不同R/FR比值对双断根西瓜嫁接苗生理及光合荧光特性的影响

Effects of different R/FR ratios on physiological and photosynthetic fluorescence characteristics of double-root-cutting grafted watermelon seedlings

摘要

为探究不同红光/远红光（R/FR）比值对双断根西瓜嫁接苗生理及光合荧光特性的影响，提高西瓜嫁接苗种苗品质，对双断根西瓜嫁接苗进行不同光质处理，共设置4种光质组合：黑暗（D）、白光（W）、高比值R/FR（R/FR=3，H）和低比值R/FR（R/FR=0.3，L），以黑暗为对照，分析西瓜嫁接苗幼苗形态、渗透调节物质、抗氧化酶系统和光合荧光特性。结果表明：与对照相比，L处理显著提高了西瓜嫁接苗的成活率和生长指标，显著提高接穗叶片中的抗氧化酶活性（SOD和POD）、可溶性糖和可溶性蛋白质量分数，同时显著降低了O^2-、H₂O₂和MDA的积累。L处理对西瓜嫁接苗光合系统也有一定影响：处理8 d时，嫁接苗光合特性指标、Fv/Fm、Fv'/Fm'和ФPSII显著升高，NPQ显著下降；而长时间处理（20 d）会导致叶绿素质量分数以及光合特性指标降低，Fv/Fm、Fv'/Fm'、ФPSII和qP下降，NPQ显著升高。综上，低比值R/FR处理能够通过增强西瓜嫁接苗抗氧化能力并影响光合作用的过程，最终促进双断根西瓜嫁接苗的成活及生长。

Abstract

To investigate the effects of different R/FR ratios on the growth and physiological indices and improve the quality of seedlings， different lights were used to illuminate double-root-cutting grafted watermelon seedlings. Four light quality combinations were set as follows： Dark （D）， White light （W）， High ratio R/FR （R/FR=3， H） and Low ratio R/FR （R/FR=0.3， L）. The morphology， osmoregulatory substances， antioxidant enzyme system and photosynthetic fluorescence characteristics of watermelon grafted seedlings were analyzed using darkness as a control. The results showed that compared with the controlL treatmentcould significantly improve the survival rate and growth indicators of grafted seedlings， significantly increasethe antioxidant enzyme activities （SOD and POD）， soluble sugar and soluble protein mass fractions in the scion leaves， and significantly reduce the accumulation of O^2-， H₂O₂ and MDA. L treatment also had certain effects on the photosynthetic system of watermelon grafted seedlings. After 8 d of treatment， the photosynthetic characteristic indicators， Fv/Fm， Fv′/Fm′ and ФPSII of grafted seedlings were significantly increased and NPQ was significantly decreased. However， long-term treatment （20 d） can lead to a decrease inchlorophyll mass fraction and photosynthetic characteristic indicators including Fv/Fm， Fv′/Fm′， ФPSII and qP， while NPQ was significantly increased. In summary， low ratio R/FR treatment can enhance the antioxidant capacity of watermelon grafted seedlings and affect the process of photosynthesis， ultimately promoting the survival and growth of double-root-cutting grafted watermelon seedlings.

Graphical abstract

关键词

双断根嫁接 / 西瓜 / 红光/远红光 / 抗氧化系统 / 光合系统

Key words

double-root-cutting grafting / watermelon / R/FR / antioxidant system / photosystem

