油菜素内酯和脱落酸调控葡萄果实花色苷合成的研究

【目的】为研究2,4-表油菜素内酯(2,4-epibrassinolide,EBR)和脱落酸(abscisic acid,ABA)处理对葡萄花色苷合成与可溶性固形物含量、果皮苯丙氨酸解氨酶(PAL)和类黄酮糖基转移酶(UFGT)活性以及果实内源ABA含量的影响,探索油菜素内酯调控葡萄果实成熟及花色苷合成的机理。【方法】以酿酒葡萄‘赤霞珠’(Cabernet Sauvignon)和‘烟73’(Yan 73)为试材,在葡萄转色前分别用0.1、0.4、0.8 mg.L-1EBR,1mg.L-1Brz(brassinazole,BR生物合成抑制剂)和200 mg.L-1ABA,均匀喷施于葡萄果实,在葡萄成熟过程中测定葡萄果皮花色苷含量及PAL和UFGT酶活性,同时测定果实ABA和可溶性固形物含量。【结果】在果实着色初期,‘赤霞珠’和‘烟73’葡萄果皮PAL和UFGT活性及果实内源ABA含量均逐渐升高,当果实接近成熟花色苷含量基本稳定时ABA含量开始降低。与对照相比,0.4mg.L-1EBR和200 mg.L-1ABA处理显著增加了果实内源ABA含量,提高了果皮PAL和UFGT活性,促进了果皮花色苷的合成和果实可溶性固形物的积累。0.1 mg.L-1和0.8 mg.L-1EBR处理总体增加了果实内源ABA含量,促进了花色苷的合成和可溶性固形物的积累,并提高了UFGT和PAL酶活性,但比0.4 mg.L-1EBR处理提高的幅度小,且差异显著。1 mg.L-1Brz处理使果实ABA的合成推迟,果实可溶性固形物含量、果皮PAL和UFGT活性以及花色苷含量均低于对照,但差异不显著。【结论】外源EBR和ABA处理促进了葡萄成熟和花色苷合成,在不同浓度EBR处理中,以0.4 mg.L-1处理效果较好;内源ABA可能参与了EBR对葡萄成熟和花色苷合成的调控。     

24-表油菜素内酯对“赤霞珠”葡萄品质及蔗糖代谢相关酶活性的影响

以"赤霞珠"(‘Cabernet Sauvignon’)葡萄果实为试材,外源喷施(0.05、0.10、0.50mg·L~(-1))24-表油菜素内酯(EBR)于葡萄果穗,测定葡萄果实品质和蔗糖代谢相关酶活性。结果表明:0.05mg·L~(-1) EBR处理促进了"赤霞珠"葡萄果实中花色苷、总酚的积累,0.50mg·L~(-1)EBR处理促进了"赤霞珠"葡萄果实中单宁的积累,降低了葡萄果实中总酸含量。0.10mg·L~(-1)EBR处理对蔗糖转化酶活性提高有较好的作用,从而影响了果实可溶性总糖的含量。     

外源钙和EBR处理对番茄果实品质特性的影响

为研究不同浓度钙和EBR复合处理对番茄果实品质的影响,以鑫研夏宝品种为试材,采用土培法,设置外源钙(CaCl_2)和2,4-表油菜素内酯(EBR)复合喷施处理,测定番茄的各项品质指标。结果表明,外源Ca、EBR单独或混合喷施均可促进番茄生长,改善其营养品质。与对照相比,外源喷施EBR和钙均可不同程度增加果实生物量和番茄红素、游离氨基酸、钙元素含量及糖酸比;其中,20 mmol·L~(-1)Ca+0.1μmol·L~(-1)EBR处理下番茄可溶性蛋白、番茄红素含量和糖酸比分别比对照显著提高91.31%、100.16%和196.91%,钙元素含量达141.75 mg·kg~(-1),较对照显著提高143.98%。综上所述,外源喷施Ca和EBR可不同程度地促进番茄果实生长,促进果实对钙素的吸收利用,改善果实品质,且以20 mmol·L~(-1)Ca和0.1μmol·L~(-1)EBR复合喷施处理的效果为佳。     

