温度对甜樱桃花芽酚类物质含量和相关酶活性及休眠的影响.docx

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1、温度对甜樱桃花芽酚类物质含量和相关酶活性及休眠的影响摘要：以7年生甜樱桃红灯(PrunuaviymL.cv.Hongdenz)带有花芽的离体枝条为试材，研究了不同温度对红灯花芽酚类物质含量、相关酶活性及萌芽率的影响。结果表明，不同温度处理对酚类物质含量影响效果不同，自然休眠前期低温(5)减缓了酚类物质的积累，中期提前达到其高峰并进入下降阶段，后期加速其降低；高温(20)则效果相反。变温(5/20)的效果不明显。自然休眠的不同时期，不同的温度处理对PAL和PPO活性的影响效果也不相同，低温(5)在休眠前期抑制PAL活性的增长而提高了PPO活性，中期使PAL活性迅速降低的同时却加速了PPO活性的升

2、高；后期降低了PAL活性，提高了PPo活性。高温(20)的作用效果与低温(5)相反。变温(5/20)对PAL和PPO活性的影响效果不明显。低温(5)在自然休眠的3个阶段都能打破休眠促进萌发；高温(20)抑制了花芽的萌发；变温(5/20)对花芽的萌发影响不大。关键词：甜樱桃；温度；酚类物质；酶活性；休眠甜樱桃树体必须通过自然休眠才能正常开花结果。设施栽培中往往需要通过人工提前打破休眠，才能提早果品的上市时间。这需对休眠进行深入的研究，以明确休眠机制。有研究表明许多环境因子影响自然休眠的进程，其中温度是休眠的诱导、维持及解除的主要生态因子之一，并且认为酚类物质是休眠的抑制物质。酚类物质的增加促使进

3、入休眠，其降低诱导休眠的结束，而在酚类物质合成和氧化过程中的2个关键酶PPO和PAL都是通过调节酚类物质含量进一步影响休眠进程的。本试验以甜樱桃红灯花芽为试材，在自然休眠的不同阶段，就不同温度对红灯花芽酚类物质含量及相关酶活性的变化和对萌芽率的影响进行了探讨，以期为明确甜樱桃花芽的休眠机制奠定理论基础。1材料和方法分别于10月27日、11月25日、12月26日3个时期，取红灯甜樱桃带有花芽的多年生枝条,剪截长度在40cm左右，每处理采集60个枝条，带回实验室插入盛有清水的塑料桶中，水的深度大约5cm，然后放置在不同温度的光照培养箱中培养。温度分别设置5、20、5/20变温3种处理，变温处理以1

4、2h为1个周期，以自然条件下培养的红灯为对照。处理后每隔5d取样1次，每次分别采集约50个花芽，重复3次，进行总酚含量和酶活性的测定。剩余枝条继续在以上条件下进行培养，30d后萌芽率。总酚含量测定采用Folin-酚比色法略加改进，Folin试剂自制。以邻苯二酚作为反应底物，分光光度计比色测定多酚氧化酶(PPO)活性。巯基乙醇硼酸缓冲液，比色法测定苯丙氨酸解氨酶(PAu活性。2结果与分析21不同温度处理对红灯休眠花芽酚类物质含量的影响利用人工控制温度的方式探讨自然休眠过程中不同温度处理对红灯花芽酚类物质含量的影响。结果表明(图1)，自然休眠的不同时期，不同温度处理的影响效果不同。自然休眠前期，对

5、照红灯花芽中酚类物质含量总体呈上升趋势，3种温度处理虽然没有改变其变化趋势，但是20高温处理加速了花芽内酚类物质的积累：5/20变温处理与对照差别不大；5低温处理减缓了酚类物质的积累。自然休眠中期，对照芽中酚类物质含量较高并保持稳定,20高温处理增加了酚类物质含量；5/20变温处理影响效果不明显；5低温处理芽中酚类物质含量前期上升后期急剧下降，说明5低温提前使酚类物质达到最高值。自然休眠后期，对照芽中酚类物质的含量呈下降趋势，20高温处理前期使酚类物质含量上升，后期下降但下降幅度与对照相比明显缓慢；5/20变温处理也呈先上升后下降的趋势延缓了酚类物质的降低，但是没有20高温处理明显；5低温处理

6、加速了酚类物质的降低，处理后10d降至最低，以后保持稳定。不同温度在休眠的不同时期通过影响酚类物质的含量而影响休眠的进程。5/20变温处理效果不明显，说明20高温有可能抵消了5低温的作用。22自然休眠不同阶段不同温度处理对红灯花芽PAL活性的影响自然休眠不同时期不同温度处理对PAL活性的影响不同。如图2所示，自然休眠前期，对照芽中PAL活性随休眠的深入呈逐渐增强的趋势，5低温处理明显减缓了PAL活性的增强，11月16日与对照花芽中PAL活性相差40；与此相反，20高温处理则加速了PAL活性的增加；5/20变温处理中间有所波动，但总体仍较对照有所降低。自然休眠中期，对照中，红灯花芽PAL活性逐渐

7、达到高峰并保持稳定后期逐渐下降的趋势。5低温处理使PAL活性迅速降低，12月15日已明显低于对照：5/20变温处理对PAL活性没有明显的影响。说明20高温可能抵消了5低温的作用：20高温处理与对照相比延缓了PAL活性的降低。自然休眠后期，20高温处理使PAL活性有所升高，5低温处理降低了PAL活性，但效果没有前期与中期明显，5/20变温处理引起了PAL活性的波动性变化，而对照红灯花芽PAL活性波动最大。23自然休眠不同阶段不同温度处理对红灯花芽PPO活性的影响从图3可以看出，自然休眠的不同阶段、不同的温度处理对红灯花芽PPO活性的影响亦不同。自然休眠前期，对照芽中PPO活性处于相对缓慢增长的阶

