七月酥梨休眠期内含物变化及生理代谢研究

摘要

梨(Pyrus sorotina)是蔷薇科(Rosaceae)梨属(Pyrus Linn.)植物，栽培历史悠久，是我国传统的优势果树。休眠是北方落叶果树长期形成的一种对季节性气候变化生物适应和驯化的结果。本文以早熟梨七月酥(Qiyuesu)为试验材料，将SA处理、GA3处理与自然条件下七月酥解除休眠情况进行比较分析，探讨了梨休眠的作用机理。通过涂抹外源生长调节剂试验，探索了梨休眠过程中SA和GA3解除休眠的作用机理。主要结果有：
　　 1.0～7.2℃模型和犹他模型计算的需冷量结果比较一致，差异不显著；而7.2℃低温模型的结果在数值上偏高，不宜作为七月酥梨实际需冷量的测定方法。
　　 2.枝内H2O2含量显现规律的变化过程：随休眠进行，其含量持续上升，随休眠的结束而急剧下降，H2O2含量变化动态与自然休眠的进程相吻合。促进休眠解除的GA3处理和SA处理增加了H2O2含量，其升高的程度与打破休眠的效果是相一致的，即打破休眠效果越好的处理，枝皮内H2O2含量越高。H2O2在休眠期可能是作为一种促进打破休眠的物质或者说是作为一种传递解除休眠的信号物质。
　　 3.SOD在进入深休眠前活性呈现上升趋势，之后SOD活性逐渐降低，而又在休眠解除时活性上升，但低于处在休眠期的活性。具有破眠作用的生长调节剂在不同程度上提高了SOD活性，从而消除了低温下积累的过量活性氧物质。POD酶活性在休眠期一直呈上升趋势。休眠期间O2产生速率上升，自然休眠结束后缓慢下降。总体来讲，梨树的抗氧化系统在休眠期间的活性总体能力降低，而在解除休眠的过程活性上升，揭示了抗氧化系统的活化与休眠解除可能存在一定的关系。
　　 4.可溶性糖含量在自然休眠期逐渐增加，休眠解除时出现峰值，休眠解除后糖含量下降：淀粉含量在自然休眠期变化平缓，接近休眠解除时淀粉含量迅速下降。七月酥在休眠解除过程中，其内部淀粉的分解速度与(α+β)-淀粉酶和α-淀粉酶活性的变化呈相同的趋势，随着淀粉酶活性的增加，淀粉含量上升；淀粉酶活性降低，淀粉含量下降。这种变化达到一定程度，便会使休眠解除。
　　 5.休眠期内蛋白质与游离氨基酸的含量也发生显著变化，蛋白质与游离氨基酸含量也呈现相反的变化趋势。蛋白质含量急剧增加，游离氨基酸的含量迅速降低的时期是自然休眠结束的时间，也可据此对自然休眠的进程进行判定。到休眠解除时，核酸和蛋白质含量迅速增加，特别是RNA的增加更显著，说明此时期的细胞代谢活动非常旺盛。
　　 6.低温来临前，七月酥梨芽的呼吸强度呈缓慢上升趋势；进入体眠期后，呼吸强度大幅度下降；休眠期间呼吸强度变化不大，维持较低的水平；休眠木期呼吸强度又开始缓慢上升。呼吸强度变化趋势与自然休眠的进程基本一致。在自然休眠期间，3条主要呼吸途径呈现不同的变化趋势：PPP途径表现为明显上升且休眠期间不断得到活化，据此推测：磷酸戊糖途径的增强可能是解除梨休眠的主要原因，外源SA、GA3对七月酥芽呼吸强度有促进作用。外源SA处理使PPP途径所占比率增加。而二者既不改变EMP途径随休眠过程的变化趋势，也不使EMP所占比率发生变化。
　　 7.在七月酥枝皮中腐胺、精胺和亚精胺在七月酥未通过休眠的时候含量几乎不变，休眠解除时含量缓慢上升，解除后的含量迅速上升，三者中精胺的含量最大。Put/spa和Put/Spd比值比
　　Put、Spd和Spm值更与自然休眠的进程相符。
　　 8.并非所有酚类物质单体都对休眠的解除起抑制作用。对七月酥梨休眠解除而言，邻苯二酚、香豆酸和水杨酸三种单体酚起抑制作用，而对羟基苯甲酸和阿魏酸对梨休眠解除起促进作用。
　　 9.休眠解除时七月酥枝皮内ABA含量迅速降低，而后变化不大。而SA和GA3处理的枝皮内ABA含量始终很低。SA和GA3处理的七月酥枝皮中赤霉素含量均逐渐下降而后升高，从而激活了有关酶的活性，促进了七月酥休眠的解除；SA和GA3处理的七月酥枝皮中赤霉素含量高于对照。各处理枝皮中的IAA含量大体上表现为先下降、而后稍有上升再下降的趋势：SA和GA3处理中IAA含量则高于对照。
　　 10.SA的作用机制可能是通过激活超氧化物歧化酶活性，减少H2O2的积累，从而诱导梨树休眠解除表达。GA3诱导(α+β)-淀粉酶分泌的效应。CA3使磷酸戊糖途径休眠期间不断得到活化，磷酸戊糖途径产生NADPH，而NADPH清除植物体H2O2从而诱导梨树休眠解除表达。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：缩略词表

