張之為，李曉靜，白金瑞，陳 帥，范夢(mèng)軒

(內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010019)

高溫條件下CO2對(duì)黃瓜SOD、POD和CAT活性及其基因表達(dá)的影響

張之為，李曉靜，白金瑞，陳 帥，范夢(mèng)軒

(內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010019)

為了探索高溫條件下，CO2對(duì)保護(hù)酶SOD、POD和CAT活性及其基因相對(duì)表達(dá)量的影響，以溫室嫁接黃瓜為材料，研究高溫條件下，CO2處理后黃瓜葉片中SOD、POD和CAT活性及其基因相對(duì)表達(dá)量的變化趨勢(shì)。結(jié)果顯示，高溫條件下，CO2處理增加了黃瓜葉片SOD、POD和CAT的活性。與常溫處理相比，高溫結(jié)合CO2處理黃瓜的SOD、POD和CAT活性分別在處理42，28，21 d時(shí)差異最大，分別增加了19.1%，50.4%和45.0%。利用Real-time PCR分析SOD、POD和CAT基因相對(duì)表達(dá)量，結(jié)果顯示，高溫條件下，CO2處理增加了黃瓜葉片的SOD、POD和CAT基因的相對(duì)表達(dá)量。 高溫結(jié)合CO2處理中黃瓜的SOD、POD和CAT基因相對(duì)表達(dá)量分別在處理28，28，21 d時(shí)達(dá)到最大值，比常溫處理增加了60.7%，70.3%和44.9%。結(jié)果表明，高溫結(jié)合CO2處理增加了溫室黃瓜SOD、POD和CAT的活性及其基因的表達(dá)水平。

黃瓜；高溫；CO2；抗氧化酶；基因表達(dá)

黃瓜(CucumissatiuvsL.)栽培面積廣泛，在我國蔬菜生產(chǎn)中占有非常重要的地位。隨著設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展壯大，設(shè)施內(nèi)黃瓜生產(chǎn)面積也不斷增加，目前，黃瓜的設(shè)施生產(chǎn)面積已經(jīng)占我國溫室生產(chǎn)總面積的50%左右[1]。但是，由于夏季設(shè)施內(nèi)形成的高溫環(huán)境，嚴(yán)重影響了設(shè)施黃瓜產(chǎn)量。長(zhǎng)期的高溫環(huán)境，易使黃瓜的生理代謝紊亂，導(dǎo)致其生長(zhǎng)受到抑制、植株早衰，最終影響產(chǎn)量和品質(zhì)[2-3]。因此，增強(qiáng)黃瓜植株對(duì)高溫的耐受性是夏季設(shè)施生產(chǎn)中一個(gè)急需解決的問題。

高溫條件下，植物細(xì)胞內(nèi)的活性氧(ROS)積累量增加，產(chǎn)生膜脂過氧化作用，破壞了植物細(xì)胞膜系統(tǒng)[4-6]。同時(shí)，為了避免這些傷害，植物細(xì)胞內(nèi)也存在著清除這些有害物質(zhì)的酶類，它主要由過氧化氫酶(CAT)、過氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)組成，它們?cè)谇宄钚匝?、維護(hù)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)完整性等過程中起著重要作用[7-9]。大量研究發(fā)現(xiàn)，植物細(xì)胞中的CAT、POD和SOD等細(xì)胞膜保護(hù)酶與植物的耐熱性有關(guān)，在高溫脅迫下植物通過提高抗氧化酶活性清除過多的ROS，維持細(xì)胞正常代謝。何曉明等[10]研究發(fā)現(xiàn)，耐熱品種中黃瓜幼苗的SOD活性高于不耐熱品種。在設(shè)施黃瓜和番茄的研究中發(fā)現(xiàn)，高溫脅迫下黃瓜和番茄植株的CAT、POD和SOD活性隨溫度升高而增加[11]。在花生中，高溫處理后幼苗中SOD的活性顯著增加[12]，甜椒中高溫處理后，不同品種中的SOD和POD活性均增加，而且耐熱品種的SOD和POD活性始終高于不耐熱品種[13]。這些研究均表明，植物能夠通過提高CAT、POD和SOD活性增加其對(duì)高溫的耐受力。在研究高溫與CO2協(xié)同作用中發(fā)現(xiàn)，CO2加富處理增加了茄子的CAT、POD和SOD活性，緩解高溫對(duì)其造成的傷害，使茄子的光合速率在高溫條件下仍維持較高水平[14]。高溫條件下，黃瓜的光合速率由于高溫脅迫而受到抑制[15]；但是，高溫與CO2協(xié)同作用中黃瓜的光合速率卻增加[16-19]，說明高溫條件下，CO2增加了黃瓜的耐熱性，緩解高溫對(duì)黃瓜產(chǎn)生的傷害。