西瓜（Citrulus lanatus L.）系葫芦科西瓜属一年生蔓性草本植物^［1］。我国是世界第一西瓜生产大国，占世界西瓜总产量的比重基本维持在67%以上^［2］。育苗是西瓜生产的重要环节，幼苗的健壮程度将直接影响西瓜的生长发育，并与西瓜的产量和品质密切相关^［3］。由于我国人均耕地资源非常有限，绝大多数瓜农在固定地块栽培西瓜，因此生产中常因连作障碍和土传病害等问题造成西瓜品质和产量的下降，这些问题已成为制约西瓜产业实现可持续发展的瓶颈^［4］。采用抗性砧木嫁接可以提高西瓜对枯萎病等土传病害的抗性，提高植株对逆境的抵抗能力，增加产量^［5］。双断根（Double-root-cutting，DRC）嫁接是一种新兴的嫁接方法，即同时切除接穗和砧木的根。与其他传统嫁接相比，DRC嫁接更适宜工厂化育苗的生产，且具有更高的成活率，伤口愈合所需的时间更短，还可以增强嫁接后作物的活力和产量^［6］。

光是维持植物生长发育所必须的环境因子，越来越多研究表明，光环境是影响嫁接苗成活和幼苗质量的一个重要环境因素^［7］。与传统光源相比，发光二极管（LED）具有低散热、低耗能、使用寿命长和可调控性强等特点^［8］。目前有研究发现：适当增加光照强度并补充绿光可以通过促进砧木根系的再生，改善DRC番茄和黄瓜嫁接苗嫁接口愈合组织的形成和嫁接幼苗品质^［9-10］。然而，关于光环境调控对DRC西瓜嫁接苗生长的影响鲜有报道。近年来，关于远红光（Far-red light，FR）对蔬菜作物生长、品质和抗逆性影响的研究日益增多。FR会导致植物株高增高、节间增长、叶面积增加和叶绿素含量降低^［11］。在LED白光和红蓝光中添加FR均能显著提高水培生菜的株高、叶面积、根系长度与干鲜质量^［12-13］，可见FR对植物幼苗的生长及形态均有显著影响。此外，FR还可以影响植物的生理及代谢活动。研究发现降低红光（R）与FR比值，可显著增加番茄叶片和根中渗透调节物质的含量和抗氧化酶活性，并显著降低叶片和根系中活性氧含量，增强番茄的抗氧化能力^［14］。窦海杰等^［15］研究发现，FR处理显著提高了罗勒叶片和整株的花青素、总酚和类黄酮的含量；在辣椒中，补充6%FR可减轻干旱胁迫引起的PSII光抑制和膜脂过氧化，提高辣椒幼苗的耐旱性^［16］。目前，尽管已有研究揭示FR对植株的生物量、生理和代谢活动的调控作用，但FR对DRC西瓜嫁接苗生长及生理的影响尚未有研究报道。因此，阐明光环境调控对DRC嫁接苗生长发育的影响，将有助于嫁接苗苗期管理的集约化和高效化，提高嫁接苗存活率及品质，为嫁接苗后期的生长及高产奠定基础。

本研究以DRC西瓜嫁接苗为试验材料，采用LED灯精确调制光谱波长和光照强度，研究不同R/FR比值对DRC西瓜嫁接苗生理及光合荧光特性的影响，筛选出适宜的光照模式，以期为提高西瓜嫁接苗成活率、育苗质量以及工厂化育苗领域光环境调控技术的选择提供科学依据和技术支持。

1　材料与方法

1.1　试验地点及材料

本试验开展时间为2021年7月—2023年4月，试验地点为江苏省农业科学院农业农村部长江中下游设施农业工程重点实验室。人工气候室为南京恒裕仪器-智能型人工气候室，采用计算机控制系统对设施环境进行精确控制。栽培架共3组，每组尺寸为140 cm×240 cm（长×高）。栽培架分为4层，每层高度为60 cm。采用LED顶光模组智能全光谱植物生长灯，灯珠矩阵分布均匀，无极调节。以‘早佳 8424’西瓜（Citrulus lanatus L. cv. ‘8424’）为接穗材料，‘抗病先锋’南瓜（Cucurbita moschata L. cv. ‘Kangbingxianfeng’）为砧木材料。种子均由江苏省农业科学院农业设施与装备研究所设施种植环境工程及装备创新团队提供。

