水分胁迫对东北山樱幼苗呼吸等生理代谢的影响

 【目的】探讨东北山樱幼苗对水分胁迫的响应机制,为评价其资源特性提供理论和实践依据。【方法】采用持续干旱和淹水处理,测定根系呼吸途径和相关酶活性、呼吸底物、叶片叶绿素荧光参数等指标的变化过程,比较分析东北山樱幼苗对不同程度水分胁迫响应特征的差异及形成机制。【结果】持续干旱和淹水胁迫对东北山樱幼苗根系呼吸等生理代谢造成严重影响。干旱胁迫1 d后根系活力即受到严重抑制,而淹水胁迫在3 d后表现为迅速降低;干旱胁迫后根系呼吸速率先升高,第5 天时达到峰值后迅速降低,而淹水胁迫前5 d无明显变化,之后也迅速降低。水分胁迫1 d时根系呼吸各生化途径和电子传递途径比例未发生明显变化,而后三羧酸循环(TCA)、细胞色素途径(CP)比例迅速降低,磷酸戊糖途径(PPP)和交替途径(AP)成为主要方式,第7 天后各途径所占比例均大幅降低,根系呼吸代谢被严重抑制;轻度干旱和淹水胁迫使根系中琥珀酸脱氢酶(SDH)等TCA关键酶活性降低,而诱导葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G-6-PDH)等PPP关键酶活性的表达;胁迫第7 天后超过幼苗耐受阈值,各关键酶活性大幅降低,严重削弱了其酶促调控作用;根系中的呼吸底物可溶性糖、淀粉及呼吸代谢中间产物丙酮酸的含量在水分胁迫期间均表现为先上升后迅速降低,而柠檬酸含量持续下降;持续干旱和淹水胁迫也造成叶片最大光化学效率(Fv/Fm)降低,光合作用受到抑制,植物干物质积累量明显下降。【结论】水分胁迫初期东北山樱幼苗通过调节SDH等呼吸关键酶活性、改变PPP、AP等呼吸途径比例的方式,调整呼吸底物的消耗及呼吸代谢中间产物的形成,以适应不良外界环境,且幼苗对淹水胁迫的响应滞后于干旱胁迫。持续干旱与淹水胁迫对幼苗根系呼吸、叶片光合等生理代谢造成严重伤害。     

东北山樱根浸提液对幼苗生长和根系呼吸代谢的影响

以东北山樱(Cerasus sachalinensis Kom.)为试材,研究其根浸提液对幼苗生长及根系呼吸代谢的影响。结果表明,东北山樱根浸提液对幼苗株高、茎粗、发根数量、茎叶和根的生长量、根系活力、PSⅡ最大光化学效率及呼吸底物含量均表现出低促高抑的化感作用效果。100 g.L-1质量浓度处理对呼吸速率、呼吸途径、呼吸酶活性和中间代谢产物均无显著影响,呼吸代谢顺利进行;200 g.L-1质量浓度使呼吸速率显著升高,激活了HK、PK和G-6-PDH的活性,降低了MDH的表达量,TCA受到抑制,丙酮酸积累,幼苗表现出一定的逆境胁迫状态;400 g.L-1质量浓度使根系呼吸速率下降42.82%;G-6-PDH和6-G-PDH的活性显著提高,调控PPP大量运行,EMP-TCA受阻,丙酮酸和柠檬酸含量显著下降,幼苗呼吸代谢过程紊乱。     

