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低温是蔬菜栽培过程中常见的逆境因子,蔬菜抗低温的研究已经受到普遍重视。因此,探明低温胁迫对植物生长的影响是必要的。本实验报告了外源CA缓解黄瓜幼苗的低温胁迫的机制,分别研究了外源CA在低温胁迫下对黄瓜幼苗的生长指标,抗氧化酶与DNA甲基化的影响,并分离了低温胁迫下外源CA诱导的两个黄瓜品种(“新泰密刺”和“津春四号”)的甲基化差异片段,然后对这些差异片段进行克隆、测序和序列分析。以期揭示外源CA缓解黄瓜低温胁迫的机制,为外源CA在黄瓜抗低温生产中的应用提供依据,并为其它外源物质缓解植物逆境胁迫的机制研究提供参考。本实验以“津春四号”(不耐低温)和“新泰密刺”(较耐低温)黄瓜品种为实验材料。经外源CA处理后,测定了“津春四号”黄瓜中丙二醛(MDA)、内源H2O2、和超氧阴离子(O2.-)的水平,超氧化物歧化酶(SOD,EC1.15.1.1)、过氧化氢酶(CAT,EC1.11.1.6)、抗坏血酸过氧化物酶(APX,EC1.11.1.11)、愈创木酚过氧化物酶(GPX,EC1.11.1.7)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px,EC1.11.1.9)的活性,非酶抗氧化物还原型谷胱甘(GSH)和还原性抗坏血酸(AsA)的含量。此外,我们分别提取两个品种中各个处理的黄瓜叶片基因组DNA,利用甲基化敏感扩增多态性(MSAP)技术研究黄瓜叶片基因组DNA甲基化的水平和状态变化,对低温胁迫下外源CA预处理诱导的DNA甲基化差异片段进行回收、克隆和测序分析。主要结果如下:(1)外源CA缓解低温胁迫时对黄瓜幼苗生长指标、抗氧化酶及相关指标的影响实验中,低温胁迫使“津春四号”黄瓜幼苗生长指标均显著下降;CA处理后再进行低温胁迫的黄瓜幼苗中,生长指标明显上升。而对耐低温胁迫的“新泰密刺”黄瓜幼苗生长指标影响不大。所以,低温胁迫严重抑制了黄瓜幼苗的生长,CA处理缓解了低温胁迫对黄瓜幼苗生长的抑制作用。在CA预处理实验中,低温胁迫使“津春四号”黄瓜幼苗叶片的MDA和内源H2O2含量以及O2.-的产生速率高于对照。与低温胁迫相比,利用CA预处理后再进行低温胁迫时增强了黄瓜叶片抗氧化酶SOD、CAT、APX、GPX和GSH-Px的活性,因而降低了叶片的内源H2O2含量以及O2.-的产生速率和MDA含量。我们推断,外源CA预处理提高了黄瓜叶片抗氧化酶的活性,减少了活性氧含量,进而减轻了低温胁迫对叶片膜系统的伤害。(2)外源CA对低温胁迫下黄瓜叶片DNA甲基化的影响本实验对两个黄瓜品种的叶片基因组DNA进行了MSAP分析,两个品种中甲基化敏感扩增位点多态位点占总扩增位点数的比例均在17%-19%之间。在外源CA处理黄瓜幼苗实验中,有5个甲基化多态性片段MSAP-1、MSAP-2、MSAP-12、MSAP-15和MSAP-17位于Chr5上;有6个甲基化多态性片段MSAP-7、MSAP-9、MSAP-10、MSAP-11、MSAP-13和MSAP-19位于Chr6上。低温与对照相比,在“新泰密刺”黄瓜中重新甲基化比率高于去甲基化比率,而在“津春四号”黄瓜中甲基化的比率相同。CA预处理后进行低温胁迫组与低温组比较,在“新泰密刺”黄瓜中重新甲基化比率稍高于去甲基化比率,而在“津春四号”黄瓜中,去甲基化的比率远高于重新甲基化的比率。