蔬菜作物耐热性遗传研究进展.docx

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1、蔬菜作物耐热性遗传研究进展 摘要 综述了高温对蔬菜作物的影响、耐热性的鉴定方法、耐热性分子遗传、耐热性相关基因方面的探讨，分析了目前探讨中存在的问题，并对今后蔬菜作物的高温胁迫探讨方向进行了展望。 关键词 蔬菜作物；耐热性；分子遗传 中图分类号 S63 文献标识码 A 文章编号 0517-661113-0023-04 Inheritance Research Progress of Vegetables Heat Resistance WANG Min，JIANG Biao，HE Xiaoming et al Abstract Influences of heat on vegetable，d

2、etermination of heat resistance，heatresistant molecular genetics，heatresistant genes were reviewed .In addition，problems existing in current studies were discussed， and related future research orientation was prospected. Key words Vegetables；Heat resistance；Molecular inheritance 全球变暖引起的气温上升对植株的生长和发育

3、，尤其对农作物的产量和品质造成了不良影響1-2。因植物固有的生活方式，其必需适应因昼夜交替、气候改变和四季更替而产生的较大温差3。在长期进化过程中，植株本身会产生一系列生理生化改变以适应温度的变更。但持续高温会对植株产生不良影响，阻碍了植株的生长，因此对植物耐热性的遗传探讨，对于作物的种质资源改良、耐热性的良种繁育和提高产量具有重要作用。 蔬菜作物往往会遇到高温天气，严峻影响了果实的品质和产量4，已成为目前限制蔬菜特殊是瓜类蔬菜生产的关键因子之一。探究高温热害与蔬菜作物耐热性的分子遗传机理，对其耐热性协助育种具有指导意义。笔者介绍了高温胁迫对蔬菜作物的生长发育影响和耐热性的鉴定方法，并重点阐述

4、了耐热性的分子遗传探讨，提出了目前探讨中存在的问题，并对该领域今后的探讨方向进行了展望。 1 高温胁迫下生理生化改变 高温胁迫会造成胚根伸长受到抑制5-6，叶片萎蔫干枯，花粉活力下降7。对黄瓜而言，其品质受到影响，畸形瓜率增加，果皮变硬，果实变苦，以及维生素含量下降4，8。高温逆境下植株的生理和细胞改变主要可以分为以下三大类。 1.1 高温胁迫下光合作用、呼吸作用和蒸腾作用的改变 当蔬菜作物遇到高温时，其叶绿体结构受到损伤，光合色素降解，光合作用下降，影响植株的生长9。因高温使光系统II的电子传递被抑制，产生大量的活性自由基，损害植株的光合系统10。探讨表明，黄瓜苗期遇到高温时，其净光合速率和

5、气孔导度等指标均显著下降11。大葱的PS受体侧电子传递体耐热性与植株的耐热性呈正相关关系12。一般耐热的蔬菜作物，其呼吸作用在高温胁迫时表现先上升后下降的趋势，而热敏品种则始终表现为下降趋势，如黄瓜13。高温胁迫下，蔬菜作物的蒸腾速率大于汲取速率，组织内的含水量削减但其束缚水含量相对增加， 束缚水含量增加有助于增加蔬菜对高温的抗性14。探讨表明，萝卜在高温胁迫下的死株数与自由水/束缚水极显著正相关15。耐热大白菜品种的相对含水量较高16。 1.2 高温胁迫下相关生理生化指标的改变 高温胁迫下，蔬菜作物的蛋白质含量、抗氧化系统、酶活性、内源激素含量以及其他指标均会受到影响。植物在遇到高温热害时，

6、热激蛋白会短时间内合成，从而增加植株的耐热性，维持细胞正常的生命活力17-18。探讨表明，番茄花粉对高温的反抗实力下降，主要是因其缺乏热激蛋白19。植株在高温时，为反抗高温，相关的抗氧化酶系统如过氧化物酶 、过氧化氢酶 、超氧化物歧化酶等以及可溶性糖和脯氨酸等渗透调整物质在活性氧的清除、维护细胞膜的稳定性方面起重要作用20-22。高温胁迫下，裸仁南瓜幼苗中的POD活性提高，CAT活性下降，脯氨酸含量增加23。探讨表明，36 高温胁迫下，萝卜耐热品种幼苗的过氧化物酶活性表现为上升趋势24。高温胁迫下的西瓜根系活力、光合速率、丙二醛含量显著上升，抗氧化酶活性显著上升25，且西瓜幼苗的生长受到抑制，

7、相对电导率显著上升26。黄瓜遇到高温胁迫时，其脯氨酸含量增加，细胞膜的稳定性下降，电导率上升6-7，27。高温胁迫下，甜瓜耐热品种的可溶性蛋白含量显著增加，而热敏品种则下降28。 植物激素如脱落酸、水杨酸、乙烯和细胞分裂素等在植株耐热性方面起重要作用。高温时，辣椒叶片内的ABA含量上升29，活性氧增加30。ABA在植株反抗高温胁迫时发挥了肯定作用19，31。探讨表明，内源ABA含量的增加，可以提高葡萄和黄瓜的耐热性32-33。SA含量在黄瓜遇到高温时发生上调34。外源施加SA可以提高芥末幼苗的耐热性，同时植株体内的过氧化氢含量增加35。耐热玉米中的细胞分裂素含量高于热敏材料36。菜豆在高温胁迫下，乙烯的释放量显著上升37。萝卜在高温胁迫时，体内的可溶性糖和脯氨酸含量均表现出渐渐上升趋势38。耐热甜瓜在高温下会表现出叶片电导率增加、叶绿素含量及花粉活力下降的缺陷表型39。热胁迫下辣椒花器官中的乙烯合成上升40。 第5页 共5页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页