2,4-表油菜素内酯对盐碱胁迫下垂丝海棠光合及生理特性的影响

【目的】探究外源2,4-表油菜素内酯(2,4-epibrassinolide,EBR)对盐碱胁迫下苹果属幼苗的生理效应。【方法】以8叶龄垂丝海棠幼苗为材料,设置清水浇灌(CK1)、100 mmol·L-1(50 mmol·L-1NaCl+50 mmol·L-1NaHCO3)浓度的盐碱胁迫处理(CK2)、盐碱胁迫+0.05 mg·L-1EBR喷施处理(T1)、盐碱胁迫+0.1 mg·L-1EBR喷施处理(T2)、盐碱胁迫+0.2 mg·L-1EBR喷施处理(T3)、盐碱胁迫+0.4 mg·L-1EBR喷施处理(T4)、盐碱胁迫+0.6 mg·L-1EBR喷施处理(T5)共7个处理,测定处理后不同时间叶片的相对电导率(relative electric conductivity,REC)、相对含水量(relative water content,RWC)、叶绿素含量、光合特性、荧光参数、抗氧化酶活性及Na+、K+含量并进行主成分分析。【结果】外源喷施2,4-表油菜素内酯可有效降低盐碱胁迫下垂丝海棠叶片REC、胞间二氧化碳浓度(Ci)和Na+含量的升高幅度,以及RWC、叶绿素a(Chl a)含量、叶绿素b(Chl b)含量、叶绿素a+b(Chl a+b)含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)的下降幅度;初始荧光(F0)、最大荧光(Fm)、光化学淬灭系数(qP)、调节性能量耗散(Y(NPQ))、非调节性能量耗散(Y(NO))、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性、过氧化物酶(peroxidase,POD)活性均呈先升后降的趋势;T3处理下达到峰值。对21个指标进行主成分分析,提取特征值1的3个主成分,累计方差贡献率达到98.482%。依据主成分得分排序,外源EBR对垂丝海棠盐碱胁迫缓解能力由高到低为:CK1T3T2T4T5T1CK2。【结论】0.2 mg·L-1的外源EBR可更好改善盐碱胁迫下垂丝海棠的光合能力、提高抗氧化酶活性、增强生物膜的稳定性,从而起到缓解盐碱胁迫的作用。     

脱落酸和2,4-表油菜素内酯对葡萄成熟过程中果实内源激素含量的影响

以酿酒葡萄"赤霞珠"和"烟73"为试材,研究了脱落酸(ABA)、2,4-表油菜素内酯(EBR)和BR生物合成抑制剂油菜素唑(Brz)处理对葡萄果实乙烯生成量、内源生长素(IAA)和赤酶素(GA3)含量的影响。结果表明:外源ABA和EBR处理促进了果实乙烯的释放,同时促进了果实着色,ABA和EBR处理后果实内源IAA和GA3含量略低于对照,但总体无显著差异。在不同浓度EBR处理中,以0.4mg/LEBR处理效果最显著。Brz处理抑制了乙烯的释放,推迟了果实着色,但对果实内源IAA和GA3含量没有显著影响。     

油菜素内酯对半夏品质及产量的影响

以半夏块茎为试材,采用盆栽的方法,研究了浸种不同浓度的油菜素内酯对半夏块茎品质及产量的影响,以期为半夏增产与品质的提高提供参考依据.结果 表明:1)低浓度油菜素内酯(0.01、0.10、0.20 mg·L-1)可显著提高半夏块茎中生物碱、β-谷甾醇、游离氨基酸、可溶性糖、可溶性蛋白质、维生素C含量和苯丙氨酸解氨酶活性;2)高浓度油菜素内酯(1.20 mg·L-1)显著抑制了块茎中黄酮、生物碱、β-谷甾醇、游离氨基酸、可溶性糖、可溶性蛋白质、维生素C含量和苯丙氨酸解氨酶活性;3)当油菜素内酯浓度为0.05、0.10、0.20 mg·L-1和1.20 mg·L-1时显著增加了珠芽的产量,从而提高半夏的产量.综上所述,该试验条件下较低浓度的油菜素内酯处理(0.10～0.20mg:IL-1)不仅改善了半夏品质,而且提高了半夏的产量.     