辽宁省中北部地区‘寒富’苹果园整体状况调查

于2009冬至2010年春,通过发放问卷、走访记录、电话沟通、现场座谈等方式,对辽宁省中北部地区‘寒富’苹果园状况进行了调查。调查的县区包括沈阳     

“寒富”苹果败育胚珠挽救影响因子研究

以"寒富"苹果子房及其败育胚珠为试材,研究不同接种时间、基本培养基种类、不同激素质量浓度和氨基酸组份、培养基相态组成、光照和暗培养对子房离体培养及败育胚珠发育率的影响。结果表明,在大蕾期和子房直径0.3cm(开花后5d)时最适宜胚珠生长的培养基为Nitsch培养基+叶酸5mg/L+IAA 0.5mg/L+6-BA 1mg/L+GA32mg/L,而在开花后10d,适宜败育胚珠生长的培养基为Nitsch培养基+叶酸5mg/L+IAA 1mg/L+6-BA 1mg/L+GA32mg/L,其挽救率最高,达到80%;在"寒富"苹果胚珠败育后期,起主要作用的氨基酸有半胱氨酸和谷氨酸,多种氨基酸培养效果高于任何一种单一氨基酸培养。固液双相培养基对于败育胚珠的培养效果明显优于单独相态培养;败育胚珠在连续黑暗条件下培养其发育率高于光暗交替培养,并且经TTC检测发现暗培养下胚珠的生活力显著高于光暗交替。     

寒富苹果及其亲本越冬期生理特性研究

以寒富苹果及其亲本东光苹果和富士苹果枝条为试材,对苹果越冬期的生理特性进行了研究.结果表明,自然低温条件下,3个品种苹果枝条中淀粉、蛋白质含量随低温胁迫的加深而增多,可溶性糖含量与淀粉呈相反的变化趋势;3个品种苹果枝条内保护酶超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性随着低温胁迫的加深活性逐渐上升,东光的SOD活性在整个处理期间高于其他两个品种.丙二醛(MDA)含量与SOD、POD两种酶活性的变化规律总体上呈一定的相对性.3个品种苹果抗寒性比较结果表明,东光抗寒能力最强,寒富抗寒力居中.     

‘寒富’苹果花芽呼吸代谢途径对低温胁迫的响应特征

以‘寒富’苹果花芽为试材,研究顶花芽和腋花芽呼吸代谢途径对低温(-25℃、-30℃、-35℃和-40℃)的响应特点。结果表明,顶花芽和腋花芽总呼吸速率(Vt)的低谷均出现在-30℃,2者Vt的高峰出现在-25℃和-35℃。低温下,腋花芽的糖酵解-三羧酸循环(EMP-TCA)活性在-30℃之前对Vt起主导作用;-30℃后,磷酸戊糖途径(PPP)的活性逐渐增强并明显影响Vt。顶花芽的EMP-TCA活性在-25℃之后对Vt起主导作用,PPP的活性在-25℃之后逐渐减弱。腋花芽细胞色素途径(CP)的变化趋势与其Vt相似,并与其交替途径(AP)互补;顶花芽CP的变化趋势只在-30℃之前与其Vt相似,在-35℃之前与其AP具有一定互补关系。由此认为,-30℃是2类花芽呼吸代谢途径低温适应性的转折点,-30℃之后腋花芽呼吸代谢保持较高活性应是低温适应性强于顶花芽的生理基础之一。     

生草苹果园土壤微生物及酶活性变化特征

以5年生‘寒富’苹果园行间生草区不同草种为试材,采用田间取样、实验室内测定分析的方法,研究了行间种植6种草后对土壤微生物种群及土壤酶活性的影响,以期明确苹果园生草后土壤微生物及酶活性的变化特征,从而为生草制苹果园的土壤管理提供理论依据。结果表明:生草处理提高了0~30cm土壤中细菌、真菌、放线菌的数量,而对30~60cm土层土壤微生物数量影响较小;生草处理提高了0~30cm土层的过氧化氢酶、转化酶的活性,脲酶活性则整体表现出下降的趋势;生草处理30~60cm土层的脲酶、转化酶活性有略升高的趋势,但幅度较小。各生草处理间对土壤酶活性的影响差别较大。     

