指標(biāo)降低 Fv Fm Fv Fm PSII 和qP下降 NPQ顯著升高 綜上 低比值R FR處理能夠通過(guò)增強(qiáng)西瓜嫁接苗抗氧化能力并影響光合作用的過(guò) 程 最終促進(jìn)雙斷根西瓜嫁接苗的成活及生長(zhǎng) 關(guān)鍵詞 雙斷根嫁接 西瓜 紅光 遠(yuǎn)紅光 抗氧化系統(tǒng) 光合系統(tǒng) 中圖分類號(hào) S651 文章編號(hào) 1007 4333 2024 03 0087 12 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A Effects of different R FR ratios on physiological and photosynthetic fluorescence characteristics of double root cutting grafted watermelon seedlings WANG Yaya 1 2 ZHANG Fan 1 SHI Yu 1 BAO Encai 2 CAO Kai 2 WU Xue 2 ZHANG Yi 1 1 College of Horticulture Shanxi Agricultural University Taigu 030801 China 2 Institute of Agricultural Facilities and Equipment Jiangsu Academy of Agricultural Sciences Key Laboratory of Facility Agricultural Engineering in the Middle and Lower reaches of Yangtze River Ministry of Agriculture and Rural Affairs Nanjing 210014 China Abstract To investigate the effects of different R FR ratios on the growth and physiological indices and improve the quality of seedlings different lights were used to illuminate double root cutting grafted watermelon seedlings Four light quality combinations were set as follows Dark D White light W High ratio R FR R FR 3 H and Low ratio R FR R FR 0 3 L The morphology osmoregulatory substances antioxidant enzyme system and photosynthetic fluorescence characteristics of watermelon grafted seedlings 王芽芽 張帆 石玉 鮑恩財(cái) 曹凱 吳雪 張毅 不同R FR比值對(duì)雙斷根西瓜嫁接苗生理及光合熒光特性的影響 J 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 2024 29 03 87 98 WANG Yaya ZHANG Fan SHI Yu BAO Encai CAO Kai WU Xue ZHANG Yi Effects of different R FR ratios on physiological and photosynthetic fluorescence characteristics of double root cutting grafted watermelon seedlings J Journal of China Agricultural University 2024 29 03 87 98 DOI 10 11841 j issn 1007 4333 2024 03 08 收稿日期 2023 07 06 基金項(xiàng)目 江蘇省重點(diǎn)研發(fā)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)項(xiàng)目 BE2021379 青海省重點(diǎn)研發(fā)與轉(zhuǎn)化計(jì)劃項(xiàng)目 2022NK121 山西省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目 202102140601013 山西省基礎(chǔ)研 究計(jì)劃項(xiàng)目 202203021211263 第一作者 王芽芽 ORCID 0009 0007 1509 1303 碩士研究生 E mail z20213217 stu sxau edu cn 通訊作者 張毅 ORCID 0000 0002 3086 6644 教授 主要從事設(shè)施農(nóng)業(yè)研究 E mail harmony1228 163 com 吳雪 ORCID 0009 0006 4548 6501 副研究員 主要從事蔬菜工廠化育苗研究 E mail 20230004 jaas ac cn 中 國(guó) 