2,4-表油菜素内酯对烟粉虱-黄瓜互作的影响

以Q型烟粉虱为材料,测定了不同浓度2,4-表油菜素内酯(2,4-Epibrassinolide,EBR)在烟粉虱-黄瓜互作中对烟粉虱和寄主植物发育的影响。结果表明,烟粉虱取食导致黄瓜中可溶性糖含量显著增加,防御性物质酚类含量显著降低。喷施0.1 mg·L^-1 EBR后,烟粉虱取食过的黄瓜中可溶性糖含量显著降低,苯丙氨酸解氨酶(Phenylalanine ammonia lyases,PAL)活性显著提升,酚类物质含量增加。与不喷施EBR的CK2相比,喷施0.1 mg·L^-1 EBR后二龄烟粉虱存活率显著降低;喷施1.0 mg·L^-1 EBR后14 d若虫体长和体宽分别比CK2减小7.3%和10.0%,有显著抑制作用。综上所述,在本试验条件下EBR处理有利于黄瓜生长,同时可以缓解烟粉虱取食对植株造成的生理影响并抑制烟粉虱生长发育。     

低温胁迫下油菜素内酯对黄瓜种子萌发及幼苗生长的影响

以耐冷型黄瓜品种'RT-5'和冷敏型黄瓜品种'W-108'种子为试验材料,采用2,4-表油菜素内酯(EBR)浸泡法和添加法处理,研究了15℃低温胁迫下不同质量浓度(0.001、0.010、0.100、1.000mg·L~(-1))EBR对黄瓜种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明,适当质量浓度的(0.001～0.100 mg·L~(-1))EBR处理可以提高黄瓜种子的发芽势、发芽率、胚轴长、轴根比和侧根数,减轻种子萌发和幼苗受到的低温伤害,且冷敏品种'W-108'的低温缓解效应大于耐冷品种'RT-5'。高质量浓度(1.000 mg·L~(-1))EBR则显著抑制黄瓜种子萌发和幼苗生长。各浓度EBR处理均不同程度降低了黄瓜幼苗的胚根长,随EBR浓度升高,抑制作用加强。运用隶属函数法对EBR各处理进行综合评价,结果表明EBR浸泡法处理效果优于添加法,其中以浸泡法0.010 mg·L~(-1) EBR处理对低温胁迫下黄瓜种子萌发及幼苗生长的促进效果最好。     

油菜素内酯对香蕉不定芽增殖的影响

以香蕉不定芽为材料,MS+6-BA 4.0 mg·L-1+NAA 0.2 mg·L-1为基本培养基,采用单因素试验设计方法,研究油菜素内酯对香蕉不定芽增殖及酶活性变化的影响。结果表明,随着香蕉不定芽的形成,不加油菜素内酯,SOD活性逐渐下降,然后急剧上升;POD活性先上升,然后不断下降。油菜素内酯处理下SOD活性总体呈下降-上升-下降的变化规律,POD活性呈下降-上升-下降的规律。培养基中加入0.3 mg·L-1油菜素内酯的香蕉不定芽中的可溶性糖(3.73 mg·g-1)、脯氨酸含量(67.10μg·g-1)和株高(5.00 cm)都显著高于其他处理。     

喷施不同浓度油菜素内酯对“火焰无核”葡萄生理特性的影响

以"火焰无核"葡萄为试材,在幼果期、膨大期、转色期全树喷施浓度为0.2、0.4、0.6、0.8 mg·L~(-1)的油菜素内酯(BR),同时在幼果期和膨大期用50 mg·L~(-1)赤霉素(GA_3)蘸穗处理,以全树不喷施BR和不使用GA_3蘸穗为对照,测定其相关生理特性指标,以期筛选出一种适合提高"火焰无核"葡萄生理特性指标的油菜素内酯浓度。结果表明:0.6 mg·L~(-1)BR结合50 mg·L~(-1)GA_3可以提高"火焰无核"葡萄叶片叶绿素含量和脯氨酸含量;0.4 mg·L~(-1)BR和0.6 mg·L~(-1)BR结合50 mg·L~(-1)GA_3可以降低细胞膜透性;0.6 mg·L~(-1)BR结合50 mg·L~(-1)GA_3可以降低丙二醛含量。经综合分析,0.6 mg·L~(-1)BR结合50 mg·L~(-1)GA_3有利于提高吐鲁番地区"火焰无核"葡萄的抗逆性。     

