【摘要】：黃瓜是設(shè)施栽培的主要蔬菜之一。目前設(shè)施內(nèi)土壤鹽漬化日趨嚴(yán)重,黃瓜屬于中度鹽敏感型作物,尤其幼苗根系較弱,抗性較差,對設(shè)施土壤鹽分的積累比較敏感,嚴(yán)重影響其產(chǎn)量和品質(zhì)。氫氣作為一種選擇性抗氧化劑和信號分子,無毒無害,能夠參與調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育,修復(fù)植物逆境損傷,被廣泛研究。因此,開展氫氣對黃瓜幼苗生長發(fā)育和耐鹽性的研究,對于改善植株生長狀態(tài),提高土壤鹽漬化條件下作物的產(chǎn)量,減少農(nóng)藥污染、開展綠色農(nóng)業(yè)具有重要意義。本論文明確了富氫水對黃瓜幼苗生長發(fā)育和光合效率的調(diào)節(jié)作用;同時,研究了富氫水對鹽脅迫下黃瓜幼苗生理生化特性的影響,并探討了富氫水提高黃瓜幼苗耐鹽性的分子機制。主要研究結(jié)果如下:(1)富氫水具有促進(jìn)黃瓜幼苗的生長發(fā)育、提高葉片光合效率的作用,其中,飽和度為50%的氫水效果最佳。50%的富氫水可明顯提高黃瓜幼苗的株高、莖粗、鮮重、葉面積、可溶性糖和可溶性蛋白的含量。同時,富氫水可調(diào)節(jié)植物光合作用,但對于其調(diào)控機理尚不明確。根施50%的富氫水后能顯著提高黃瓜葉片葉綠素含量和凈光合速率(Pn);富氫水處理對胞間CO_2濃度(Ci)無明顯影響,但可顯著降低氣孔導(dǎo)度(Gs)和蒸騰速率(Tr);同時,初始熒光F_o、最大熒光F_m和PSΠ光化學(xué)效率F_v/F_m有所下降。可見,富氫水可能通過增加葉綠素含量以及保持高效的光能吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換而使黃瓜葉片捕獲更多光能,進(jìn)而提高光合速率。(2)富氫水預(yù)處理對鹽脅迫下黃瓜幼苗的生長發(fā)育具有很好的促進(jìn)作用,提高黃瓜幼苗的耐鹽性。結(jié)果表明,富氫水能夠緩解鹽脅迫對黃瓜幼苗鮮重、干重、根長、側(cè)根數(shù)、根冠比的抑制,提高鹽脅迫下黃瓜幼苗葉綠素含量和葉綠素a/b的值、增強光化學(xué)反應(yīng)效率,降低能量散耗;同時,富氫水處理提高了黃瓜幼苗體內(nèi)可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸的含量。(3)本論文探究了富氫水提高黃瓜幼苗耐鹽性的生理和分子機制。研究表明,富氫水能降低鹽脅迫誘導(dǎo)產(chǎn)生的超氧陰離子、過氧化氫、丙二醛含量以及脂質(zhì)過氧化程度;提高鹽脅迫下黃瓜幼苗體內(nèi)SOD、POD、CAT的活性和ASA、GSH的含量。同時,qRT-PCR基因表達(dá)分析表明,富氫水預(yù)處理能夠抑制鹽脅迫下植物體內(nèi)促進(jìn)活性氧產(chǎn)生的蛋白激酶ROP1的表達(dá)量;上調(diào)鹽脅迫下植物體內(nèi)參與調(diào)控滲透脅迫、離子脅迫和ROS清除相關(guān)的蛋白激酶LecRLK和轉(zhuǎn)錄因子TGA5及SOS信號通路中NHX1、SOS2的基因表達(dá)量;并明顯提高了鹽脅迫下黃瓜幼苗抗氧化酶系統(tǒng)中SOD、CAT、POD及ASA-GSH循環(huán)系統(tǒng)中的GR、APX等關(guān)鍵基因的表達(dá)量�？梢�,富氫水能夠增強黃瓜幼苗清除活性氧的能力,對維持細(xì)胞內(nèi)氧化還原的平衡起到促進(jìn)作用,通過減少活性氧的含量來降低鹽脅迫下植物氧化損傷的程度。
【圖文】：

HRW 鮮重 (g) 株高 (cm) 葉面積 (cm2) 莖粗 (cm)Control16.66±1.71c26.50 ±1.94c63.38±5.35c0.59±0.02b20%21.46±2.4bc32.27±1.20bc70.93±5.19bc0.57±002b50%27.70±2.06a38.96±3.25a86.63±6.07a0.72±0.03a100%24.20±1.41ab32.53±0.91b80.67±5.42ab0.76±0.02a不同字母：P <0.05不同處理之間差異性顯著Different letters are significantly different at P<0.052.3.1.2 富氫水上調(diào)可溶性糖和可溶性蛋白含量富氫水能顯著提高黃瓜幼苗中可溶性糖的含量。與對照相比，隨著富氫水飽和度的提高，可溶性糖的含量分別增加 67.13%、79.90%和 120.84%。富氫水促進(jìn)了黃瓜幼苗中可溶性蛋白含量的增加。其中，50%和 100%HRW 處理使可溶性蛋白含量顯著性增加，分別為對照的 1.95 和 1.71 倍；但 20%HRW 的效果不明顯。

圖 2-2 不同飽和度富氫水對黃瓜幼苗葉綠素含量（A）和葉綠素?zé)晒鈪?shù) F0（B）、Fm（C）、Fv/Fm（D）的影響Fig.2-2 Effects of different saturation hydrogen-rich water on chlorophyll(A) and chlorophyll fluorescenceparameters F0(B), Fm(C), Fv/Fm(D) of cucumber seedlings不同字母：P <0.05不同處理之間差異性顯著Bars with different letters are significantly different at P<0.052.3.1.4 富氫水對氣體交換參數(shù)的影響由圖 2-3 可見，50%HRW 和 100%HRW 處理可顯著提高黃瓜幼苗的凈光合速率（Pn），與對照相比較，分別增加了 14.24%和 7.02%；但 20%HRW 處理對 Pn 無明顯影響。同時，，50%HRW 和 100%HRW 處理降低了黃瓜幼苗氣孔導(dǎo)度（Gs），與對照相比較，分別降低了 42.86%和 36.73%；而 20%HRW 處理對 Gs 無顯著影響。同樣，HRW處理可明顯降低黃瓜幼苗蒸騰速率（Tr），20%HRW、50%HRW 和 100%HRW 處理與對照相比差異均達(dá)到顯著水平，分別降低了 19.76%、21.78%和 23.90%。但 HRW 處理對胞間二氧化碳濃度（Ci）無明顯影響。推測 HRW 處理可能通過降低黃瓜幼苗 Gs 和14
【學(xué)位授予單位】：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S642.2

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