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 學(xué) 報(bào) 2024 年 第 29 卷 were analyzed using darkness as a control The results showed that compared with the controlL treatmentcould significantly improve the survival rate and growth indicators of grafted seedlings significantly increasethe antioxidant enzyme activities SOD and POD soluble sugar and soluble protein mass fractions in the scion leaves and significantly reduce the accumulation of O 2 H 2 O 2 and MDA L treatment also had certain effects on the photosynthetic system of watermelon grafted seedlings After 8 d of treatment the photosynthetic characteristic indicators Fv Fm Fv Fm and PSII of grafted seedlings were significantly increased and NPQ was significantly decreased However long term treatment 20 d can lead to a decrease inchlorophyll mass fraction and photosynthetic characteristic indicators including Fv Fm Fv Fm PSII and qP while NPQ was significantly increased In summary low ratio R FR treatment can enhance the antioxidant capacity of watermelon grafted seedlings and affect the process of photosynthesis ultimately promoting the survival and growth of double root cutting grafted watermelon seedlings Keywords double root cutting grafting watermelon R FR antioxidant system photosystem 西瓜 Citrulus lanatus L 系葫蘆科西瓜屬一年 生蔓性草本植物 1 我國(guó)是世界第一西瓜生產(chǎn)大 國(guó) 占世界西瓜總產(chǎn)量的比重基本維持在67 以 上 2 育苗是西瓜生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié) 幼苗的健壯程 度將直接影響西瓜的生長(zhǎng)發(fā)育 并與西瓜的產(chǎn)量和 品質(zhì)密切相關(guān) 3 由于我國(guó)人均耕地資源非常有 限 絕大多數(shù)瓜農(nóng)在固定地塊栽培西瓜 因此生產(chǎn) 中常因連作障礙和土傳病害等問(wèn)題造成西瓜品質(zhì) 和產(chǎn)量的下降 這些問(wèn)題已成為制約西瓜產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn) 可持續(xù)發(fā)展的瓶頸 4 采用抗性砧木嫁接可以提高 西瓜對(duì)枯萎病等土傳病害的抗性 提高植株對(duì)逆境 的抵抗能力 增加產(chǎn)量 5 雙斷根 Double root cutting DRC 嫁接是一種新興的嫁接方法 即同時(shí) 切除接穗和砧木的根 與其他傳統(tǒng)嫁接相比 DRC 嫁接更適宜工廠化育苗的生產(chǎn) 且具有更高的成活 率 傷口愈合所需的時(shí)間更短 還可以增強(qiáng)嫁接后 作物的活力和產(chǎn)量 6 光是維持植物生長(zhǎng)發(fā)育所必須的環(huán)境因子 越 來(lái)越多研究表明 光環(huán)境是影響嫁接苗成活和幼苗 質(zhì)量的一個(gè)重要環(huán)境因素 7 與傳統(tǒng)光源相比 發(fā) 光二極管 LED 具有低散熱 低耗能 使用壽命長(zhǎng) 和可調(diào)控性強(qiáng)等特點(diǎn) 8 目前有研究發(fā)現(xiàn) 適當(dāng)增 加光照強(qiáng)度并補(bǔ)充綠光可以通過(guò)促進(jìn)砧木根系的 再生 改善DRC番茄和黃瓜嫁接苗嫁接口愈合組織 的形成和嫁接幼苗品質(zhì) 9 10 然而 關(guān)于光環(huán)境調(diào) 控對(duì)DRC西瓜嫁接苗生長(zhǎng)的影響鮮有報(bào)道 近年 來(lái) 關(guān)于遠(yuǎn)紅光 Far red light FR 對(duì)蔬菜作物生 長(zhǎng) 品質(zhì)和抗逆性影響的研究日益增多 FR會(huì)導(dǎo) 