本試驗(yàn)以溫室嫁接黃瓜為材料，研究高溫條件下，CO2處理對(duì)黃瓜葉片中CAT、POD和SOD活性及其基因表達(dá)的影響，以期建立高溫條件下，CO2處理與黃瓜CAT、POD和SOD活性及其基因表達(dá)豐度之間的關(guān)系。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

以溫室嫁接黃瓜為研究材料，砧木選用云南黑籽南瓜，接穗為津優(yōu)36號(hào)黃瓜。試驗(yàn)于2014年進(jìn)行，采用穴盤育苗的方式，于3月25日播種育苗，4月12日嫁接，5月10日定植于日光溫室，栽培方式為雙行壟作，株行距為40 cm×50 cm。

1.2 材料處理

試驗(yàn)設(shè)置了3個(gè)處理：即常溫處理(按照常規(guī)溫室黃瓜的栽培管理方式，每天9：00-17：00時(shí)進(jìn)行通風(fēng)換氣，其他時(shí)間不進(jìn)行通風(fēng)換氣)、高溫處理(通風(fēng)口關(guān)閉，使溫室內(nèi)溫度迅速升高，當(dāng)溫度大于45 ℃時(shí)，采用小口換氣的方式降低溫室內(nèi)溫度，晴天使溫室內(nèi)溫度達(dá)到40～50 ℃，每天維持4～5 h)和高溫+ CO2處理(通風(fēng)口關(guān)閉，同時(shí)施放CO2，當(dāng)溫度大于45 ℃時(shí)，采用小口換氣的方式降低溫室內(nèi)溫度，晴天使溫室內(nèi)溫度達(dá)到40～50 ℃，CO2濃度在1 000～1 500 μL/L，每天維持4～5 h，陰天不進(jìn)行CO2施肥處理)。不同處理在同一間溫室內(nèi)進(jìn)行，用塑料膜隔開，使其成為相互獨(dú)立的小區(qū)。小區(qū)面積為24 m2，每個(gè)處理設(shè)1個(gè)小區(qū)，3次重復(fù)。

CO2產(chǎn)生采用烏蘭察布市慧明科技有限公司生產(chǎn)的AⅠ 型二氧化碳發(fā)生器。施放時(shí)間為5月20日，每天從9：00開始，每隔2 h向二氧化碳發(fā)生器中加入5～7 kg 碳酸氫銨以維持試驗(yàn)所需CO2濃度。于處理7 d時(shí)選擇晴天進(jìn)行取樣，采取從頂部向下數(shù)第3～4片葉測(cè)定相應(yīng)指標(biāo)，每隔7 d采樣一次，連續(xù)測(cè)定 6 次，測(cè)定時(shí)間為11：00時(shí)，每個(gè)處理測(cè)定3個(gè)植株，每株3次重復(fù)。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 SOD、POD和CAT活性測(cè)定 SOD 活性采用 NBT 光化還原法測(cè)定，以抑制 NBT光化還原的 50% 所需酶量為 1 個(gè)活力單位[20]；POD 活性采用愈創(chuàng)木酚法測(cè)定，以1 min內(nèi)OD470變化 0.01為 1 個(gè)過氧化物酶活性單位[20];CAT活性采用紫外吸收法，測(cè)定OD240值，以1 min內(nèi)下降0.1為一個(gè)酶活性單位[21]。

1.3.2SOD、POD和CAT基因表達(dá)量分析 采用Real-time PCR的方法，使用qPCR試劑盒SYBR Select Master Mix (ABI)，利用LightCycler 480Ⅱ儀器(Roche公司)測(cè)定SOD、POD和CAT基因相對(duì)表達(dá)量，內(nèi)參為α-tublin，基因相對(duì)表達(dá)量計(jì)算方法為2-ΔΔCt分析法。總RNA提取采用TRIzol試劑盒(TaKaRa公司)，反轉(zhuǎn)錄采用試劑盒Prime Script 1st Strand cDNA Synthesis Kit(TaKaRa公司)。引物由上海生物工程有限公司合成，序列信息[22-23]見表1。