1.2　试验处理

挑选籽粒饱满、大小均一的接穗和砧木种子，消毒后置25 ℃黑暗环境下浸泡5 h，然后用纱布包裹在恒温培养箱中催芽，西瓜接穗较砧木催芽晚2 d。种子露白后将接穗和砧木种子分别播种于装有瓜果类专用型育苗基质（柴河米）的72孔塑料穴盘中（54 cm×28 cm），放置于人工气候室中常规管理。育苗期间光照强度为300 μmol/（m²·s），昼夜温度均为25 ℃，光周期为12 h /12 h，相对湿度保持在60%。当砧木的第1片真叶长至硬币大小，西瓜接穗子叶展平时进行嫁接。采用双断根嫁接法，将砧木根在距子叶下方4~6 cm处斜切断。为避免相互遮阴去除砧木生长点基部和子叶的一半，用刀片在接穗子叶节基部以下1~2 cm处斜切“V”字形切面，用嫁接针将砧木上方切口处刺0.5~1.0 cm深的孔将接穗插入，并用塑料嫁接夹固定在一起。将嫁接苗扦插于72孔塑料穴盘基质中，为避免嫁接苗之间相互遮阴采取隔行扦插。每个穴盘共36株嫁接苗，并立即用配套的托盘盖覆盖，用保鲜膜密封以保持湿度。愈合期间的昼夜温度为27 ℃/18 ℃，光周期为12 h/12 h。为防止叶片脱水，在嫁接后0~3、4~6和7~10 d，相对湿度分别保持在90%、80%和70%。嫁接后第11天将幼苗在气候室内进行常规管理，每隔2 d浇灌1/2 Hoagland营养液。

为使嫁接苗在适宜的光照环境下生长，本研究采用逐渐增加光照强度的模式。在试验0~3 d应用50 μmol/（m²·s）的相对低光强，在4~6和7~10 d光强分别增加到100和200 μmol/（m²·s）。共设置4个光质处理，以黑暗（D）作为对照，D处理在双断根嫁接3 d后转移到正常的白光下保持生长。在白光（W）处理中添加不同强度的远红光设置成高比值红光/远红光（R/FR=3，H）和低比值红光/远红光（R/FR=0.3，L）。每个处理6盘嫁接苗，共使用864株DRC西瓜嫁接苗。栽培架四周使用锡纸及遮光布遮光，LED灯光高度控制在40 cm，采用光谱辐射计（PS-300， Apogee Instruments Inc.， Logan， UT， USA）检测波普分布（图1）。

1.3　测定指标及方法

1.3.1　生长指标测定

光质处理10 d时，测定嫁接苗成活率。成活率=光处理后嫁接苗成活数/嫁接苗总数×100%。每处理3次重复，每次重复24株嫁接苗。光质处理8和20 d时测定生长指标。处理8 d时每个处理4次重复，每次重复取5株嫁接苗；处理20 d时每个处理3次重复，每次重复5株嫁接苗。将光质处理8和20 d嫁接苗清洗干净吸干水分，用直尺（精确度1 mm）和游标卡尺（精确度0.02 mm）测定株高、茎粗和根长；用剪刀分割接穗、砧木和根三部分，使用电子天平（精确度0.000 1 g）测定鲜重后，将样品放入烘箱，105 ℃杀青15 min，于60 ℃烘干48 h后测定干重。

1.3.2　生理指标测定

光质处理8和20 d时，叶绿素质量分数采用96%乙醇提取法^［17］。光质处理后0、2、4、6、8、10和20 d对嫁接苗接穗进行取样测定生理指标。过氧化氢（H₂O₂）含量测定采用索莱宝试剂盒，超氧阴离子（O^2-）、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性分别用羟胺氧化法、氮蓝四唑（NBT）法和愈创木酚法测定^［18］，丙二醛（MDA）、可溶性糖和可溶性蛋白质含量分别采用硫代巴比妥酸（TBA）法、蒽酮-硫酸法和G-250法测定^［17］，每处理3次重复，每次重复6株嫁接苗。

