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1．温度对植物形态指标的影响

1．1对叶片生长的影响

植物的叶片生长具有前期和后期慢，中期快的特点。随着温度升高或降低，叶面积扩展速度也随之增大或减小，并且叶片成熟后的叶面积也随之增大或减小。低温下叶片生长周期长，叶面积达到最大值所需时间长，而高温下叶片扩展周期短，达到成熟期的叶龄小。相同叶龄的叶片接受低温时间越长，叶面积扩展量就会越低，当温度由高到低或者由低到高过渡时，叶面积扩展量也是逐渐过渡，相应地随之降低或升高，但与温度并不存在明显的线性关系。

叶面积测定的方法：

方法1：叶面积采用美国产的LI－COR MODEL 3100型叶面积仪测定。

方法2：剪纸称重法

即将叶片覆盖在锡纸上，描出叶片形状(含叶柄)，将锡纸延描绘边缘剪成叶片形并称重，按下面公式计算叶面积：

S = (S单位锡纸×M叶形纸重)/M单位硫酸纸重

注：S为叶片面积，S单位锡纸为单位锡纸面积，M叶形纸重 叶形锡纸的重量，M单位硫酸纸重为单位锡纸重

方法3：系数法确定叶面积

通过破坏性取样，摘取30个以上样本，测量得出叶长、最大叶宽及相应叶面积。将数据代入公式：S=R×(L×W)中，,S为单张叶面积，R为叶面积系数，L为叶片长，W为最大叶宽。令Y=S，X=L×W则上面方程转化为：Y=RX。用回归的方法求出方程的斜率，即为R值。为了检验叶面积系数R值的可靠性，将叶面积模拟值与实测值用1：1作图法进行检验，并通过相关分析和回归分析得出叶面积模拟值与实测值相关系数和回归方程。

    R值确定后，只需要测量出叶片的叶长、最大叶宽，就可以直接通过公式得到估测的叶面积，也可将估计值代入回归方程进一步求解，使测量值更加真实。

1．2对根系生长的影响

植物的根系既是吸收养分的主要器官，也是许多物质同化、转化、合成的器官，根系的生长发育及根系活力直接影响植物个体的生长和发育。

根区温度对黄瓜形态也有明显的影响，自然地温下，由于黄瓜植株长期处于较低的根区温度下，再加上夜间气温较低，多数植株的根系出现变褐、沤根现象，严重影响其吸收功能，进而导致植物叶片黄花。

植物根系活力的测定方法：根系活力的测定采用TTC（氯化三苯基四氮唑法）法。

1．3对植株干重、鲜重的影响

低温影响了叶片干物质的形成，降低叶片的干物质含量。

干重测定:先在105℃下杀青30min,再85℃下烘12h后称量叶片干重。

1．4根冠比

根冠比=植株地上部分鲜重/地下部分鲜重。根冠比是衡量植株生长发育平衡的一项重要指标。

1．5株高、茎粗

  株高、茎粗的测定：用游标卡尺和米尺测定茎粗、株高。对照和处理的测量应部位该一致，且样本量要大。

2．温度对植物细胞膜透性的影响

细胞膜系统普遍被认为是植物遭受伤害的敏感部位。在逆境胁迫和衰老过程中，植物细胞内积累的O-·2能引起膜脂过氧化作用。丙二醛是膜脂过氧化的分解产物,它从膜上产生位置释放出来。MDA的积累能对膜和细胞造成进一步的伤害。通常用MDA作为膜脂过氧化的指标，表示细胞膜脂过氧化程度和植物对逆境条件反应的强弱。当植株处于温度胁迫时,细胞质膜相对透性增强，造成溶质外渗增加，使植株膜系统受到明显伤害。在温度逆境胁迫下,植株体内O-·2的产生速率和MDA含量升高。

抗坏血酸(AsA)是植物体内有效的抗氧化剂，它可以还原O-2,清除氢氧自由基(·OH)，猝灭单线态氧(1O2)，以及歧化过氧化氢(H2O2)。由于AsA有多种抗氧化功能，其水平的降低可以作为植物抗氧化能力总体衰退的指标。

    在细胞的膜保护系统中，酶促防御是主要的防御体系之一。众多的研究表明，环境逆境往往先抑制酶促防御体系的活性，再进一步对细胞造成伤害。SOD活性均明显下降造成其O-·2清除能力的降低，O-·2和H2O2以及通过Habar-Weiss反应生成的强氧化性氢氧自由基(·OH)攻击膜脂中不饱和脂肪酸，造成膜脂过氧化，对膜系统造成伤害。由于同样的原因，在高温条件下，各品系的膜系统遭到伤害。CAT和POD也是酶促防御体系的2种重要酶，它们都具有清除H2O2的能力。在温度逆境胁迫后，CAT和POD活性均明显降低。因此，其清除H2O2的能力降低，造成H2O2的积累，对膜系统造成伤害。