表1 Real-time PCR 引物信息Tab.1 Real-time PCR primers information

1.3.3 溫度及CO2濃度測(cè)定 采用ZDR-20智能溫濕度記錄儀和EN-308紅外氣體分析儀分別進(jìn)行溫室內(nèi)溫度和CO2濃度測(cè)定。從施放CO2開始，選擇晴天連續(xù)測(cè)定8：00-18：00溫室內(nèi)的溫度和CO2濃度，每隔1 h 測(cè)定1次。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2010進(jìn)行圖表繪制，用SAS 9.0 軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理間溫度和CO2濃度的日變化

測(cè)定各處理間環(huán)境的溫度顯示，常溫處理8：00-18：00時(shí)的溫度處于25～35 ℃，11：00時(shí)達(dá)到最大值；高溫處理的溫度變化為25～45 ℃，10：00時(shí)到達(dá)處理要求40 ℃并繼續(xù)升溫，這種40 ℃以上的高溫狀態(tài)一直持續(xù)到15：00時(shí)，每天能夠維持4 h以上(圖1)。CO2濃度測(cè)定結(jié)果顯示，8：00-18：00時(shí)常溫和高溫處理的CO2濃度保持在360～410 μmol/L，而高溫+ CO2處理的CO2濃度從9：00時(shí)開始迅速增加，濃度達(dá)到1 350 μmol/L，之后有所降低，從9：00-18：00時(shí)能夠維持CO2濃度在1 000 μmol/L以上(圖2)。

圖1 不同處理溫室內(nèi)8：00-18：00溫度變化Fig.1 The change of temperature in greenhouse under different treatments

圖2 不同處理溫室內(nèi)8：00-18：00 CO2濃度變化Fig.2 The change of CO2 concentration in greenhouse under different treatments

2.2 不同取樣時(shí)間溫室內(nèi)溫度和CO2濃度

取樣時(shí)測(cè)定各處理小區(qū)內(nèi)溫室環(huán)境的溫度，結(jié)果顯示在7～42 d 11：00 時(shí)高溫和高溫+CO2處理的溫室溫度均為40～45 ℃，而常溫處理的溫度為35～40 ℃，高溫和高溫+CO2處理比常溫處理平均高5～10 ℃(圖3)。CO2濃度測(cè)定結(jié)果顯示，高溫+CO2處理小區(qū)內(nèi)CO2濃度較大，達(dá)到1 000～1 400 μmol/L，而高溫和常溫處理中，CO2濃度沒有差異，均為300～400 μmol/L(圖4)。

圖3 不同取樣時(shí)間溫室內(nèi)溫度Fig.3 The temperature of greenhouse in different time

圖4 不同取樣時(shí)間溫室內(nèi)CO2濃度Fig.4 The CO2 concentration of greenhouse in different time

2.3 不同處理對(duì)黃瓜葉片SOD活性和基因相對(duì)表達(dá)量的影響

測(cè)定黃瓜葉片SOD活性結(jié)果顯示，高溫處理中黃瓜的SOD活性隨著處理時(shí)間增加呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)；相反，高溫+CO2處理SOD的活性卻呈現(xiàn)增加趨勢(shì)。高溫處理中黃瓜的SOD活性在處理7 d時(shí)雖然高于常溫處理，但是沒有顯著差異；在處理35，42 d時(shí)顯著低于常溫處理，分別降低了9.7%和16.3%。高溫+ CO2處理中，在處理28，35，42 d時(shí)SOD的活性顯著高于常溫處理，分別增加了18.9%，12.3%和19.1%(圖5)。分析SOD基因相對(duì)表達(dá)量結(jié)果顯示，高溫處理的SOD基因相對(duì)表達(dá)量隨著處理時(shí)間逐漸降低，處理7，35 d時(shí)高溫處理的SOD基因的相對(duì)表達(dá)量顯著高于常溫處理，分別增加了44.3%和27.5%；高溫處理42 d時(shí)SOD基因的相對(duì)表達(dá)量顯著低于常溫處理，降低了18.5%。但是，高溫+ CO2處理中，黃瓜SOD基因相對(duì)表達(dá)量隨著處理時(shí)間增加呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì)，在處理28，35，42 d時(shí)SOD基因的相對(duì)表達(dá)量均顯著高于常溫處理，分別增加了60.7%，36.9%和25.5%(圖6)。說明高溫條件下，CO2處理增加了黃瓜SOD的活性和基因相對(duì)表達(dá)量。

不同字母表示處理間差異顯著(P < 0.05)。圖6-10同。 Different letters indicate significant difference(P < 0.05).The same as Fig.6-10.