1.3.3　光合特性及叶绿素荧光参数的测定

光质处理8和20 d时，使用Li-6800便携式光合仪（LI-COR Inc.， Lincoln， USA）测定嫁接苗植株叶片净光合速率（Pn）、胞间CO₂浓度（Ci）、蒸腾速率（Tr）和气孔导度（Gs）。从每个处理中随机选择5个植物样本，参数设置为压力0.1 kPa、空气流速500 μmol/s、湿度60%、温度25 ℃、风扇速度10 000 r/min和CO₂浓度400 μmol/（m²·s），照射光强在8和20 d时分别设定为200和300 μmol/（m²·s）。测定叶绿素荧光参数时，先将嫁接苗置于黑暗条件30 min，充分适应光环境变化后，检测在暗适应下每个处理叶片的最大荧光（Fm）和初始荧光（Fo）。随后将嫁接苗置于光下，活化1 h后检测叶片在目标光强下的最小荧光（Fo'）、最大荧光（Fm'）和稳态荧光（Fs）。计算出不同处理下西瓜接穗叶片的各项荧光参数，包括：PSⅡ反应中心实际光化学效率（ФPSⅡ）、实际光化学量子产量（Fv'/Fm'）、PSⅡ最大光化学效率（Fv/Fm）、光化学淬灭系数（qP）和非光化学淬灭系数（NPQ）^［19］。

1.4　数据处理与分析

利用Excel 2019软件对数据进行整理与作图，采用SPSS 20.0统计软件进行方差和显著性分析。

2　结果与分析

2.1　不同R/FR比值对双断根西瓜嫁接苗成活率及生长的影响

对嫁接苗进行10 d光质处理，W、H和L处理西瓜嫁接苗成活率要显著高于对照（D）处理。其中，L处理下嫁接苗的成活率较高，为95.83%，W和H处理下西瓜嫁接苗的成活率分别为86.11%和87.50%（图2（a））。为进一步确定不同比值R/FR对双断根西瓜嫁接苗生长情况的影响，对光质处理8和20 d的西瓜嫁接苗生长指标进行测定，结果表明：与对照相比，在L处理下，光质处理8 d时，显著增加了DRC嫁接苗的株高和根系生长指标，且显著诱导了DRC嫁接苗不定根的形成（图2（b））；光质处理20 d时，西瓜嫁接苗株高、接穗干鲜质量、砧木茎粗、根长和根干鲜质量显著增加67.51%、383.49%、273.73%、22.36%、35.78%、107.69%和56.25%（表1）。综上，L处理能够显著促进DRC西瓜嫁接苗幼苗的生长及诱导嫁接苗不定根的形成。

2.2　不同R/FR比值对双断根西瓜嫁接苗接穗活性氧含量的影响

不同R/FR比值对西瓜嫁接苗接穗活性氧含量的影响见图3。在L处理下，光质处理2~20 d时嫁接苗接穗叶片中O^2-产生速率和H₂O₂含量始终低于D、W和H处理。其中，在L处理0~8 d时，嫁接苗接穗叶片中O^2-产生速率呈现出降-升-降的变化趋势，而H₂O₂含量则呈现出快速下降趋势；但接穗叶片中O^2-产生速率和H₂O₂含量均在L处理8 d时达到较低水平，比对照分别显著降低29.68%和43.80%。综上，L处理可降低DRC西瓜嫁接苗接穗因嫁接损伤而产生的活性氧（ROS）含量，促进嫁接苗的生长发育。

2.3　不同R/FR比值对双断根西瓜嫁接苗接穗丙二醛（MDA）质量摩尔浓度的影响

不同R/FR比值对西瓜嫁接苗接穗MDA质量摩尔浓度的影响见图4。在L处理下，光质处理2~20 d时，嫁接苗接穗叶片中MDA质量摩尔浓度始终低于D、W和H处理。其中，在L处理4~10 d时，嫁接苗接穗叶片中MDA质量摩尔浓度呈逐渐下降趋势，并且在L处理10 d时，嫁接苗接穗叶片中MDA质量摩尔浓度达到较低水平，比对照显著降低37.20%。综上，L处理可显著降低接穗叶片中MDA质量摩尔浓度，从而减轻DRC西瓜嫁接苗在嫁接过程中所产生的机械损伤，促进嫁接苗生长发育。

