干旱及复水对‘红富士’苹果生长及果实品质和产量的影响

本文以多年生‘红富士’(Malus domestica Borkh.‘Red Fuji’)/M26为试材,设置正常灌溉、持续干旱和干旱不同天数后复水三组处理,探究不同程度干旱对‘红富士’生理生化特性的影响以及果实品质和产量随干旱时间延长的变化规律。结果表明:随干旱处理时间延长,叶片光合性能、叶绿素含量呈先升后降趋势;超氧化物歧化酶(SOD)活性及可溶性蛋白含量也表现出先升后降;过氧化物酶(POD)活性和脯氨酸(Pro)含量呈上升的趋势,以上指标在干旱胁迫60~70 d之间变化最剧烈;干旱胁迫引起植株产量下降,但轻度干旱胁迫有利于果实着色,使果实颜色更深,干旱20 d后进行复水处理的植株其果实品质保持在较高水平。

苹果深层补水装置的研制与评价

本研究设计了一种可适用于极度干旱条件下的深层补水装置。以多年生‘红富士’(Malus domestica Borkh.‘Red Fuji’)/M26为试材,简单评价该装置的使用效果,并估算其在短时大量降雨条件下的拦截效率。主要研究结果如下:深层补水后,20~40 cm土层的土壤放线菌数量略微下降,其他各个土层的土壤细菌、真菌和放线菌的数量相比灌水之前均有显著增加;大水漫灌则降低了各个土层的真菌和放线菌数量,细菌的数量没有显著变化。另外,深层补水后,各个土层的土壤过氧化氢酶、脲酶活性变化幅度较小;而大水漫灌降低了0~40 cm土层的的过氧化氢酶活性、各个土层的蔗糖酶活性、20~60 cm土层的土壤脲酶活性。人工模拟短时大量降雨条件下,通过估算深层补水装置的拦截效率发现深层补水装置提高了270%的拦截效率。综上所述,在极度干旱、用水量为大水漫灌用水量50%的前提下,深层补水装置的应用效果显著优于大水漫灌。

UV-B辐照对设施油桃生长及IAA代谢的影响

为探究UV-B对树体的矮化作用、IAA的恢复效果及原因,以温室栽培的两年生油桃‘鲁油3号’为试材,设置UV-B辐照、UV-B+IAA和UV-B+TIBA (为生长素运输抑制剂)处理,测定了生长及IAA代谢相关指标。结果表明:UV-B处理显著矮化了干高,缩短了枝条节间长度,减少了叶片数,降低了树体的IAA合成前体色氨酸(TRP)含量和IAA含量,提高了抗性、IAA降解酶吲哚乙酸氧化酶(IAAO)的活性。添加IAA后,各生长参数、IAA和TRP含量均得到显著提升,达到甚至高于CK水平,保持了之前的高抗性,并将2种合成关键酶活性提至CK水平,将IAAO的氧化分解活性降至CK水平。TIBA处理显著恢复了茎粗和叶片数,使IAA含量继续显著下降。各处理均未显著影响节间数。可见, UV-B可以通过降低TRP含量、提高IAAO活性来降低IAA含量,起到矮化树体、短缩枝条等作用;外源IAA不仅能很好地抵消UV-B的抑制影响,还能起到促进生长、保持较高抗性的作用。此结果可为设施中壮苗培育以及高UV-B地区树体调控提供参考和理论依据。

UV-B对设施油桃叶片叶绿素生物合成的影响

为明晰桃叶片叶绿素生物合成过程中对紫外线B(Ultraviolet B,UV-B)辐照响应的关键步骤,以设施栽培的‘中油5号’油桃(Prunus persica var.nectariana)7年生树为试材,自花后7 d开始,每天8:30—9:30补充适宜剂量(由前期试验筛出,约1.44 k J·m-2·d-1)的UV-B直至果实采收,以正常生长、未补充UV-B辐照的植株为对照,对生育期内叶片叶绿素生物合成过程中前体物质、中间产物和叶绿素含量以及关键酶活性的动态变化进行了探究。结果表明,在叶绿素合成第一阶段中,UV-B辐照通过提升前体物质δ–氨基酮戊酸(ALA)合成关键酶——谷氨酸酯–1–半醛2,1–氨基变位酶(GSA-AM)的活性,增加了ALA的积累量,为生物合成的开始奠定物质基础。在第二阶段中,UV-B提高了胆色素原脱氨酶(PBGD)的活性,促进了羟甲基胆色素原的合成,为后续产物尿卟啉原Ⅲ(UrogenⅢ)的合成提供底物,使得整个生育期内叶片中粪卟啉原Ⅲ(CoprogenⅢ)和原卟啉Ⅸ(ProtoⅨ)的含量显著提升。UV-B辐照后第三阶段的Mg–螯合酶(Mg CH)和Mg–原卟啉Ⅸ单甲基酯环化酶(Mg PEC)等关键酶的活性显著升高,各中间产物Mg–原卟啉Ⅸ(Mg PⅨ)、Mg–原卟啉Ⅸ甲酯(Mg PME)、联乙烯原叶绿素酸酯、原叶绿素酸酯(Pchlide)、叶绿素酸酯a(Chlide a)、叶绿素酸酯b(Chlide b)含量均得到提升,最后产物叶绿素的含量也显著高于对照。可见UV-B辐照影响叶绿素生物合成的主要关键步骤为前体物质ALA的合成、羟甲基胆色素原的合成、UrogenⅢ向CoprogenⅢ的转化、Mg2+插入ProtoⅨ及其后等4个步骤,且对叶绿素生物合成的影响具有长期积累性。