CPPU对梨果实生长发育及生理生化特性的影响

摘要

如何改善果实风味品质，促进果实内糖分积累是目前农业研究领域一个非常重要的课题。蔗糖代谢是果实碳水化合物积累的重要环节，在农业生产中许多外源激素都能在一定程度上促进糖的积累，如用GA、IAA、ABA等处理可促进果糖、葡萄糖和蔗糖积累，但关于N-(2-氯-4-吡啶基)-N，-苯基脲(CPPU)调控果实糖代谢的研究还较少。CPPU作为一种高活性的细胞分裂素，可促进果实膨大，同化物积累，但同时易导致果实畸形。本试验首先研究了添加不同佐剂的CPPU对‘翠冠’(Ptrus pyrifolia Nakai cv．‘Cuiguan’)梨果实生长及品质的影响；然后，以‘明水’(Pyrus pyrifola Nakai ‘Akemizu’)为试材对CPPU参与果实糖代谢调控和植物源库关系调节的生理学机理进行了探讨，并研究了CPPU与套袋处理的互作效应。试验结果表明： 1.盛花后第2周用20mg L<'-1>CPPU处理翠冠梨可以促进果实膨大，提高单果重，抑制果皮叶绿素降解，延缓淀粉含量下降，降低果实呼吸速率，提高抗氧化酶活性，延迟果实成熟。CPPU单独处理增加畸形果比率，而添加0.1％Triton或者PVAC作为佐剂则可减少畸形果的发生，并增强CPPU处理效应，因而，在CPPU使用过程中不应忽视佐剂的作用。 2.CPPU对梨果实糖代谢的效应。在明水梨果实发育过程中，淀粉含量呈先上升后下降趋势，葡萄糖前期增长较快后期保持不变，而果糖和蔗糖前期增长缓慢后期快速升高。山梨醇含量较低且变化不大。转化酶及蔗糖合成酶(SS)分解方向呈下降趋势，淀粉酶及SS合成方向呈上升趋势，蔗糖磷酸合成酶(SPS)呈单峰曲线变化。且蔗糖含量与SS合成方向活性显著正相关，SS是影响蔗糖积累的关键酶。CPPU处理不影响果实内碳水化合物积累和各种糖代谢酶的总体变化趋势，但提高果实内山梨醇、果糖和葡萄糖的含量，降低蔗糖含量。同时CPPU处理提高了淀粉酶、转化酶、SS(合成与分解方向)活性，降低了SPS活性，提高了果实库强，促进碳水化合物向果实积累。 3.CPPU处理可提高明水梨果实抗氧化防御系统能力。果实成熟进程中，CPPU处理可延缓果实中蛋白质下降，促进酶促保护系统SOD、APX、CAT等酶活性提高，延缓果实中非酶促进保护系统AsA含量的下降，维持果实内较低的O<,2><'->产生速率，同时，延缓酚含量下降，抑制PPO活性上升，有利于延缓果实成熟进程． 4.CPPU影响植物源库关系的调节，与对照相比，CPPU处理可显著提高明水梨坐果率及单果重。同时，显著提高处理果实附近叶片的叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量，但对叶绿素a/b没有明显影响。CPPU处理降低了梨叶片初始荧光Fo，提高了最大荧光Fm、可变荧光Fv、PS Ⅱ最大光化学效率Fv/Fm、PSⅡ潜在光化学效率Fv/Fo以及暗适应下可获得光能能力1/Fo-1/Fm，提高了PSⅡ实际光化学效率(φ<,PSⅡ>)、光化学猝灭(q<'P>)、电子传递速率(ETR)、光化学反应速率(PCR)等荧光参数，增加了用于光化学反应部分(P)能量，降低了PSⅡ反应中心内部的过剩激发能(E)和天线热耗散能量(D)，促进梨叶片光合作用提高。CPPU处理通过增强库强，从而促进源叶的光合速率提高。 5.以明水梨为试材，研究CPPU和套袋处理对砂梨果实发育与品质的影响。结果表明，CPPU处理延缓果皮叶绿素降解，抑制淀粉向可溶性糖转化，延缓果实呼吸速率升高，保持着较高的硬度和抗氧化酶活性，延迟果实成熟；套袋降低袋内光照强度，提高袋内温度和湿度，促进叶绿素和淀粉降解，提高果实呼吸速率，降低果实硬度，促进果实成熟；同时CPPU处理可抑制套袋引起的早熟效应。

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文摘

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论文说明：缩略语

声明

前言

第一部分文献综述

1 CPPU的研究进展及其在果树上的应用

1.1 CPPU的生理效应

1.2 CPPU的作用机理研究

1.3 CPPU在果树上的应用研究进展

1.4 CPPU在其它植物上的广泛应用

1.5 CPPU在果树上的应用展望

2果实碳水化合物代谢研究进展

2.1果实碳水化合物的种类

2.2果实碳水化合物代谢

2.3果实碳水化合物代谢的调控

2.4碳水化合物代谢相关酶的区域化分布、性质及作用机理

第二部分研究报告

一添加不同佐剂的CPPU对翠冠梨果实生长与品质的影响

1材料与方法

2结果与分析

3讨论

二CPPU对明水梨果实糖代谢的影响

1材料与方法

2结果与分析

3讨论

三CPPU对明水梨果实膜脂过氧化和体内保护系统的影响

1材料与方法

2结果与分析

3讨论

四CPPU处理梨幼果对叶片叶绿素荧光特性的影响

1材料与方法

2结果与分析

3讨论

五CPPU和套袋对明水梨果实品质与抗氧化酶活性的影响

1材料与方法

2结果与分析

3讨论

第三部分 主要结论及创新点

1主要结论

2创新点

参考文献

致谢

硕士研究生期间发表论文、成果鉴定及奖励