2.4　不同R/FR比值对双断根西瓜嫁接苗接穗抗氧化酶活性的影响

不同R/FR比值对西瓜嫁接苗接穗抗氧化酶活性影响的结果见图5。在L处理下，光质处理2~20 d时嫁接苗接穗叶片中SOD和POD酶活性始终高于D、W和H处理。在L处理8 d时，嫁接苗接穗叶片中SOD和POD酶活性均达到峰值，比对照分别显著提高了44.68%和62.00%。光质处理20 d时，L处理下嫁接苗接穗叶片中SOD和POD酶活性仍高于同时期D、W和H处理。综上，L处理可显著促进嫁接苗接穗叶片中SOD和POD活性的增加，加快活性氧的清除并减轻嫁接给植株膜结构和功能带来的破坏。

2.5　不同R/FR比值对双断根西瓜嫁接苗接穗渗透调节物质含量的影响

不同R/FR比值对西瓜嫁接苗接穗叶片渗透调节物质含量的影响见图6。在L处理下，光质处理2~20 d时，嫁接苗接穗叶片中可溶性糖和可溶性蛋白质量分数的积累始终显著高于D、W和H处理。在L处理8 d时，嫁接苗接穗叶片中可溶性糖和可溶性蛋白质量分数达到较高水平，比对照分别显著提高了35.65%和48.36%。综上，L处理可以显著促进西瓜嫁接苗接穗叶片可溶性糖和可溶性蛋白的积累，进而缓解DRC嫁接过程对植株造成的损伤。

2.6　不同R/FR比值对双断根西瓜嫁接苗叶绿素质量分数的影响

不同R/FR比值对西瓜嫁接苗叶绿素质量分数的影响见表2。不同光质处理8 d时，各处理间叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素与类胡萝卜素质量分数无显著性差异。但在光质处理20 d时，H和L处理均使得嫁接苗叶绿素质量分数降低，其中，在L处理下叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素与类胡萝卜素质量分数分别较对照显著降低了25.31%、28.45%、25.88%和41.63%。综上，远红光处理时间过长会导致嫁接苗接穗叶片叶绿素质量分数显著下降。

2.7　不同R/FR比值对双断根西瓜嫁接苗光合特性和叶绿素荧光的影响

不同光质处理8 d时，与对照相比，L处理使得嫁接苗接穗叶片的Pn、Tr、Ci和Gs分别显著提高了18.68%、48.71%、15.44%和42.35%。但在光质处理20 d时，与对照相比，H和L处理使得Pn、Tr、Ci和Gs均显著降低，其中L处理较对照分别显著降低27.92%、27.91%、6.51%和28.36%（表3）。

不同光质处理8 d时，与对照相比，L处理使得Fv/Fm、ФPSII和qP分别显著升高2.59%、20.81%和16.72%，NPQ显著降低17.23%，Fv'/Fm'与对照差异不显著。但在光质处理20 d时，与对照相比，L处理使得Fv/Fm、Fv'/Fm'、ФPSII和qP参数分别降低3.21%、5.15%、2.48%和0.92%，NPQ显著升高38.24%（表4）。综上，L处理8 d时，提高了嫁接苗光合特性指标、Fv/Fm、ФPSII和qP参数，提高了光能利用率；但光质处理20 d时会导致光合特性及PSⅡ反应中心光化学效率降低，而非光化学猝灭系数的升高保护了嫁接苗叶片正常进行光合。