圖6 不同處理對(duì)黃瓜葉片SOD基因相對(duì)表達(dá)量的影響Fig.6 The effect on cucumber SOD gene relative expression in different treatments

2.4 不同處理對(duì)黃瓜葉片POD活性和基因相對(duì)表達(dá)量的影響

測(cè)定黃瓜葉片POD活性結(jié)果顯示，高溫處理中黃瓜的POD活性隨著處理時(shí)間增加呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)；而高溫+CO2處理中POD的活性卻呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)。高溫處理中黃瓜的POD活性在處理7，14，21 d時(shí)顯著高于常溫處理，分別增加了18.8%，25.1%和24.6%；在處理35，42 d時(shí)POD活性顯著低于常溫處理，分別降低了17.4%和20.2%。而高溫+CO2處理中，在處理的各個(gè)時(shí)間內(nèi)黃瓜的POD活性均顯著高于常溫處理，其中在處理28 d時(shí)POD活性達(dá)到最大值，比常溫處理增加了50.4%(圖7)。分析POD基因相對(duì)表達(dá)量顯示，高溫處理中黃瓜的POD基因相對(duì)表達(dá)量整體呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，在處理7，14，21 d時(shí)POD基因的相對(duì)表達(dá)量顯著高于常溫處理，分別增加了50.5%，45.2%和27.4%；處理35，42 d時(shí)POD基因的相對(duì)表達(dá)量顯著低于常溫處理，分別降低了23.2%和24.7%。高溫+CO2處理中，黃瓜的POD基因的相對(duì)表達(dá)量在處理各個(gè)時(shí)間內(nèi)均顯著高于常溫處理，在處理28 d時(shí)達(dá)到最大值，比常溫處理增加了70.3%(圖8)。說明高溫條件下，CO2處理增加了黃瓜POD的活性和基因相對(duì)表達(dá)量。

圖7 不同處理對(duì)黃瓜葉片POD活性的影響Fig.7 The effect on cucumber POD activity in different treatments

圖8 不同處理對(duì)黃瓜葉片POD基因相對(duì)表達(dá)量的影響Fig.8 The effect on cucumber POD gene relative expression in different treatments

2.5 不同處理對(duì)黃瓜葉片CAT活性和基因相對(duì)表達(dá)量的影響

測(cè)定黃瓜葉片CAT活性結(jié)果顯示，高溫處理中，黃瓜的CAT活性隨著處理時(shí)間增加呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)，在處理7 d時(shí)顯著高于常溫處理，增加了24.9%；而在處理28，35，42 d時(shí)卻顯著低于常溫處理，分別降低了32.3%，31.1%和22.5%。但是，高溫+CO2處理中，黃瓜的CAT活性在處理各時(shí)間內(nèi)均顯著高于常溫處理，在處理21，35 d時(shí)達(dá)到峰值，分別比常溫處理增加了45.0%和37.9%(圖9)。分析CAT基因相對(duì)表達(dá)量發(fā)現(xiàn)，高溫處理中黃瓜的CAT基因相對(duì)表達(dá)量呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)，在處理7 d時(shí)顯著高于常溫處理，CAT基因相對(duì)表達(dá)量增加了48.5%；而在處理21，28，35 d卻顯著低于常溫處理，分別降低了18.7%，22.1%和37.5%。高溫+CO2處理中，黃瓜CAT基因相對(duì)表達(dá)量在處理各時(shí)間內(nèi)均顯著高于常溫處理，在處理21 d時(shí)達(dá)到最大值，比常溫處理增加了44.9%(圖10)。說明高溫條件下，CO2處理增加了黃瓜CAT的活性和基因相對(duì)表達(dá)量。