根域限制对‘巨玫瑰’葡萄果实可溶性糖含量及相关代谢酶活性的影响

 以‘巨玫瑰’葡萄（Vitis vinifera L. × V. labrusca L.）为试材,从始熟期开始研究了根域限制栽培对果实可溶性糖积累及相关代谢酶活性的影响。结果表明：‘巨玫瑰’葡萄果实中主要以葡萄糖和果糖积累为主。从始熟期开始果实中的葡萄糖和果糖含量持续增加,与此同时,酸性转化酶（AI）的活性也随果实发育进程而逐步增强。AI活性与果实中含量最多的葡萄糖和果糖含量显著相关。中性转化酶（NI）和蔗糖合成酶（SS）的分解方向的活性只是在始熟期3周后开始增加,且活性低于AI。蔗糖合成酶（SS）的合成方向和蔗糖磷酸合成酶（SPS）的活性在始熟期开始后稍有增加,此后保持平稳,且活性远远低于蔗糖分解相关酶AI、NI和SS的分解方向活性。根域限制栽培可以显著提高‘巨玫瑰’果实中可溶性糖的含量、糖积累期间的AI活性和成熟时的NI活性,但对其他酶活性影响不显著。由此推断AI是葡萄果实糖积累的最重要的调节因子,也是根域限制提高果实糖含量的关键代谢酶。     

Changes in sugar content and relative enzyme activity in grape berry in response to root restriction

Root restriction often depresses photosynthetic capacity and reduces shoot growth, but the photosynthate accumulation in fruit under restriction is higher than in control fruit. However, changes in metabolism responsible for these differences are unclear. To identify the metabolic mechanism by which root restriction affects sugar accumulation in fruit of ‘Kyoho’ grape (Vitis vinifera × V. labruscana), sugar metabolism and related enzyme activities in grape berries produced with and without root restriction were compared. Total sugar content of fruit produced under root restriction was higher than that of control fruit. Acid invertase (AI, EC 3.2.1.26) activity, which increases with berry development, was significantly higher in root-restricted berries than in control berries. Neutral invertase (NI, EC 3.2.1.26) activity showed a similar trend to AI, but the amount of NI activity was lower than AI in both treatments. Sucrose phosphate synthase (SPS, EC 2.4.1.14) and sucrose synthase (SS, EC 2.4.1.13) activity changed slightly with berry development, and there was no significant difference in SS and SPS activity between root restriction and control treatments. Therefore, AI appears to be the key enzyme induced by root restriction that explains the higher sugar content found in grape berry produced under root restriction.     

金莲花愈伤组织诱导与分化

以金莲花无菌种子苗为试材,采用组织培养的方法,研究了外植体种类、基本培养基和外源激素等对愈伤组织诱导和不定芽再生的影响,以期建立其快速繁殖体系。结果表明:金莲花无菌种子苗的子叶为最佳外植体;MS是诱导愈伤组织的最佳基本培养基;附加6-BA和2,4-D的浓度分别为2.0 mg·L^-1和1.0 mg·L^-1时,愈伤组织的生长量最大,达到72.00%,长势最好;30 g·L^-1芽麦糖作为碳源优于蔗糖;培养基添加75 mg·L^-1的活性炭可有效的抑制褐化现象;金莲花愈伤组织分化的最佳附加植物生长调节剂为NAA 0.5 mg·L^-1和KT 1.0 mg·L^-1。     

不同反光膜对设施葡萄果实糖分代谢与品质的影响

对蓝色膜、红色膜、银色膜等不同反光膜对设施葡萄果实糖代谢和品质的影响进行了研究。结果表明,3种反光膜处理均提高了叶幕下方光强,改变了光质,调节了果实的蔗糖代谢相关酶活性,其中在红膜和蓝膜处理下果实的酸性转化酶(AI)活性最高。各覆膜处理的果实蔗糖合酶(SS)活性均高于对照,而蔗糖磷酸合酶(SPS)活性均低于对照,其中银色膜、红膜处理的活性较低。各覆膜处理下果实中果糖、葡萄糖含量均高于对照,其中蓝膜处理果实葡萄糖含量最高(68.0 mg/g),银色膜处理果糖含量最高(54.8 mg/g)。此外,各覆膜处理均显著改善了果实品质,特别是蓝膜处理最为显著,提高了果实中可溶性糖含量、平均单果质量,降低了可滴定酸含量。花青苷含量以红膜最高,蓝膜次之。     