3　讨论

3.1　不同R/FR比值对双断根西瓜嫁接苗成活率及生长的影响

近年来，关于添加远红光从而改变红光与远红光比值对蔬菜作物生长、品质和抗逆性产生影响的研究日益增多。FR能够促进西瓜嫁接苗的茎粗、叶片数及产量^［20］；FR可以通过促进茎的伸长和改变叶片形态，使番茄叶片的长宽比及叶面积显著提高，从而促进番茄的生长^［21］；Tan等^［22］指出，降低R/FR比值会引发植物的庇荫反应，加速茎中的细胞分裂和细胞伸长从而增加株高。本试验中，与对照相比，在R/FR比值为0.3处理8 d时显著促进了DRC西瓜嫁接苗不定根的形成及生长；处理20 d时，DRC嫁接苗株高、接穗干鲜重、砧木茎粗、根长及根干鲜重等形态指标显著升高。说明低比值R/FR能够显著提高DRC西瓜嫁接苗的成活率及幼苗形态指标，诱导不定根的再生，这与前人研究结果类似^［23-24］。相关研究表明，R/FR比值为0.1时可通过诱导光敏色素互作因子（Phytochrome interacting factors，PIFs）与下游生长素生物合成等基因相结合，调节拟南芥根系发育的相关机制，促进不定根的形成^［25］。但关于FR诱导DRC西瓜嫁接苗不定根的再生相关机制却鲜有研究报道。

3.2　不同R/FR比值对双断根西瓜嫁接苗抗氧化酶系统及渗透调节物质的影响

植物在嫁接时受到机械损伤会诱导O^2-和H₂O₂的释放，从而导致细胞膜脂过氧化，导致生物膜一系列的氧化伤害^［26］。丙二醛是膜脂过氧化的产物，其含量的高低能够直接反映植物细胞膜脂过氧化程度^［27］。研究表明，低比值R/FR能降低嫁接番茄叶片和根中ROS和MDA含量，促进植株的生长^［14］。本试验中，与对照相比，在R/FR比值为0.3时，西瓜嫁接苗接穗叶片中O^2-产生速率、H₂O₂含量和MDA质量摩尔浓度显著降低，这与Gavassi等^［28］的研究结果一致。说明低比值R/FR可以有效抑制DRC西瓜嫁接苗愈合期间接穗叶片中活性氧和MDA含量的积累，促使嫁接苗能够进行正常的生理活动。

SOD和POD作为植株抗氧化保护酶类，是植物抗氧化防御系统的一部分，能有效地清除因嫁接损害而产生的ROS等有害物质^［29］。相关研究表明，R/FR比值为0.8时提高了番茄根系中SOD、POD和CAT等抗氧化酶活性，促进ROS的清除^［30］。本试验中，在R/FR比值为0.3处理下，SOD和POD酶活性在光质处理2~20 d均显著高于对照，且与同时期其他光质处理相比始终保持在较高水平。说明低比值R/FR可以有效的激活嫁接愈合期接穗叶片中的氧化应激反应，显著提高植株SOD和POD抗氧化酶活性，有效阻止ROS积累和MDA含量升高^［18］，从而缓解DRC对西瓜嫁接苗机械损伤，促进嫁接苗的愈合及生长发育。另外，本研究发现R/FR比值为0.3处理20 d时POD和SOD酶活性仍高于其它光质处理，这可能是低比值R/FR诱导光敏色素和抗坏血酸-谷胱甘肽循环酶（ASA-GSH）参与嫁接苗接穗损伤产生的应激反应，进而调节抗氧化酶活性的积累^{［26，30］}。