致植物株高增高 節(jié)間增長(zhǎng) 葉面積增加和葉綠素 含量降低 11 在LED白光和紅藍(lán)光中添加FR均 能顯著提高水培生菜的株高 葉面積 根系長(zhǎng)度與 干鮮質(zhì)量 12 13 可見(jiàn)FR對(duì)植物幼苗的生長(zhǎng)及形態(tài)均 有顯著影響 此外 FR還可以影響植物的生理及 代謝活動(dòng) 研究發(fā)現(xiàn)降低紅光 R 與FR比值 可顯 著增加番茄葉片和根中滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的含量和抗 氧化酶活性 并顯著降低葉片和根系中活性氧含 量 增強(qiáng)番茄的抗氧化能力 14 竇海杰等 15 研究發(fā) 現(xiàn) FR處理顯著提高了羅勒葉片和整株的花青素 總酚和類黃酮的含量 在辣椒中 補(bǔ)充6 FR可減 輕干旱脅迫引起的PSII光抑制和膜脂過(guò)氧化 提高 辣椒幼苗的耐旱性 16 目前 盡管已有研究揭示 FR對(duì)植株的生物量 生理和代謝活動(dòng)的調(diào)控作用 但FR對(duì)DRC西瓜嫁接苗生長(zhǎng)及生理的影響尚未 有研究報(bào)道 因此 闡明光環(huán)境調(diào)控對(duì)DRC嫁接苗 生長(zhǎng)發(fā)育的影響 將有助于嫁接苗苗期管理的集約 化和高效化 提高嫁接苗存活率及品質(zhì) 為嫁接苗 后期的生長(zhǎng)及高產(chǎn)奠定基礎(chǔ) 本研究以DRC西瓜嫁接苗為試驗(yàn)材料 采用 LED燈精確調(diào)制光譜波長(zhǎng)和光照強(qiáng)度 研究不同 R FR比值對(duì)DRC西瓜嫁接苗生理及光合熒光特 性的影響 篩選出適宜的光照模式 以期為提高西 瓜嫁接苗成活率 育苗質(zhì)量以及工廠化育苗領(lǐng)域光 環(huán)境調(diào)控技術(shù)的選擇提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持 1 材料與方法 1 1 試驗(yàn)地點(diǎn)及材料 本試驗(yàn)開(kāi)展時(shí)間為2021年7月 2023年4月 試驗(yàn)地點(diǎn)為江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)農(nóng)村部長(zhǎng)江中 下游設(shè)施農(nóng)業(yè)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 人工氣候室為南 京恒裕儀器 智能型人工氣候室 采用計(jì)算機(jī)控制系 88 第 3 期 王芽芽等 不同R FR比值對(duì)雙斷根西瓜嫁接苗生理及光合熒光特性的影響 統(tǒng)對(duì)設(shè)施環(huán)境進(jìn)行精確控制 栽培架共3組 每組 尺寸為140 cm 240 cm 長(zhǎng) 高 栽培架分為4 層 每層高度為60 cm 采用LED頂光模組智能全 光譜植物生長(zhǎng)燈 燈珠矩陣分布均勻 無(wú)極調(diào)節(jié) 以 早佳 8424 西瓜 Citrulus lanatus L cv 8424 為接穗材料 抗病先鋒 南瓜 Cucurbita moschata L cv Kangbingxianfeng 為砧木材料 種子均由 江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)設(shè)施與裝備研究所設(shè)施種 植環(huán)境工程及裝備創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)提供 1 2 試驗(yàn)處理 挑選籽粒飽滿 大小均一的接穗和砧木種子 消毒后置25 黑暗環(huán)境下浸泡5 h 然后用紗布包 裹在恒溫培養(yǎng)箱中催芽 西瓜接穗較砧木催芽晚 2 d 種子露白后將接穗和砧木種子分別播種于裝 有瓜果類專用型育苗基質(zhì) 柴河米 的72孔塑料穴 盤中 54 cm 28 cm 放置于人工氣候室中常規(guī)管 理 育苗期間光照強(qiáng)度為300 mol m 2 s 晝夜溫 度均為25 光周期為12 h 12 h 相對(duì)濕度保持在 60 當(dāng)砧木的第1片真葉長(zhǎng)至硬幣大小 西瓜接 穗子葉展平時(shí)進(jìn)行嫁接 采用雙斷根嫁接法 將砧 木根在距子葉下方4 6 cm處斜切斷 為避免相互 遮陰去除砧木生長(zhǎng)點(diǎn)基部和子葉的一半 用刀片在 接穗子葉節(jié)基部以下1 2 cm處斜切 V 字形切面 用嫁接針將砧木上方切口處刺0 5 1 0 cm深的孔 將接穗插入 并用塑料嫁接夾固定在一起 將嫁接 苗扦插于72孔塑料穴盤基質(zhì)中 為避免嫁接苗之間 相互遮陰采取隔行扦插 每個(gè)穴盤共36株嫁接苗 并立即用配套的托盤蓋覆蓋 用保鮮膜密封以保持 濕度 愈合期間的晝夜溫度為27 18 光周期 為12 h 12 h 為防止葉片脫水 在嫁接后0 3 4 6和7 10 d 相對(duì)濕度分別保持在90 80 和 70 嫁接后第11天將幼苗在氣候室內(nèi)進(jìn)行常規(guī) 管理 每隔2 d澆灌1 2 Hoagland營(yíng)養(yǎng)液 為使嫁接苗在適宜的光照環(huán)境下生長(zhǎng) 