8、段，与对照相比，5低温处理明显提高了PPO活性；与此相反，20高温处理降低了PPO活性；5/20变温处理也提高了PPO活性但是效果不如5低温处理明显。自然休眠中期，对照芽中PPO活性迅速提高，与对照相比5低温处理促进了PPO活性的提高：20高温处理减缓了PPO活性的升高：5/20变温处理对PPO活性的影响效果不明显。自然休眠后期，对照芽PPO活性处于相对稳定阶段，3种温度处理的影响效果与休眠前期和中期相似，与对照相比，5低温处理提高了PPO活性；20高温处理降低了PPO活性：520变温处理对PPO活性的影响效果不明显。2，4自然休眠期间不同温度处理对萌芽率的影响如表1所示，自然休眠的不同阶段、

9、不同的温度处理对萌芽率的影响效果不同。休眠前期(10月27日)，对照花芽的萌芽率为21，36，5低温处理显著促进花芽的萌发，使萌芽率达到65，39，与对照之间达极显著差异：20高温处理则抑制了花芽的萌发。但是与对照之间差异不显著，520变温处理对花芽萌发影响不大；休眠中期(11月25日)，对照花芽正处在深休眠阶段，此时，只有5低温处理能够打破休眠使萌芽率达到52，31，并且与对照之间达极显著差异：20高温和520变温处理都不能使花芽打破休眠，并且20T高温抑制花芽的萌发与对照之间达5显著差异；自然休眠后期(12月26日)，对照花芽的萌芽率为63，28，已经逐渐解除休眠，此时5低温处理也能显著的

10、提高萌芽率，20高温处理使萌芽率略有降低，520变温对萌芽率的影响不明显。3讨论自然休眠的解除必须有低温的积累，并且自然休眠的不同阶段低温处理的效率不同。有研究表明，在洋葱休眠的解除过程中，低温有利于休眠的解除，而抑制了芽内酚类物质及过氧化物酶活性的增强间。但高温对休眠的影响，观点不一致，有人认为高于16T对休眠的解除具有负作用，也有人认为高温可促进打破芽休眠，如苹果的芽在8月份进入早期生理休眠时，若气温过高可打破休眠Cq。在梨、杏上，一定范围内的变温比连续低温解除休眠的效果更好。但是如同春化作用存在高温逆转的现象一样，在打破休眠的低温处理中，低温效应也会被逆转。在1d的温周期中，如果超过8h

11、的高温(1921)，就可能消除低温的效应。抵消程度取决于高温处理在温周期中的顺序以及高温程度和持续时间Lq。本试验中，5在自然休眠的前期、中期、后期均能促进花芽的萌发，使萌芽率较对照显著上升，同时5在自然休眠前期延缓了酚类物质的积累，中期提前达到最高峰，后期加速降低。酚类物质提前降低，自然休眠也提前结束。20处理在自然休眠的3个阶段都抑制了红灯花芽休眠的解除使萌芽率较对照显著降低。与此同时20处理于自然休眠前期促进酚类物质的积累，后期延缓了其降低，从总体来看延长了酚类物质高水平含量的持续时间。520(12h12h)变温处理中，在自然休眠的3个阶段对酚类物质含量的影响较对照不明显，对促进花芽解除

12、休眠的效果也不明显。可能是5对自然休眠解除的贡献被20高温所抵消。导致对自然休眠解除的效果减弱。从自然休眠期间3种温度处理对萌芽率的影响中还可以看出休眠中期各处理的萌芽率均低于前期，这是由于在休眠前期，芽的休眠是可逆的，可被外界因子逆转。而一旦进入深休眠期，则很难被逆转。本试验中，所用的试材是从田间采集，在清水培养条件下的离体枝条。花芽在单个枝条上与在整体树上的反映是有一定差异的，同时树体的年龄和生理状态都影响测定值，因此建议在研究果树休眠时必须有多年的重复。酚类物质合成过程中的一个关键酶苯丙氨酸解氨酶(PAL)和氧化过程中的关键酶多酚氧化酶(PPO)是通过芽内调节酚类物质的含量影响自然休眠进

13、程的C2I。本试验中，温度对PAL和PPO活性的作用效果与对酚类物质含量增减的影响效果相吻合：高温促进PAL活性上升随之也加速了酚类物质含量的积累，低温降低PAL活性时也抑制了酚类物质含量的增加；与之相反。低温促进PPO活性升高加速了酚类物质的降解，高温降低PPO活性同时也减缓了酚类物质的降解。综上所述。温度可能是作为一种外界环境条件对植物体内的酚类物质产生影响。进而对芽的自然休眠进行调控。但休眠是一个受各种内外因素共同影响的过程，具体的作用机制有待进一步深入研究。4结论本研究结果表明，低温(5)在自然休眠前期抑制了红灯花芽PAL活性的增长，提高了PPO活性，减缓了酚类物质的积累；自然休眠中期，使PAL活性迅速降低的同时却加速了PPO活性的升高，使酚类物质提前达到高峰并进入下降阶段；后期降低了PAL活性。提高了PPO活性，加速了酚类物质的降解；在自然休眠的3个阶段都能打破休眠促进花芽萌发，但是中期萌芽持续时间长，整齐度较差。前期和后期，比中期提早35d萌发，并且萌发整齐一致。高温(20)的作用效果与低温(5)相反，在自然休眠的3个阶段都抑制红灯花芽萌发。变温(5/20)对PAL和PPO活性和酚类物质含量的影响效果不明显，也不能打破红灯花芽的自然休眠。