【目的】探究西瓜幼苗根系对低温胁迫的响应机制及品种间耐低温差异。【方法】以耐低温型斯维特2号(SW)和低温敏感型金冠(JW)西瓜品种为试材,设置5℃低温胁迫处理,测定幼苗根系形态、根系活力、抗氧化酶活性、内源激素含量及耐低温相关基因表达水平等指标。【结果】5℃低温胁迫显著抑制西瓜幼苗根系生长,2个供试品种根系形态指标、根系活力均显著降低。其中,斯维特2号根尖数、总根长、根总表面积和根系活力分别较对照显著下降30.59%、36.24%、37.12%、28.37%,降幅均明显低于金冠。低温胁迫下,2个供试品种根系抗氧化酶活性均不同程度升高。胁迫第8天时,斯维特2号SOD、POD、CAT活性分别较对照显著提高6.28%、10.47%和24.74%,均明显高于金冠。斯维特2号形成“高IAA、低GA3、高ABA”的平衡体系,胁迫8d时,IAA含量较初始水平提高26.74%,ABA含量提高到初始水平的1.40倍;而金冠IAA含量后期明显下降,ABA累积不足。从耐低温相关基因表达量的差异可知,斯维特2号CICOR47、CICBF1、CICBF2表达量均显著或极显著上调,CICNGC20、CICNGC2表达量分别为对照的2.45倍、2.56倍;而金冠CICBF2表达量极显著下调,CICNGC20表达量仅为对照的2.22倍。【结论】耐低温型西瓜品种通过维持稳定的根系结构、高效的活性氧清除能力、协调的内源激素调控及快速激活耐低温基因表达,增强低温适应性;而低温敏感型品种因上述生理及分子层面调控异常,抗低温能力较弱。本研究结果可为西瓜耐低温育种和栽培调控提供理论依据。



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