圖9 不同處理對(duì)黃瓜葉片CAT活性的影響Fig.9 The effect on cucumber CAT activity in different treatments

圖10 不同處理對(duì)黃瓜葉片CAT基因相對(duì)表達(dá)量的影響Fig.10 The effect on cucumber CAT gene relative expression in different treatments

3 討論

對(duì)比取樣時(shí)3個(gè)小區(qū)內(nèi)的溫度和CO2濃度發(fā)現(xiàn)，高溫處理中溫度比常溫處理高5～10 ℃，但是CO2濃度卻沒有顯著差異；而高溫+CO2處理，溫度和CO2濃度均高于常溫處理。由于高溫處理中溫度比較高，在處理初期短暫的高溫脅迫，誘導(dǎo)了黃瓜SOD、POD和CAT的活性和其基因表達(dá)水平，但是隨著時(shí)間延長(zhǎng)，高溫脅迫導(dǎo)致植物細(xì)胞損傷，因此，在高溫處理后期出現(xiàn)SOD、POD和CAT的活性和其基因表達(dá)量下降的趨勢(shì)[3,5]；與高溫處理不同，在高溫+CO2處理的各個(gè)時(shí)間內(nèi)，黃瓜的SOD、POD和CAT的活性和其基因表達(dá)量均高于常溫處理，并且呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)，說明高溫環(huán)境下，CO2的施加能夠增加黃瓜對(duì)于高溫的耐受性。因此，我們?cè)谙募旧a(chǎn)溫室黃瓜，需要在高溫條件下加入足夠的CO2，這樣才能提高黃瓜對(duì)高溫的耐受性，從而在生產(chǎn)中提高產(chǎn)量。

高溫脅迫中，植物細(xì)胞內(nèi)活性氧自由基大量積累，加劇了膜質(zhì)的過氧化程度，導(dǎo)致細(xì)胞膜系統(tǒng)損傷甚至死亡[3,5]。植物中的抗氧化酶(SOD、POD 和CAT等)能夠有效的清除活性氧自由基，保護(hù)細(xì)胞免受自由基傷害，因此，抗氧化酶活性的強(qiáng)弱常被認(rèn)為是衡量植物耐熱性的重要指標(biāo)[24-26]。茄子中SOD、POD和CAT活性的增加，提高了茄子的耐熱性[14]。甜瓜中抗氧化酶SOD、POD和CAT活性的增加，降低了細(xì)胞內(nèi)丙二醛 (MDA)的含量，有效緩解高溫脅迫對(duì)甜瓜細(xì)胞的過氧化傷害[27]。黃瓜中研究證明，高溫處理中，耐熱品種的抗氧化酶活性要高于不耐熱品種[3]。本研究發(fā)現(xiàn)，高溫處理降低了黃瓜的抗氧化酶SOD、POD和CAT活性，而高溫+CO2處理，SOD、POD和CAT活性卻增加。說明高溫條件下，CO2的施加能夠提高黃瓜植株的耐熱性。另外，高溫+CO2處理中，黃瓜的POD和CAT活性在處理各時(shí)間內(nèi)均顯著高于常溫處理，而SOD活性只在處理28 d后才顯著高于常溫處理，并且活性只增加了18.9%，說明SOD、POD和CAT活性對(duì)于CO2的敏感度存在差異，POD和CAT活性對(duì)CO2處理較為敏感。

SOD、POD和CAT基因表達(dá)量研究表明，隨著時(shí)間的增加，高溫處理降低了黃瓜SOD、POD和CAT基因的相對(duì)表達(dá)量，而高溫+CO2卻增加了SOD、POD和CAT基因的相對(duì)表達(dá)量。這與抗氧化酶SOD、POD和CAT活性變化趨勢(shì)是一致的。由于已經(jīng)證明植物對(duì)干旱、鹽、冷和氧化等逆境脅迫的耐受能力增加，常伴隨抗氧化酶(SOD、POD和CAT)的基因表達(dá)量上升[21-22,28]。說明高溫條件下，CO2處理增加黃瓜耐熱能力，主要是通過增加SOD、POD和CAT基因相對(duì)表達(dá)量進(jìn)而提高其酶活性來實(shí)現(xiàn)的。但是，SOD、POD和CAT活性與基因相對(duì)表達(dá)量之間還存在不同的變化趨勢(shì)，高溫+CO2處理中，黃瓜的SOD活性在處理7 d時(shí)呈現(xiàn)降低趨勢(shì)，而其基因相對(duì)表達(dá)量卻呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)，說明在CO2處理過程中，SOD活性可能受到其他基因的調(diào)控[29]；POD活性在處理35，42 d時(shí)呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)，但是其基因相對(duì)表達(dá)量卻沒有明顯變化，說明在CO2處理過程中，POD可能是轉(zhuǎn)錄后調(diào)控[30]。