测定方法：

1、膜脂过氧化作用的测定 膜脂过氧化测定膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)的含量。

2、细胞质膜相对透性的测定 用电导率相对比值表示细胞质膜的相对透性。

3、超氧物自由基(O-·2)产生速率的测定 参照王爱国等的方法进行。

4、膜保护酶活性测定

称取1g鲜重叶片，加入5mL0.15molL磷酸缓冲液(pH7.8)，在冰浴上研磨提取，16000×g、4℃离心20min，上清液倾出置冰箱中备用。过氧化物酶(POD)活性按比色法或化学发光法测定；过氧化氢酶(CAT)活性按氧电极法测定。

5、可溶性蛋白质含量 按考马斯亮蓝法测定。

6、抗坏血酸(AsA)含量测定 按2,4-二硝基苯肼法测定。

3．温度对植物细胞中水分的影响

在低温(15℃)、中温(20℃)、高温(25℃)条件下生长的植株，测定了各处理不同时期叶片中束缚水、自由水含量。

植株叶片中自由水和束缚水含量常与植株生长和抗寒性有关，束缚水含量较高时，表明抗寒性较强；而自由水较多时，表明代谢较旺盛。自由水含量变化与束缚水含量变化相反,高温处理幼苗自由水含量最高,而低温处理幼苗自由水含量最低,这说明高温处理幼苗代谢旺盛!生长快,而低温处理幼苗生长缓慢!老化!活力低。值得注意的是，三个处理植株同时都放到25℃的温度下培养一段时间，低温苗自由水含量仍然较低。在生产中也发现长期在低温条件下生长的幼苗,易出现老化!僵化现象,定植后发棵慢。

测定方法：

1．取样   取生长部位、叶龄较一致的叶片。

2．用打孔器在叶片半边打孔，将切下的圆片放入1号称量瓶中，盖紧。然后在叶子的另半边相应位置上打孔，将材料放入2号称量瓶，盖紧。

3．将1号称量瓶放在105℃烘箱中烘至恒重，计算水的百分含量。

4．将2号称量瓶放在分析天平上称重，求得样品鲜重mf。

5． 用移液管吸取5ml质量浓度为65％～75％蔗糖溶液，加到2号称量瓶中，盖紧后再放到分析天平中称重，求得所加蔗糖溶液的质量MB，在阴凉处放4～5小时，期间经常摇动。

6．将折射仪和超级恒温水浴相连，水浴的温度调节到20℃。

7．用移液管吸取2号瓶中上层透明溶液少许，滴一滴在折射仪棱镜的毛玻璃上，旋紧棱镜，测出浸出液的含糖质量浓度B2。棱镜用蒸馏水洗净后，再用同样的办法测得原来蔗糖溶液的含糖质量浓度B1。

8．按照下式计算样品中自由水含量：

β＝[MB（B1－B2）]/ （B2×mf）

9．按照下式求出组织中束缚水含量：

束缚水含量＝组织含水量－组织中自由水含量

4．温度对植物细胞中脯氨酸的影响

脯氨酸含量与抗寒性密切相关，植物再低温环境下，细胞中辅氨酸的含量明显增加。

辅氨酸的测定方法：

脯氨酸含量的测定采用酸性水合茚三酮显示法

6．对光合作用的影响

    根区加温处理，植物叶片的叶绿素含量、光合速率和蒸腾速率随着温度的增加而显著增加，提高了黄瓜植株对水分的吸水和运转能力，从而使其蒸腾速率增加，这是维持黄瓜较高叶绿素含量、光合速率和产量的重要原因之一。

    根区温度的提高显著地增加了株高、茎粗、叶片数、叶片叶绿素含量、光合速率和产量， 同时显著地减少了植株的沤根、黄叶和花打顶现象的发生，显著提高了植株存活率。根区温度对作物生长和产量的影响是一个复杂的过程，根区温度会首先影响植物一系列的生理生化代谢，如根系的吸收功能、运输功能、激素代谢等，最终才反映到对其生长和产量的影响上。

植物光合速率的测定：

植物光合作用可采用LI-6400型便携式光合测定仪或用TPS－1型光合仪测定。测定时利用6400PS提供光照，温度为各自处理的温度,CO2浓度、RH、PFD均为同一标准。净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、细胞间隙CO2浓度(Ci)都由光合测定仪直接读出。

