刺梨果实发育过程中糖和黄酮的积累及其与光照强度变化的相关性

【目的】研究不同光照强度对刺梨（Rosa roxburghii Tratt.）果实发育过程中糖和总黄酮的积累规律及其对光照强度变化的生理关联性,为刺梨果实的品质调控提供科学依据。【方法】以4年生的‘贵农5号’刺梨结果树为材料,以自然光照强度为对照,设置光照强度减弱20%、40%、60%的3个处理（分别用R0（CK）、R20、R40、R60表示）,分析测定不同发育时期刺梨果实中可溶性糖和总黄酮的积累量、相关合成代谢酶活性及其与光照强度变化的相互关系。【结果】在刺梨果实生长发育过程中,糖和总黄酮类物质不断积累,但不同发育时期的积累量有明显差异。在果实缓慢生长期之后,果实中的糖分开始快速积累,到成熟期可溶性总糖和蔗糖的积累量达到最高,其中蔗糖的积累量占可溶性总糖的36.97%。刺梨果实中葡萄糖和果糖的积累量至快速膨大期达到最大,但仅占果实成熟期可溶性总糖最大积累量的10.50%和18.18%。刺梨果实属于蔗糖积累型。刺梨果实中的总黄酮从幼果期开始就快速积累,一直持续到果实快速膨大期,之后总黄酮的积累量增加不明显。刺梨果实发育过程中,不同光照强度下的果实中糖和总黄酮的积累量差异显著,光照强度减弱不利于果实中糖和总黄酮的积累。蔗糖合成酶（SS）、蔗糖磷酸合成酶（SPS）、转化酶（IVR）和丙氨酸解氨酶（PAL）、肉桂酸-4-羟基化酶（C4H）、4-香豆酸辅酶A连接酶（4CL）、查尔酮合成酶（CHS）分别是影响果实中糖和黄酮类物质合成代谢的关键酶,光照强度变化与刺梨果实中糖、总黄酮的积累量以及相关合成代谢酶的活性变化密切关联。光照强度减弱会明显抑制SS、SPS、IVR、PAL、C4H、4CL、CHS的活性。在刺梨果实整个发育过程中,SS和SPS对光照强度减弱的反应敏感。刺梨果实中糖与总黄酮的积累量呈极显著正相关,果实中糖和总黄酮的积累量以及SS、SPS、IVR、PAL、C4H、4CL、CHS的活性均与光照强度变化呈显著或极显著正相关。【结论】刺梨果实为蔗糖积累型,果实缓慢生长期之后,果实中的糖分开始快速积累,果实中总黄酮的积累量从幼果期开始迅速增长,一直持续到快速膨大期。光照强度减弱不利于刺梨果实中糖和黄酮类物质的积累。生产中可以通过改善光照条件,增加刺梨果实中糖和黄酮类物质的含量,提高刺梨果实的品质。     

营养液pH变化对刺梨苗吸收硝态氮和铵态氮的影响

研究介质pH变化条件下刺梨(Rosa roxburghii)对不同形态氮素吸收特性的影响,能为不同pH土壤上刺梨的合理施肥提供科学依据。本研究以‘贵农5号’刺梨实生苗为材料,采用营养液培养和离子耗竭法,在分别供给硝态氮和铵态氮的条件下,设置营养液分别为pH 4、5、6、7、8、9的6个处理,测定不同pH营养液培养的刺梨苗对NO₃^-、NH₄⁺的吸收动力学参数和刺梨苗的植株高度、干重生物量、氮含量及氮吸收量,分析营养液pH变化与NO₃^-、NH₄⁺的吸收动力学参数的相关性和营养液pH变化与刺梨苗植株高度、生物量、氮含量和氮素吸收量的相关性。研究结果表明,刺梨根系对硝态氮、铵态氮及总氮的吸收规律均符合Michaelis-Menten酶动力学方程。营养液的pH变化能够改变刺梨苗根系对NO₃^-和NH₄⁺的吸收特性。在营养液pH 4~9的范围内和供给硝态氮的条件下,刺梨实生苗的根系对NO₃^-的最大吸收速率(I_max)、根系与NO₃^-的亲和力、NO₃^-流入根系的速率(α)、植株高度、干重生物量、氮含量及氮的吸收量随营养液pH的增大而明显降低,营养液的pH变化与上述指标呈极显著负相关。在供给铵态氮的条件下,刺梨实生苗根系对NH₄⁺的上述指标随营养液pH的升高而明显增大,营养液的pH变化与上述指标呈极显著正相关。在酸性条件下有利于刺梨苗对硝态氮的吸收,升高营养液的pH不利于刺梨苗吸收硝态氮。碱性条件有利于刺梨苗对铵态氮的吸收,酸性条件对刺梨苗吸收铵态氮有不利影响。