本研究 采用逐漸增加光照強(qiáng)度的模式 在試驗(yàn)0 3 d應(yīng)用 50 mol m 2 s 的相對(duì)低光強(qiáng) 在4 6和7 10 d光 強(qiáng)分別增加到100和200 mol m 2 s 共設(shè)置4個(gè) 光質(zhì)處理 以黑暗 D 作為對(duì)照 D處理在雙斷根嫁 接3 d后轉(zhuǎn)移到正常的白光下保持生長(zhǎng) 在白光 W 處理中添加不同強(qiáng)度的遠(yuǎn)紅光設(shè)置成高比值 紅光 遠(yuǎn)紅光 R FR 3 H 和低比值紅光 遠(yuǎn)紅光 R FR 0 3 L 每個(gè)處理6盤嫁接苗 共使用 864株DRC西瓜嫁接苗 栽培架四周使用錫紙及 遮光布遮光 LED燈光高度控制在40 cm 采用光譜 輻射計(jì) PS 300 Apogee Instruments Inc Logan UT USA 檢測(cè)波普分布 圖1 1 3 測(cè)定指標(biāo)及方法 1 3 1 生長(zhǎng)指標(biāo)測(cè)定 光質(zhì)處理10 d時(shí) 測(cè)定嫁接苗成活率 成活率 光處理后嫁接苗成活數(shù) 嫁接苗總數(shù) 100 每 處理3次重復(fù) 每次重復(fù)24株嫁接苗 光質(zhì)處理8 和20 d時(shí)測(cè)定生長(zhǎng)指標(biāo) 處理8 d時(shí)每個(gè)處理4次 重復(fù) 每次重復(fù)取5株嫁接苗 處理20 d時(shí)每個(gè)處理 3次重復(fù) 每次重復(fù)5株嫁接苗 將光質(zhì)處理8和 20 d嫁接苗清洗干凈吸干水分 用直尺 精確度 1 mm 和游標(biāo)卡尺 精確度0 02 mm 測(cè)定株高 莖 粗和根長(zhǎng) 用剪刀分割接穗 砧木和根三部分 使用 電子天平 精確度0 000 1 g 測(cè)定鮮重后 將樣品放 入烘箱 105 殺青15 min 于60 烘干48 h后測(cè)定 干重 1 3 2 生理指標(biāo)測(cè)定 光質(zhì)處理8和20 d時(shí) 葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)采用 96 乙醇提取法 17 光質(zhì)處理后0 2 4 6 8 10和 20 d對(duì)嫁接苗接穗進(jìn)行取樣測(cè)定生理指標(biāo) 過(guò)氧化 氫 H 2 O 2 含量測(cè)定采用索萊寶試劑盒 超氧陰離子 O 2 超氧化物歧化酶 SOD 和過(guò)氧化物酶 POD 活性分別用羥胺氧化法 氮藍(lán)四唑 NBT 法 和愈創(chuàng)木酚法測(cè)定 18 丙二醛 MDA 可溶性糖和 可溶性蛋白質(zhì)含量分別采用硫代巴比妥酸 TBA 法 蒽酮 硫酸法和G 250法測(cè)定 17 每處理3次重 W 白光 H 高比值R FR R FR 3 L 低比值R FR R FR 0 3 W White light H High ratio R FR R FR 3 L Low ratio R FR R FR 0 3 圖1 光處理的光譜分布圖 Fig 1 Spectral distribution of light processing 89 中 國(guó) 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 學(xué) 報(bào) 2024 年 第 29 卷 復(fù) 每次重復(fù)6株嫁接苗 1 3 3 光合特性及葉綠素?zé)晒鈪?shù)的測(cè)定 光質(zhì)處理8和20 d時(shí) 使用Li 6800便攜式光 合儀 LI COR Inc Lincoln USA 測(cè)定嫁接苗植 株葉片凈光合速率 Pn 胞間CO 2 濃度 Ci 蒸騰 速率 Tr 和氣孔導(dǎo)度 Gs 從每個(gè)處理中隨機(jī)選 擇5個(gè)植物樣本 參數(shù)設(shè)置為壓力0 1 kPa 空氣流 速 500 mol s 濕度60 溫度25 風(fēng)扇速度 10 000 r min和CO 2 濃度400 mol m 2 s 照射光強(qiáng) 在8和20 d時(shí)分別設(shè)定為200和300 mol m 2 s 測(cè)定葉綠素?zé)晒鈪?shù)時(shí) 先將嫁接苗置于黑暗條件 30 min 充分適應(yīng)光環(huán)境變化后 檢測(cè)在暗適應(yīng)下每 個(gè)處理葉片的最大熒光 Fm 和初始熒光 Fo 隨 后將嫁接苗置于光下 活化1 h后檢測(cè)葉片在目標(biāo) 光強(qiáng)下的最小熒光 Fo 最大熒光 Fm 和穩(wěn)態(tài)熒 光 Fs 計(jì)算出不同處理下西瓜接穗葉片的各項(xiàng) 熒光參數(shù) 包括 PS 反應(yīng)中心實(shí)際光化學(xué)效率 PS 實(shí)際光化學(xué)量子產(chǎn)量 Fv Fm PS 最 大光化學(xué)效率 Fv Fm 光化學(xué)淬滅系數(shù) qP 和非 光化學(xué)淬滅系數(shù) NPQ 19 1 4 數(shù)據(jù)處理與分析 利用Excel 2019軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理與作圖 采用 