黄瓜叶面喷施硅肥对果实糖分和维生素C积累及相关酶的影响

研究了黄瓜叶面喷施硅肥对其生长、产量、果实糖分、维生素C及相关酶活性和基因表达量的影响。结果表明：叶面喷施硅肥显著促进了黄瓜生长,增加了单株产量,提高了果实中碱性转化酶（NI）、蔗糖磷酸合成酶（SPS）、蔗糖合成酶（SS）及半乳糖内脂脱氢酶（GaILDH）活性,提高了果实果糖、葡萄糖和维生素C含量。其中,1.420 g · L^-1单硅酸处理效应最显著,其果糖、葡萄糖和维生素C含量分别较对照高13.79%、18.08%和75.11%。实时荧光定量PCR分析表明,叶面喷施单硅酸的黄瓜果实碱性转化酶–3（NI-3）、蔗糖磷酸合成酶（SPS）和半乳糖内脂脱氢酶（GaILDH）基因表达量显著提高。     

外源锌对白术种子萌发及幼苗生长的影响

以白术种子为试材,采用盆栽试验法,研究外源锌对白术种子萌发和幼苗生长的影响,以期为白术科学施锌和种苗高效繁育提供参考依据。结果表明:外源锌对白术幼苗生长具有低浓度(≤100 mg·L^-1)促进,高浓度(200 mg·L^-1)抑制的效果。其中100 mg·L^-1的锌处理对白术种子萌发和幼苗生长的促进效果最好,与对照相比,提高了白术幼苗的根长、株高、叶片数和鲜质量,增幅分别达到68.3%、29.1%、21.2%和20.0%;幼苗叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和类胡萝卜素含量也显著高于对照,增幅分别为16.7%、26.2%、19.4%和5.9%。此外,100 mg·L^-1锌处理显著提高白术幼苗叶片可溶性蛋白质(SP)含量,降低过氧化氢酶(CAT)活性和超氧化物歧化酶(SOD)活性,减少叶片可溶性糖含量(SS)和丙二醛(MDA)含量。200 mg·L^-1锌处理对白术幼苗的生长具有显著的抑制作用,根长、株高、鲜质量、干质量及叶绿素含量均显著低于对照。综上所述,外源锌对白术幼苗生长具有典型的剂量效应,施用100 mg·L^-1的锌肥对白术幼苗生长的促进效果最佳。     

氮钾互作对番茄叶片碳氮代谢及产量和品质的影响

在温室基质栽培条件下，以番茄材料A20为试材，采用2因素5水平响应面中心复合设计，研究不同的氮钾营养组合处理对番茄单株产量、果实品质及叶片碳氮代谢产物和酶活性的影响。结果表明，随着氮营养的增加（74～414 mg · L^-1范围内），番茄叶片碳氮代谢产物和酶活性均呈先上升后下降趋势；随着钾营养的增加（101～525 mg · L^-1 范围内），番茄叶片糖含量和蔗糖磷酸合成酶（SPS）、酸性转化酶（AI）、中性转化酶（NI）活性呈增加趋势，而氮代谢产物和蔗糖合成酶（SS）、硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）、谷氨酸合成酶（GOGAT）活性呈先上升后下降趋势。通过建立各指标与氮钾二因子的二次回归方程发现，氮钾营养是影响番茄叶片氮代谢和碳代谢的主要因子，氮钾互作对叶片游离氨基酸含量和谷氨酰胺合成酶活性影响显著。相关性分析显示番茄产量、品质与叶片碳氮代谢之间具有较高的相关性，氮钾共同作用于番茄叶片的碳氮代谢过程，进而影响番茄产量和品质。综合分析试验结果，当营养液氮营养为300～350 mg · L^-1、钾营养为370～520 mg · L^-1 时，番茄叶片碳氮代谢旺盛，产量和品质达到较高水平。