[1] 曹慶杰，孫 權(quán)，李建設(shè)，等. 不同施氮量對(duì)設(shè)施黃瓜生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響[J]. 北方園藝，2010(8)：1-4.

[2] Xu L，Li Z. Physiological and biochemical responses of cucumber (CucumissativusL.) under prolonged high temperature[J]. Chinese Journal of Tropical Crops，2009，30(9)：1238-1245.

[3] 田 婧，郭世榮. 黃瓜的高溫脅迫傷害及其耐熱性研究進(jìn)展[J]. 中國蔬菜，2012，1(18)：43-52.

[4] 劉少華，陳國祥，胡 艷，等. 高產(chǎn)雜交稻“兩優(yōu)培九”功能葉抗氧化系統(tǒng)對(duì)水分脅迫的響應(yīng)[J]. 作物學(xué)報(bào)，2004，30(12)：1244-1249.

[5] 李建建，郁繼華，常雅君，等. 高溫脅迫對(duì)黃瓜幼苗葉片質(zhì)膜透性及保護(hù)酶活性的影響[J]. 長(zhǎng)江蔬菜，2007，7(9)：59-61.

[6] Matysik J，Alia B B，Mohanty P. Molecular mechanisms of quenching of reactive oxygen species by proline under stress in plant [J] .Curr Sci，2002，82(5)：525-532.

[7] 蘇維埃. 植物對(duì)溫度逆境的適應(yīng)[M]//余叔文，湯章城. 植物生理與分子生物學(xué).上海：科學(xué)出版社，1998：727.

[8] Blum A，Ebercon A. Cell membrane stability as a measure of drought and heat tolerance in wheat[J]. Crop Sci，1981,21：43-47.

[9] 劉瑞芳，楊 健，烏日娜，等. 有限灌溉對(duì)馬鈴薯生理特性的影響[J]. 北方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2016，44(2)：13-17.

[10] 何曉明，林毓娥，陳清華，等. 高溫對(duì)黃瓜幼苗生長(zhǎng)、脯氨酸含量及SOD酶活性的影響[J]. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)：農(nóng)業(yè)科學(xué)版，2002，20(1)：30-33.

[11] 朱 靜，楊再強(qiáng)，李永秀，等. 高溫脅迫對(duì)設(shè)施番茄和黃瓜光合特性及抗氧化酶活性的影響[J]. 北方園藝，2012(1)：63-68.

[12] 張曉晶，鹿 捷，鄭永美，等. 高溫脅迫對(duì)不同花生品種生理指標(biāo)的影響[J]. 花生學(xué)報(bào)，2015，44(2)：18-23.

[13] 劉凱歌，宋云鵬，龔繁榮，等. 高溫脅迫對(duì)甜椒幼苗生長(zhǎng)和生理生化指標(biāo)的影響[J]. 上海農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2015，31(3)：63-67.

[14] 李慧霞. 高溫CO2加富條件下溫室茄子對(duì)高溫脅迫的應(yīng)答反應(yīng)[D]. 呼和浩特：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)，2010.

[15] 劉忠國. 高溫脅迫對(duì)黃瓜幼苗耐熱性的研究[D]. 泰安：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)，2010.

[16] 馬 博，崔世茂，張之為，等. 高溫CO2加富對(duì)溫室嫁接黃瓜形態(tài)特征凈光合速率和Rubisco羧化酶活性的影響[J]. 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，3(34)：32-39.

[17] 潘 璐，劉杰才，李曉靜，等. 高溫和加富CO2溫室中黃瓜Rubisco活化酶與光合作用的關(guān)系[J]. 園藝學(xué)報(bào)，2014，41(8)：1591-1600.

[18] 劉金泉，王靈茂，尹 春，等. 高溫、高濕及CO2施肥條件下黃瓜光合性能的變化[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37(6)：2362-2364，2375.