SPSS 20 0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差和顯著性 分析 2 結(jié)果與分析 2 1 不同R FR比值對(duì)雙斷根西瓜嫁接苗成活率 及生長(zhǎng)的影響 對(duì)嫁接苗進(jìn)行10 d光質(zhì)處理 W H和L處理西 瓜嫁接苗成活率要顯著高于對(duì)照 D 處理 其中 L 處理下嫁接苗的成活率較高 為95 83 W和H處 理下西瓜嫁接苗的成活率分別為 86 11 和 87 50 圖2 a 為進(jìn)一步確定不同比值R FR 對(duì)雙斷根西瓜嫁接苗生長(zhǎng)情況的影響 對(duì)光質(zhì)處理 8和20 d的西瓜嫁接苗生長(zhǎng)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定 結(jié)果表 明 與對(duì)照相比 在L處理下 光質(zhì)處理8 d時(shí) 顯著 增加了DRC嫁接苗的株高和根系生長(zhǎng)指標(biāo) 且顯著 誘導(dǎo)了DRC嫁接苗不定根的形成 圖2 b 光質(zhì) 處理20 d時(shí) 西瓜嫁接苗株高 接穗干鮮質(zhì)量 砧木 莖粗 根長(zhǎng)和根干鮮質(zhì)量顯著增加 67 51 383 49 273 73 22 36 35 78 107 69 和56 25 表1 綜上 L處理能夠顯著促進(jìn)DRC 西瓜嫁接苗幼苗的生長(zhǎng)及誘導(dǎo)嫁接苗不定根的 形成 2 2 不同R FR比值對(duì)雙斷根西瓜嫁接苗接穗活 性氧含量的影響 不同R FR比值對(duì)西瓜嫁接苗接穗活性氧含量的 影響見(jiàn)圖3 在L處理下 光質(zhì)處理2 20 d時(shí)嫁接苗 接穗葉片中O 2 產(chǎn)生速率和H 2 O 2 含量始終低于D W 和H處理 其中 在L處理0 8 d時(shí) 嫁接苗接穗葉片 中O 2 產(chǎn)生速率呈現(xiàn)出降 升 降的變化趨勢(shì) 而H 2 O 2 含 量則呈現(xiàn)出快速下降趨勢(shì) 但接穗葉片中O 2 產(chǎn)生速率 和H 2 O 2 含量均在L處理8 d時(shí)達(dá)到較低水平 比對(duì)照 分別顯著降低29 68 和43 80 綜上 L處理可降 低DRC西瓜嫁接苗接穗因嫁接損傷而產(chǎn)生的活性氧 ROS 含量 促進(jìn)嫁接苗的生長(zhǎng)發(fā)育 D 黑暗 W 白光 H 高比值R FR R FR 3 L 低比值R FR R FR 0 3 同列數(shù)據(jù)不同字母表示差異顯著 P 0 05 下同 D Dark W White light H High ratio R FR R FR 3 L Low ratio R FR R FR 0 3 Within the same column different letters represent significant differences P 0 05 The same below 圖2 不同R FR比值對(duì)西瓜嫁接苗成活率 a 和生長(zhǎng)情況 b 的影響 Fig 2 Effect of different R FR ratios on the survival a and growth b of grafted watermelon seedlings 90 第 3 期 王芽芽等 不同R FR比值對(duì)雙斷根西瓜嫁接苗生理及光合熒光特性的影響 圖3 不同R FR比值對(duì)西瓜嫁接苗接穗O 2 產(chǎn)生速率 a 和H 2 O 2 含量 b 的影響 Fig 3 Effect of different R FR ratios on O 2 production rate a and H 2 O 2 contents b of grafted watermelon seedlings 表1 不同 R FR比值對(duì)西瓜嫁接苗生長(zhǎng)指標(biāo)的影響 Table 1 Effect of different R FR ratios on the growth index of grafted watermelon seedlings 光處理天數(shù) d Light treatment days 8 20 部位 Parts 接穗 砧木 根 接穗 砧木 根 指標(biāo) Index 株高 cm 莖粗 mm 鮮質(zhì)量 g 干質(zhì)量 g 莖粗 mm 鮮質(zhì)量 g 干質(zhì)量 g 根長(zhǎng) cm 鮮質(zhì)量 g 干質(zhì)量 g 株高 cm 莖粗 mm 鮮質(zhì)量 g 干質(zhì)量 g 莖粗 mm 鮮質(zhì)量 g 干質(zhì)量 g 根長(zhǎng) cm 鮮質(zhì)量 g 干質(zhì)量 g 處理 Treatment D 10 18 0 73 b 1 45 0 08 a 1 16 0 16 a 0 101 0 009 a 2 38 0 26 a 5 77 0 15 a 0 244 0 015 a 2 09 0 53 c 0 51 0 03 c 0 018 0 001 b 25 83 1 75 c 2 38 0 47 b 1 03 0 37 c 0 099 0 036 c 4 27 0 47 b 2 24 0 26 a 0 151 0 030 a 14 31 1 