秋水仙素诱导樱桃矮化砧木'吉塞拉6号'获得六倍体再生植株

 以三倍体樱桃矮化砧木'吉塞拉6号'（Prunus ceransus × P. canescens）的离体叶片为外植体,采用秋水仙素诱导处理再生出六倍体植株。将外植体首先在加有秋水仙素（50 mg. L-1）、生长素（IBA 0.5 mg. L-1）和细胞分裂素（BA 5.0 mg. L-1）的改良WPM液体培养基中培养5 d,再转移到不含秋水仙素（其它成分相同）的固体培养基上继续培养56 d,再生出形态变异明显的新梢。采用流式细胞仪鉴定染色体倍性,确定其为六倍体新梢。六倍体植株与三倍体的'吉塞拉6号'植株形态学上有明显差异。六倍体的试管苗已在大田移栽成活,并已成功高接在甜樱桃大树上。     

低温对‘寒富’苹果花芽渗透调节物质含量和膜脂过氧化的影响

以‘寒富’苹果的花芽为试材,设置梯度低温(-25、-30、-35和-40℃)处理,研究顶花芽和腋花芽的渗透调节物质含量对低温的响应特点及对花芽低温适应性的影响。结果表明:随着温度下降,顶花芽和腋花芽的游离氨基酸含量变化趋势相似,但顶花芽的游离氨基酸含量一直高于腋花芽。腋花芽的可溶性糖和可溶性蛋白含量均是在-35℃达到高峰后显著下降;顶花芽的则是在-35℃达到最低点后显著升高。腋花芽的脯氨酸含量在-35℃达到高峰后保持在较高水平,顶花芽的则是在-35℃达到最低点后显著升高。腋花芽的MDA含量在-35℃之前保持在较低水平,此后迅速上升;顶花芽的MDA含量总体上呈上升趋势,且明显高于腋花芽。由此认为,腋花芽的渗透调节物质对低温的响应能力强于顶花芽,应是腋花芽低温适应性强于顶花芽的一个重要原因。     

荧光假单胞菌对樱桃根系呼吸和幼苗生长的影响

【目的】合理利用土壤有益微生物改善土壤环境,有助于提高作物产量与品质。樱桃根系适应性普遍较差,对土壤理化和生物环境变化反应敏感。探讨土壤接种荧光假单胞菌等根际促生细菌对根系功能及幼苗生长的影响效应,可为樱桃园根际环境调控提供参考依据。【方法】以土壤灭菌的钵栽山樱幼苗为试材,测定根系呼吸代谢相关指标,研究根系呼吸等生理功能对定量接种荧光假单胞菌的响应特征。【结果】幼苗根系呼吸途径以糖酵解-三羧酸循环-细胞色素途径（EMP-TCA-COX）为主。接种处理结束后5 d时,幼苗根系总呼吸速率未发生显著改变;20-35 d时接种处理EMP途径以及TCA途径呼吸速率降低,从而导致总呼吸速率较对照分别降低了34.9%和30.9%,而在50 d时接种处理的EMP途径及TCA途径呼吸速率升高,使得根系总呼吸速率较对照显著提高了135.8%。接种荧光假单胞菌处理后5 d时显著提高了丙酮酸激酶（PK）、苹果酸脱氢酶（MDH）、琥珀酸脱氢酶（SDH）以及葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G-6-PDH）活性,降低了磷酸果糖激酶（PFK）活性。而接种处理后20 d时PK活性高于对照,PFK和G-6-PDH活性低于对照,其余根系呼吸途径相关酶活性与对照相比无显著差异。接种处理35 d时PFK活性较对照提高了127.0%,50 d时G-6-PDH活性升高至对照的2倍,其余酶活性与同期对照相比虽有差异但不显著。土壤接种荧光假单胞菌的幼苗叶片数增加了16.7%,茎粗增加了9.3%,说明接种处理促进了植株生长。【结论】灭菌条件下接种荧光假单胞菌影响山樱幼苗根系呼吸功能及生长,接种OD值为0.4的菌液（共6次）处理后20-35 d,引起了根系呼吸途径分配比例变化,部分相关酶活性发生改变,影响根系总呼吸速率,进而引起植株形态指标的改变。