[19] 高 宇，崔世茂，宋 陽，等. CO2加富對(duì)不同砧木嫁接黃瓜幼苗生長(zhǎng)及光合特性的影響[J]. 北方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2017，45(1)：92-97.

[20] 張志良. 植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M].北京：高等教育出版社，1990.

[21] 李合生. 植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)[M]. 北京：高等教育出版社，2000.

[22] Zhang H J，Zhang N，Yang R C，et al. Melatonin promotes seed germination under high salinity by regulating antioxidant systems，ABA and GA4interaction in cucumber (CucumissativusL.) [J]. Pineal Res，2014，57(3)：269-279.

[23] 高俊杰，秦愛國，于賢昌. 低溫脅迫下嫁接對(duì)黃瓜葉片SOD和CAT基因表達(dá)與活性變化的影響[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2009，20(1)：213-217.

[24] 吳俊華，侯雷平，李梅蘭. 蔬菜高溫逆境研究進(jìn)展[J]. 北方園藝，2006(1)：50-51.

[25] 陳少裕. 膜脂過氧化與植物逆境脅迫[J]. 植物學(xué)通報(bào)，1989，6(4)：211-217.

[25] 劉書仁，郭世榮，孫 錦，等. 脯氨酸對(duì)高溫脅迫下黃瓜幼苗活性氧代謝和滲調(diào)物質(zhì)含量的影響[J]. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2010，19(4)：127-131.

[27] 張永平，楊少軍，陳幼源.2,4-表油菜素內(nèi)酯對(duì)高溫脅迫下甜瓜幼苗抗氧化酶活性和光合作用的影響[J]. 西北植物學(xué)報(bào)，2011，31(7)：1347-1354.

[28] Negi N P,Shrivastava D C,Sharma V,et al. Overexpression of CuZnSOD fromArachishypogaeaalleviates salinity and drought stress in tobacco[J]. Plant Cell Req,2015，34(7)：1109-1126.

[29] 肖國增，滕 珂，李林潔，等. 鹽脅迫下匍匐翦股穎抗氧化酶活性及基因表達(dá)機(jī)制研究[J]. 草業(yè)學(xué)報(bào)，2016，25(9)：74-82.

[30] 高俊杰，張 琳，秦愛國，等. 氯化鈉脅迫下嫁接黃瓜葉片SOD和CAT mRNA基因表達(dá)及其活性[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2008，19(8)：1754-1758.

Effect of CO2on Cucumber Leaf SOD，POD and CAT Activity and Gene Expression under High Temperature

ZHANG Zhiwei，LI Xiaojing，BAI Jinrui，CHEN Shuai，F(xiàn)AN Mengxuan

(College of Agronomy，Inner Mongolia Agriculture University，Huhhot 010019，China)

In order to explore the effect of CO2on SOD, POD and CAT activity and their gene expressions under high temperature, the grafting cucumber in greenhouse was used as material, trying to study the changes of cucumber leaf SOD, POD and CAT activity and gene expression under high temperature after treating with CO2.The results showed SOD，POD and CAT activity in cucumber leaf were increased after treating with CO2under high temperature. Comparing with room temperature treatment，the max difference of cucumber SOD，POD and CAT activity were at 42，28 and 21 days after treating with CO2and high temperature，and increased by 19.1%，50.4% and 45.0% respectively. Using Real-time PCR analysis cucumberSOD，PODandCATgene expression were all increased after treating with CO2under high temperature. The max difference of cucumberSOD，PODandCATgene expression level were at 28，28 and 21 days after treating with CO2and high temperature，and with 60.7%，70.3% and 44.9% higher than room temperature treatment respectively. In conclusion，after treating with CO2，the cucumber SOD，POD and CAT activity and their gene expression level were both increased under high temperature.

Cucumber；High temperature；CO2；Antioxidase；Gene expression

2017-06-23

內(nèi)蒙古教育廳項(xiàng)目(NJZY14083)；內(nèi)蒙古自然科學(xué)基金項(xiàng)目(2015BS0313)

張之為(1982-)，男，內(nèi)蒙古巴彥淖爾人，副教授，博士，主要從事植物生理研究。

S642.2

A

1000-7091(2017)04-0067-06

10.7668/hbnxb.2017.04.011