49 c 0 65 0 21 c 0 028 0 010 c W 10 60 1 16 b 1 44 0 03 a 1 19 0 16 a 0 101 0 007 a 2 53 0 34 a 5 73 0 12 a 0 246 0 017 a 4 06 0 68 b 0 72 0 06 ab 0 019 0 001 b 32 41 4 57 b 3 31 0 33 a 3 49 0 26 b 0 249 0 054 b 4 58 0 47 b 2 48 0 37 a 0 159 0 032 a 17 23 3 36 ab 1 09 0 21 b 0 049 0 008 b H 10 32 0 65 b 1 47 0 06 a 1 23 0 09 a 0 100 0 009 a 2 33 0 47 a 5 79 0 20 a 0 231 0 022 a 3 87 0 56 b 0 69 0 07 b 0 020 0 001 b 27 30 5 28 c 3 34 0 25 a 3 06 0 76 b 0 249 0 067 b 4 51 0 58 b 2 28 0 31 a 0 140 0 021 a 15 63 2 60 b 0 94 0 25 b 0 045 0 010 b L 11 47 0 66 a 1 48 0 06 a 1 39 0 12 a 0 102 0 009 a 2 62 0 76 a 5 86 0 09 a 0 237 0 013 a 4 64 0 60 a 0 79 0 01 a 0 026 0 002 a 43 27 5 56 a 3 47 0 49 a 4 98 0 91 a 0 371 0 064 a 5 50 0 72 a 2 52 0 31 a 0 165 0 024 a 19 43 3 60 a 1 35 0 38 a 0 064 0 012 a 注 D 黑暗 W 白光 H 高比值R FR R FR 3 L 低比值R FR R FR 0 3 同列數(shù)據(jù)不同字母表示差異顯著 P 0 05 下同 Note D Dark W White light H High ratio R FR R FR 3 L Low ratio R FR R FR 0 3 Within the same column different letters represent significant differences P 0 05 The same below 91 中 國(guó) 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 學(xué) 報(bào) 2024 年 第 29 卷 2 3 不同R FR比值對(duì)雙斷根西瓜嫁接苗接穗丙 二醛 MDA 質(zhì)量摩爾濃度的影響 不同R FR比值對(duì)西瓜嫁接苗接穗MDA質(zhì)量 摩爾濃度的影響見(jiàn)圖4 在L處理下 光質(zhì)處理2 20 d時(shí) 嫁接苗接穗葉片中MDA質(zhì)量摩爾濃度始 終低于D W和H處理 其中 在L處理4 10 d時(shí) 嫁接苗接穗葉片中MDA質(zhì)量摩爾濃度呈逐漸下降 趨勢(shì) 并且在L處理10 d時(shí) 嫁接苗接穗葉片中MDA 質(zhì)量摩爾濃度達(dá)到較低水平 比對(duì)照顯著降低 37 20 綜上 L處理可顯著降低接穗葉片中MDA 質(zhì)量摩爾濃度 從而減輕DRC西瓜嫁接苗在嫁接過(guò) 程中所產(chǎn)生的機(jī)械損傷 促進(jìn)嫁接苗生長(zhǎng)發(fā)育 2 4 不同R FR比值對(duì)雙斷根西瓜嫁接苗接穗抗 氧化酶活性的影響 不同R FR比值對(duì)西瓜嫁接苗接穗抗氧化酶活 性影響的結(jié)果見(jiàn)圖5 在L處理下 光質(zhì)處理2 20 d時(shí)嫁接苗接穗葉片中SOD和POD酶活性始終 高于D W和H處理 在L處理8 d時(shí) 嫁接苗接穗 葉片中SOD和POD酶活性均達(dá)到峰值 比對(duì)照分 別顯著提高了44 68 和62 00 光質(zhì)處理20 d 時(shí) L處理下嫁接苗接穗葉片中SOD和POD酶活 性仍高于同時(shí)期D W和H處理 綜上 L處理可顯 著促進(jìn)嫁接苗接穗葉片中SOD和POD活性的增 加 加快活性氧的清除并減輕嫁接給植株膜結(jié)構(gòu)和 功能帶來(lái)的破壞 2 5 不同R FR比值對(duì)雙斷根西瓜嫁接苗接穗滲 透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量的影響 不同R FR比值對(duì)西瓜嫁接苗接穗葉片滲透調(diào) 節(jié)物質(zhì)含量的影響見(jiàn)圖6 在L處理下 光質(zhì)處理 2 20 d時(shí) 嫁接苗接穗葉片中可溶性糖和可溶性蛋 白質(zhì)量分?jǐn)?shù)的積累始終顯著高于D W和H處理 在L處理8 d時(shí) 嫁接苗接穗葉片中可溶性糖和可溶 性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到較高水平 比對(duì)照分別顯著提 高了35 65 和48 36 綜上 L處理可以顯著促 進(jìn)西瓜嫁接苗接穗葉片可溶性糖和可溶性蛋白的 積累 進(jìn)而緩解DRC嫁接過(guò)程對(duì)植株造成的損傷 2 6 不同R FR比值對(duì)雙斷根西瓜嫁接苗葉綠素 