声明

引言

1.1有关植物休眠与萌发机理的几种假说

1.1.1激素调控学说

1.1.2呼吸途径调控学说

1.1.3代谢物的调控学说

1.2植物信号物质研究进展

1.2.1酚类物质研究进展

1.2.2赤霉素研究进展

1.2.3 ROS物质研究进展

1.2.4多胺物质研究进展

1.3立题依据、研究目的及意义

第一章七月酥需冷量的研究

1.1材料和方法

1.1.1材料

1.1.2供试梨品种自然休眠结束期的确定

1.1.3需冷量模型比较

1.2结果与分析

1.2.1不同时期的萌芽率比较

1.2.2不同模型需冷量确定

1.3讨论

第二章活性氧代谢与休眠解除的关系

2.1材料与方法

2.1.1试材

2.1.2 SA和GA3促进解除休眠的处理方法

2.1.3 SOD酶活性的测定

2.1.4 POD酶活性的测定

2.1.5 O2含量测定

2.1.6 H2O2含量的测定

2.1.7数据处理

2.2结果与分析

2.2.1 SA和GA3对七月酥梨芽萌芽情况的影响

2.2.1休眠过程中SA和GA3对枝条内SOD酶活性的影响

2.2.2休眠过程中SA和GA3对枝条内POD酶活性的影响

2.2.3休眠过程中SA和GA3对枝条内O2含量的影响

2.2.4休眠过程中SA和CA3对枝条内H2O2含量的影响

2.3讨论

2.3.1活性氧与休眠的关系

2.3.2抗氧化系统的变化与梨树休眠的关系

第三章解除休眠过程中生理生化指标的变化

3.1材料与方法

3.1.1试材

3.1.2试验处理

3.1.3淀粉含量的测定

3.1.4淀粉酶活性的测定

3.1.5可溶性糖含量的测定

3.1.6氨基酸含量的测定

3.1.7可溶性蛋白含量的测定

3.1.8总核酸含量测定

3.1.9数据处理

3.2结果与分析

3.2.1休眠过程中SA和GA3对枝条内淀粉含量的影响

3.2.2休眠过程中SA和GA3对枝条内淀粉酶活性的影响

3.2.3休眠过程中SA和GA3对枝条内可溶性糖含量的影响

3.2.4休眠过程中SA和GA3对枝条内氨基酸含量的影响

3.2.5休眠过程中SA和GA3对枝条内可溶性蛋白含量的影响

3.2.6休眠过程中SA和GA3对枝条内DNA和RNA含量的影响

3.3讨论

第四章呼吸代谢与七月酥休眠解除的关系

4.1材料与方法

4.1.1试材

4.1.2试验处理

4.1.3总呼吸强度和各呼吸途径呼吸强度的测定

4.1.4磷酸己糖异构酶活性的测定

4.1.5琥珀酸脱氢酶活性的测定

4.1.6葡萄糖-6-磷酸脱氢酶和6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶联合活性测定

4.2结果与分析

4.2.1休眠期七月酥芽呼吸强度的变化动态

4.2.2休眠期七月酥芽呼吸途径的变化动态

4.2.3生长调节剂对七月酥休眠芽呼吸强度的影响