He等^［31］指出，FR能够显著增加生菜可溶性蛋白、可溶性糖和花青素的含量。相关研究表明，可溶性糖和可溶性蛋白是植物细胞内的一个重要渗透调节物质，其含量不仅反映了植株的代谢能力，还可以促进嫁接后细胞分裂及愈伤组织的形成^{［29，32］}。在本研究中，R/FR比值为0.3处理下可溶性糖和可溶性蛋白质量分数在光质处理2~20 d均显著高于对照，说明低比值R/FR在嫁接愈合期能够提高嫁接苗接穗叶片的可溶性糖与可溶性蛋白的积累量，促进嫁接苗嫁接口愈合及生长发育。这可能是因为低比值R/FR可引起光敏色素构型发生变化，通过光信号转导途径诱导渗透调节物质积累，最终缓解嫁接过程对幼苗造成的机械损伤^［33］。

3.3　不同R/FR比值对双断根西瓜嫁接苗接穗叶绿素质量分数和光合荧光特性的影响

叶绿素含量与植物叶片光合能力密切相关，在光能捕获、能量转化和电子传递等方面均具有重要作用，因此叶绿素的含量与组成直接影响植物叶片的光合能力^［34-35］。Lee等^［36］研究发现，与对照相比，低比值R/FR处理显著降低了生菜叶片中的叶绿素质量分数和光合速率。本研究中，R/FR比值为0.3处理8 d时，与对照相比，叶绿素质量分数无显著性差异，光合特性指标显著升高，这可能是因为FR对嫁接苗产生爱默生增益效应^［37］，促进了光合效率的显著增加；在光质处理20 d时，显著降低了嫁接苗叶片叶绿素质量分数与光合特性，这可能由于FR对嫁接苗产生的庇荫作用^［22］，造成光环境减弱的假象，嫁接苗感受到环境中低比值R/FR后将叶绿素和光合特性调整为适应状态，以实现对光能最大限度的捕获和利用。这与孟力力等^［24］补充FR对冰草光合特性的影响中的研究结果类似。

植物叶绿素主要通过叶绿素荧光、光合电子传递和热耗散3个途径吸收耗散光能，而叶绿素荧光变化可以反映光合作用和热耗散的情况^［38］。相关研究表明，增加FR可以有效提高生菜PSⅡ反应中心光化学效率，从而提高生菜产量^［39］。马宁等^［40］研究发现，嫁接可增强黄瓜叶片的Fv/Fm和NPQ，从而提高植株的光保护能力及原初光能转换效率。本研究中，与对照相比，在R/FR比值为0.3处理8 d时，嫁接苗叶片的Fv/Fm、ФPSII和qP参数显著升高，NPQ显著降低。在适宜的范围内，低比值R/FR能够显著提高西瓜嫁接苗PSII反应中心的光化学效率，而ФPSII增加和NPQ减少可能是由于远红光对PSI的优先激发，这有利于PSII反应中心重新开放，使嫁接苗光质处理前期能更有效的提高光能利用率，这可能也是嫁接苗净光合速率增加的原因^［39］。在光质处理20 d时，Fv/Fm、Fv'/Fm'、ФPSII和qP下降，NPQ显著升高，表明西瓜嫁接苗叶片主要是通过增加热耗散形式来消耗过多的光能，避免低比值R/FR及嫁接苗机械损伤对光合机构造成损害，确保嫁接苗的正常生长。

4　结论

本研究探讨了不同R/FR比值对DRC西瓜嫁接苗生理及光合荧光特性的影响，结果表明R/FR比值为0.3时显著促进DRC西瓜嫁接苗的生长发育，通过调节抗氧化酶活性和渗透调节物质的含量，增强清除活性氧的能力，从而促进了嫁接苗的生长发育。另外，本研究发现R/FR比值为0.3时对嫁接苗进行短时（8 d）处理，会提高嫁接苗的光能利用率，而处理时间过长（20 d）会对西瓜嫁接苗接穗叶片产生庇荫作用，进而影响嫁接苗叶绿素含量及光合荧光特性，因此需要进一步探究适宜的FR光照天数。

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基金资助

江苏省重点研发现代农业项目(BE2021379)

青海省重点研发与转化计划项目(2022NK121)

山西省重点研发计划项目(202102140601013)

山西省基础研究计划项目(202203021211263)