質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響 不同R FR比值對(duì)西瓜嫁接苗葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的 影響見(jiàn)表2 不同光質(zhì)處理8 d時(shí) 各處理間葉綠素a 葉 綠素b 總?cè)~綠素與類胡蘿卜素質(zhì)量分?jǐn)?shù)無(wú)顯著性差異 但在光質(zhì)處理20 d時(shí) H和L處理均使得嫁接苗葉綠素 質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低 其中 在L處理下葉綠素a 葉綠素b 總 葉綠素與類胡蘿卜素質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別較對(duì)照顯著降低了 25 31 28 45 25 88 和41 63 綜上 遠(yuǎn)紅光 處理時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致嫁接苗接穗葉片葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù) 顯著下降 圖4 不同R FR比值對(duì)西瓜嫁接苗接穗丙二醛質(zhì)量摩爾濃 度的影響 Fig 4 Effect of different R FR ratios on the malondialdehyde molality of grafted watermelon seedling scions 0 20 40 60 80 100 120 140 0 2 4 6 8 10 20 過(guò)氧化物酶 活性 U g m i n P O D a c t i v i t y 光處理天數(shù) d Light treatment days D W H L b a a a a a a a b a b bc c a a a a c b b b b b b b b c c c 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 0 2 4 6 8 10 20 超氧化物 歧化物酶 活性 U g m i n S O D a c t i v i t y 光處理天數(shù) d Light treatment days D W H L a a a a c bb a c b b a c b b a a a a a a a b b c b b c c 圖5 不同R FR比值對(duì)西瓜嫁接苗接穗SOD a 和POD b 活性的影響 Fig 5 Effect of different R FR ratios on SOD a and POD b activities of grafted watermelon seedling scions 92 第 3 期 王芽芽等 不同R FR比值對(duì)雙斷根西瓜嫁接苗生理及光合熒光特性的影響 2 7 不同R FR比值對(duì)雙斷根西瓜嫁接苗光合特 性和葉綠素?zé)晒獾挠绊?不同光質(zhì)處理8 d時(shí) 與對(duì)照相比 L處理使得 嫁接苗接穗葉片的Pn Tr Ci和Gs分別顯著提高了 18 68 48 71 15 44 和42 35 但在光質(zhì) 處理20 d時(shí) 與對(duì)照相比 H和L處理使得Pn Tr Ci和Gs均顯著降低 其中L處理較對(duì)照分別顯著降 低27 92 27 91 6 51 和28 36 表3 不同光質(zhì)處理8 d時(shí) 與對(duì)照相比 L處理使得 Fv Fm PSII和qP分別顯著升高2 59 20 81 和16 72 NPQ顯著降低17 23 Fv Fm 與對(duì) 照差異不顯著 但在光質(zhì)處理20 d時(shí) 與對(duì)照相 比 L處理使得Fv Fm Fv Fm PSII和qP參數(shù) 分別降低3 21 5 15 2 48 和0 92 NPQ 顯著升高38 24 表4 綜上 L處理8 d時(shí) 提高 了嫁接苗光合特性指標(biāo) Fv Fm PSII和qP參數(shù) 提高了光能利用率 但光質(zhì)處理20 d時(shí)會(huì)導(dǎo)致光合 特性及PS 反應(yīng)中心光化學(xué)效率降低 而非光化學(xué) 猝滅系數(shù)的升高保護(hù)了嫁接苗葉片正常進(jìn)行 光合 3 討論 3 1 不同R FR比值對(duì)雙斷根西瓜嫁接苗成活率 及生長(zhǎng)的影響 近年來(lái) 關(guān)于添加遠(yuǎn)紅光從而改變紅光與遠(yuǎn)紅 光比值對(duì)蔬菜作物生長(zhǎng) 品質(zhì)和抗逆性產(chǎn)生影響的 研究日益增多 FR能夠促進(jìn)西瓜嫁接苗的莖粗 葉片數(shù)及產(chǎn)量 20 FR可以通過(guò)促進(jìn)莖的伸長(zhǎng)和改 圖6 不同R FR比值對(duì)西瓜嫁接苗接穗可溶性糖 a 和可溶性蛋白 b 質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響 Fig 6 Effect of different R FR ratios on soluble sugar a and soluble protein b mass fraction