摘要
黄瓜（CucumissativusL.）是世界范围内重要的经济作物，我国是世界上黄瓜栽培面积最大、总产量最高的国家。黄瓜根系浅、根量少、受损后不易恢复，使黄瓜易受生物和非生物胁迫的影响。研究表明，赤霉素（Gibberellin，GA）不仅能调控茎的伸长、性型分化和果实发育，对植物侧根发育也有重要的调控作用。本研究在黄瓜发芽期筛选促进黄瓜幼苗根系及植株生长发育的适宜GA浓度。由于生长素在植物侧根发育中处于核心地位，所以本实验结合施加IAA（Indole-3-aceticAcid），研究GA、IAA及二者互作对黄瓜幼苗根系和植株生长发育的作用，为提高黄瓜苗期根系（尤其是侧根）的生物量，培育壮苗、增强黄瓜植株对生物及非生物胁迫的耐受性提供参考。主要结果如下： （1）促进黄瓜幼苗根系生长发育的适宜GA3浓度的筛选：不同浓度的GA3处理对黄瓜幼苗主根长度和一级侧根数量无显著促进作用。一级侧根长度、二级侧根数量、根系干重和根冠比对不同浓度GA3呈现低浓度（10nM-50μM）促进高浓度（200μM）抑制的效应，其中50μMGA3的促进作用最为显著。50μMGA3处理下一级侧根长度、二级侧根数量、根系干重和根冠比分别比对照增加42.94%、168.39%、56.51%和42.76%。本研究还设置了GA生物合成抑制剂烯效唑（Uniconazole，S3307）作为负对照。结果表明，10μM的S3307显著抑制幼苗主根伸长和侧根发育。 （2）50μMGA3对发芽后2d、3d和5d黄瓜根系的影响：50μMGA3处理对主根长度和一级侧根数量的促进作用随时间增加而降低。2d时，50μMGA3处理的一级侧根密度较对照有显著增加。5d时，一级侧根长度增加59.36%，二级侧根数量极显著增加。10μMS3307处理的各根系指标均低于对照。 （3）穴盘育苗喷施50μMGA3对黄瓜幼苗生长及性型分化的影响：发芽期喷施GA3可使第二片真叶展平的时间缩短2～3d；根系干重增加53.72%。与对照相比，第一雌花节位、雌花分化和果实着生节位不受影响，但可使第一雌花开放时间显著提前，有利于提高黄瓜早期产量。 （4）50μMGA3处理对赤霉素和生长素合成中关键基因表达量的影响：50μMGA3处理抑制CsGAox基因的表达且显著抑制生长素主要合成通路IPA中负调控基因（Csa7G435520和Csa4G000870）的表达；正调控YUC家族中的5个（Csa3G133910，Csa6G087870，Csa3G619930，Csa2G375750和Csa2G379350）同源基因的表达。 （5）促进黄瓜幼苗根系生长发育的IAA适宜浓度的筛选：不同浓度IAA处理对黄瓜幼苗的主根长度和一级侧根长度没有显著促进作用，但浓度高于40nM时抑制根系伸长。在100nM以内，黄瓜幼苗的一级侧根数量随IAA浓度增加而增加，根干重和根冠比呈现低浓度（1-30nM）促进高浓度（40-100nM）抑制的趋势。30nMIAA处理为促进黄瓜根系生长发育的最适浓度。一级侧根数量、二级侧根数量、根系干重和根冠比分别增加21.89%、132.54%、38.47%和29.14%。30nMIAA的促进作用在‘山农五号’与‘津研四号’中一致。 （6）GA3与IAA互作对黄瓜幼苗根系的影响：以‘山农五号’为材料，50μMGA3+30nMIAA组合处理与GA3单独处理下的根系各指标无显著性差异；但以‘津研四号’为材料，组合处理下的二级侧根数量、根干重和根冠比分别较GA3单独处理增加49.99%、16.66%和18.17%。此结果与在‘山农五号’中的差异可能是由于品种基因型不同造成的。
NETL