     蔗糖是植物光合产物之一，也是光合产物运输的主要形式，蔗糖含量高反映植株光合固定二氧化碳的能力强。总可溶性糖含量反映植株的长势和代谢的强弱，其含量高说明植株长势强代谢旺盛，这也有利于产量形成。

蔗糖含量的测定：

1．  取0.4ml酒精提取液，加入200μL 2mol/L氢氧化钠，100℃煮沸5min，冷却后加入2.8mL30%盐酸，0.8mL0.1%间苯二酚，摇匀，80℃水浴反应10min，冷却后在480nm处测OD值，由标准曲线计算蔗糖含量。

2．  标准曲线的制作  ”曜颊崽侨芤合∈统梢幌盗0～100μg/mL的不同浓度的溶液，按照上述方法测OD值，绘制标准曲线。

总糖含量的测定：

1．可溶性糖的提取   将植物叶片或其他组织在110℃烘箱中烘15min，然后调至70℃过夜。干叶片磨碎后称取50mg倒入10ml离心管中，加入4ml80％酒精，置于80℃水浴中不断搅拌40min，离心，收集上清液，残渣加2 ml80％酒精重复提取两次，合并上清液，在上清液中加入10mg活性炭，80℃脱色30min，定容至10ml，过滤后取滤液测定。

2．显色及比色    吸取上述酒精提取液1ml，加入5ml蒽酮试剂混合，沸水浴煮10min，取出冷却。唉625nm处测OD值，从标准曲线上得到提取液中糖的含量。

3．绘制标准曲线   ”曜继侨芤航其稀释成一系列0～100μg/mL的不同浓度的溶液，按照上述方法测OD值，然后绘制标准曲线。

叶绿素是作物进行光合作用的重要物质，叶绿素含量与光合作用呈正相关关系。叶绿素的生物合成与分解是一系列的酶促反应过程，受温度影响很大，特别是在无光条件下，温度过高或过低都会加快叶绿素的分解速度。叶绿素含量及其变化规律与其对温度逆境的抗性无明显的相关性。这可能是由于抗性强的品系在温度逆境条件下具有一定的生长量,从而造成对叶绿素含量的“稀释效应”；而抗性差的品系叶绿素遭到明显破坏而降低。因此，抗性强和抗性弱的品系叶绿素含量均较低。生产中发现，对低温抗性较强的品系叶片往往为浅绿色。

叶绿素含量的测定：

取0.1~0.2g植株叶片，剪碎后放在10乙醇和丙酮混合液中，暗置12h后用分光光度计在663nm和645nm的波下测定比色值,读取光密度值。

8．对根系矿质元素吸收的影响

根区温度的降低增加了植株根系中N、P、K、Mg的含量，降低了根系中Ca、Fe、Mn、Cu、Zn的含量；增加了茎中N、K、Ca、Mg、Fe的含量，降低了茎中P、Mn、Cu、Zn的含量；增加了叶片中K的含量，降低了叶片中N、P、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn的含量。

根区降温使植株根系中N、P、K、Mg的含量增加，可能是低根温诱导了其抗寒性增加，从而导致了这些元素在根系中积累，或者是低根温阻碍了其向地上部的运输。茎中N、K、Ca、Mg、Fe的含量增加，说明根区降温增加了这些元素在茎中的积累，却阻碍了其进一步向叶片中运输。叶片中除K外的其它元素含量的降低，必然会阻碍叶片的正常生长发育。

随着根区温度的降低，黄瓜幼苗根系体积、吸收面积都增加，虽然根系吸收功能的指标增加了，但是叶片中除K外其它元素含量都下降。说明根区降温虽然使根系吸收面积和能量代谢水平增加，但是并没有使植株所有矿质元素含量增加，这只是系根对低温胁迫的一种适应性反应，只能缓解低根温对其生长发育的影响，并不能消除低根温对其矿质元素吸收和运转的负面影响。

矿质元素吸收的测定方法：

在栽培槽里铺细砂，在沙层上铺地热线和和循环冷水镀锌管，在其上再铺设15～20cm的培养土，培养土温度用控温仪自动控制。地热线和和循环冷水镀锌管起到土壤加温和降温的作用。将植株定植于栽培槽中，当植株缓苗生长若干天后测定。

1、N的含量测定用扩散法；

2、P的含量测定用钼锑抗比色法]；

3、K的含量测定用火焰光度法；

4、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn的含量测定用原子吸收分光光度法(原子吸收分光光度计)；

5、根系体积用排水法测定；

6、根系的吸收面积用甲烯蓝法测定；

7、用TTC法测定根系琥珀酸脱氢酶的活性。