黄瓜（Cucumis sativus L.）是葫芦科黄瓜属一年生攀援草本植物，黄瓜原产喜马拉雅山南麓的印度北部地区，现分布于全世界，喜温暖、不耐寒冷、喜潮湿、不耐旱、强光照。黄瓜在适合的温度条件下，植株健壮、根部发达、叶片肥厚和茎秆粗壮，当温度过高时，养分过度消耗，也影响植株正常生长发育。
一、黄瓜生长的温度特性
黄瓜作为典型的喜温蔬菜，其营养生长的适宜温度为18~30℃，而光合作用的最适温度范围稍高，为25~32℃。在根系发育方面，根毛生长的最低温度为12~14℃，最高耐受温度为38℃，当地温处于25℃时根系的吸收能力达到最强。然而，当遭遇短期高温胁迫时，黄瓜植株在40℃环境下可存活1~2小时，若在44℃高湿条件下则耐受时间不超过2小时；一旦温度持续升高并超过临界点，将造成不可逆损伤：例如45℃持续3小时会引发叶绿素分解，50℃持续1小时将导致呼吸作用停止，而60℃高温下仅需5分钟即可致死。
 二、高温引发的形态结构与发育异常
高温对黄瓜植株的损伤首先体现在营养器官上，当温度超过38℃时，侧根发育受抑；达42℃时主根伸长停滞；若持续升至45℃，根系活动将完全停止。这种高温胁迫会促使根系"须根化"，显著降低水分吸收效率。同时，茎叶表现为萎蔫卷曲、黄化甚至枯焦，在高温干旱环境下极易因水分失衡而引发日灼病，强光协同高温可导致叶缘焦枯，严重时整片叶片干枯死亡。
在生殖发育方面，高温长日照条件会打破花芽分化平衡，显著促进雄花分化而降低雌花比例。尤其在花前6~11天的敏感期，高温可直接导致花器败育。高温还严重干扰授粉受精过程，35℃下花粉萌发力骤降至50%，40℃持续2小时则基本失活。耐热品种如Gy14在45℃高温中坐果率仅下降10%，但热敏感品系的坐果率会暴跌80%，凸显品种抗性差异的关键影响。
高温胁迫下，黄瓜果实发育面临多重生理障碍，高温加剧光呼吸作用，导致光合产物的合成与运输受阻，引发同化物分配紊乱，进而造成果肉细胞分裂异常，形成尖嘴瓜、蜂腰瓜等畸形果。同时，高温加速叶绿素降解并抑制类胡萝卜素合成，使果皮硬化、色泽暗淡；抗氧化系统崩溃导致活性氧（ROS）大量积累，造成维生素C损失高达40%。此外，作为防御响应，高温会显著升高葫芦素B的合成，增加果实苦味。这些生理紊乱共同削弱了果实的商品价值和营养品质。
三、高温胁迫下的生理生化紊乱
高温胁迫引发黄瓜植株多层次的生理紊乱，在光合与呼吸系统中，高温导致叶绿素a/b比值下降并损伤PSⅡ反应中心，表现为Fv/Fm值降低，净光合速率下降，而呼吸速率却上升，造成能量赤字。耐热品种Gy14能通过增强叶黄素循环耗散过剩光能以维持光合效率。
在氧化应激层面，高温触发超氧自由基（O₂⁻）和过氧化氢（H₂O₂）大量积累，引发膜脂过氧化，耐热品种通过超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性提高以清除活性氧，而热敏感品种则因保护酶崩溃导致丙二醛（MDA）含量激增，同时耐热品种积累更多的脯氨酸（较热敏感品系高48%），通过渗透调节维持细胞膨压。
在激素调控方面，外源施加低浓度生长素（如2,4-D）可激活DNA修复通路并稳定PSⅡ结构，赤霉素在耐热品种Gy14中生物合成基因上调，外源GA3处理使热害指数降低，而脱落酸虽在高温下合成增加，过量积累却会加速气孔关闭，进一步加剧光合抑制。
 四、分子层面的热响应机制
在高温胁迫下，黄瓜植株通过转录重编程激活关键防御机制，热激因子（HSFs） 作为核心调控元件，迅速诱导HSP70和HSP90等分子伴侣基因的表达，促进变性蛋白的修复与复性，维持细胞稳态；同时，bHLH家族转录因子CsSPT通过直接调控光合相关基因及抗氧化途径，显著增强耐热性——其敲除突变体在高温下叶片萎蔫程度加重、根系活性下降，印证了该因子在协调光保护与氧化平衡中的关键作用。
伴随转录调控，代谢组重塑进一步强化耐热表型，耐热品种Gy14通过苯丙烷类代谢途径大量积累黄酮和酚酸，有效清除活性氧并强化细胞壁结构，减轻膜脂过氧化损伤；而热敏感品种32X的代谢响应失衡，脂质过氧化产物激增，导致膜系统稳定性显著下降，加剧细胞损伤。这种转录与代谢的协同重编程，构成了黄瓜应对高温胁迫的核心分子防御网络。
五、应对策略与缓解途径

在黄瓜耐热栽培体系中，品种选育是核心基础，通过聚合耐热材料的抗性基因，可显著提升植株耐热性，例如转入CsYUC10b基因的株系能使热害死亡率降低70%；化学调控作为辅助手段，喷施0.1 mM生长素或10 μM GA3可增强光系统活性，而在抽蔓期喷施脯氨酸或细胞分裂素6-BA则能提升渗透调节能力，缓解高温胁迫；农艺措施需协同优化，采用遮光率30%的遮阳网可降低冠层温度3~5℃，结合傍晚井水灌溉协同水肥一体化保障水分与养分高效供给，同时通过保留侧枝遮果减少果实日灼，并配合地面覆稻草降低地表温度，形成综合降温防护体系。

来源: 公众号：农林生态科学