4.2.4生长调节剂处理对休眠芽呼吸途径的影响

4.2.5生长调节剂对磷酸己糖异构酶活性的影响

4.2.6生长调节剂对琥珀酸脱氢酶活性的影响

4.2.7生长调节剂对6-磷酸葡萄糖脱氢酶和6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶联合活性的影响

4.3讨论与结论

第五章七月酥休眠解除期间多胺的含量分析

5.1材料与方法

5.1.1试材

5.1.2试验处理

5.1.3仪器和试剂

5.1.4标准曲线制备

5.1.5多胺的提取

5.1.6 HPLC待测液的制备

5.1.7数据处理

5.2结果与分析

5.2.1多胺的定量分析(标准曲线法)

5.2.2多胺标样的HPLC图谱

5.2.3休眠过程中SA和GA3对枝条内Put含量的影响

5.2.4休眠过程中SA和GA3对枝条内Spd含量的影响

5.2.5休眠过程中SA和GA3对枝条内Spm含量的影响

5.2.6休眠过程中SA和GA3对枝条内Put/Spd、Put/Spm比值的影响

5.3讨论

第六章七月酥休眠解除期间酚类物质的含量分析

6.1材料与方法

6.1.1试材

6.1.2试验处理

6.1.3仪器和试剂

6.1.4标准曲线制备

6.1.5测定方法

6.1.6数据处理

6.2结果与分析

6.2.1酚类物质的定量分析(标准曲线法)

6.2.2酚类物质标样的HPLC图谱

6.2.3休眠过程中SA和GA3对枝条内对羟基苯甲酸的含量影响

6.2.4休眠过程中SA和GA3对枝条内邻苯二酚含量的影响

6.2.5休眠过程中SA和GA3对枝条内香豆酸的含量影响

6.2.6休眠过程中SA和GA3对枝条内阿魏酸的含量影响

6.2.7休眠过程中SA和GA3对枝条内水杨酸的含量影响

6.3讨论

第七章七月酥休眠解除期间内源激素的变化

7.1材料与方法

7.1.1试材

7.1.2试验处理

7.1.3仪器和试剂

7.1.4激素的提取、纯化和测定

7.1.5检测波长的选择

7.1.6色谱条件的选择

7.1.7标准曲线制备

7.1.8数据处理

7.2结果与分析

7.2.1内源激素的定量分析(标准曲线法)

7.2.2激素标样的HPLC图谱

7.2.3休眠过程中SA和GA3对枝条内ABA含量的影响

7.2.4休眠过程中SA和GA3对枝条内IAA含量的影响

7.2.5休眠过程中SA和GA3对枝条内GA3含量的影响

7.2.6休眠过程中SA和GA3对枝条内GA3/ABA、IAA/ABA比值的影响

7.3讨论

7.3.1植物内源激素的动态变化与休眠解除的关系

7.3.2植物内源激素比的变化对植物芽的休眠及萌发的影响

全文讨论

1七月酥梨休眠机理

2水杨酸在七月酥梨休眠过程中的作用

3赤霉素在七月酥梨休眠过程的作用

结 论

参考文献

作者简历

致谢