of grafted watermelon seedling scions 表2 不同R FR比值對(duì)西瓜嫁接苗葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響 Table 2 Effect of different R FR ratios on the Chlorophyll mass fraction of grafted watermelon seedling mg g 光處理天數(shù) d Light treatment days 8 20 處理 Treatment D W H L D W H L 葉綠素a質(zhì)量分?jǐn)?shù) Chlorophyll a mass fraction 1 124 0 003 a 1 164 0 179 a 1 082 0 082 a 1 103 0 088 a 1 205 0 102 a 1 130 0 039 a 0 987 0 016 b 0 900 0 030 b 葉綠素b質(zhì)量分?jǐn)?shù) Chlorophyll b mass fraction 0 607 0 095 a 0 576 0 075 a 0 551 0 052 a 0 597 0 060 a 0 239 0 019 a 0 223 0 048 ab 0 217 0 008 ab 0 171 0 018 c 總?cè)~綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù) Chlorophyll mass fraction 1 731 0 096 a 1 740 0 115 a 1 633 0 048 a 1 701 0 027 a 1 445 0 083 a 1 353 0 029 a 1 205 0 022 b 1 071 0 048 c 類胡蘿卜素質(zhì)量分?jǐn)?shù) Carotenoid mass fraction 0 101 0 019 a 0 101 0 010 a 0 108 0 014 a 0 101 0 015 a 0 233 0 010 a 0 216 0 067 ab 0 158 0 016 bc 0 136 0 012 c 93 中 國(guó) 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 學(xué) 報(bào) 2024 年 第 29 卷 變?nèi)~片形態(tài) 使番茄葉片的長(zhǎng)寬比及葉面積顯著提 高 從而促進(jìn)番茄的生長(zhǎng) 21 Tan等 22 指出 降低 R FR比值會(huì)引發(fā)植物的庇蔭反應(yīng) 加速莖中的細(xì) 胞分裂和細(xì)胞伸長(zhǎng)從而增加株高 本試驗(yàn)中 與對(duì) 照相比 在R FR比值為0 3處理8 d時(shí)顯著促進(jìn)了 DRC西瓜嫁接苗不定根的形成及生長(zhǎng) 處理20 d 時(shí) DRC嫁接苗株高 接穗干鮮重 砧木莖粗 根長(zhǎng) 及根干鮮重等形態(tài)指標(biāo)顯著升高 說(shuō)明低比值R FR能夠顯著提高DRC西瓜嫁接苗的成活率及幼苗 形態(tài)指標(biāo) 誘導(dǎo)不定根的再生 這與前人研究結(jié)果 類似 23 24 相關(guān)研究表明 R FR比值為0 1時(shí)可通 過(guò)誘導(dǎo)光敏色素互作因子 Phytochrome interacting factors PIFs 與下游生長(zhǎng)素生物合成等基因相結(jié) 合 調(diào)節(jié)擬南芥根系發(fā)育的相關(guān)機(jī)制 促進(jìn)不定根 的形成 25 但關(guān)于FR誘導(dǎo)DRC西瓜嫁接苗不定 根的再生相關(guān)機(jī)制卻鮮有研究報(bào)道 表3 不同R FR比值對(duì)西瓜嫁接苗光合特性的影響 Table 3 Effect of different R FR ratios on photosynthetic characteristics of grafted watermelon seedling 光處理天數(shù) d Light treatment days 8 20 處理 Treatment D W H L D W H L 凈光合速率 mol m 2 s Pn 5 691 0 936 b 6 123 0 367 b 5 914 0 790 b 6 998 0 228 a 14 477 1 125 a 13 978 0 713 a 10 798 0 676 b 10 431 1 356 b 蒸騰速率 mol m 2 s Tr 0 004 0 0 000 4 d 0 006 1 0 000 7 b 0 004 9 0 000 7 c 0 007 8 0 000 4 a 0 008 6 0 000 2 a 0 007 0 0 000 4 b 0 006 8 0 001 4 bc 0 006 2 0 001 3 c 胞間CO 2 濃度 mol mol Ci 317 577 24 624 b 330 602 29 143 b 367 223 16 567 a 375 567 19 022 a 353 606 3 841

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