钼对桃树叶片低温伤害的缓解作用

【目的】研究低温胁迫下钼酸铵缓解桃叶片冻害的生理学和生物学机制,以期为生产中缓解桃树低温胁迫伤害提供理论参考。【方法】以20个叶片的毛桃实生苗为试材进行了钼酸铵适宜喷施浓度盆栽试验。设喷施不同浓度钼酸铵(0%、0.01%、0.04%、0.08%、0.12%),每隔5天喷施一次,每次喷施50 mL,连续喷施三次。之后又进行低温(0℃)处理,在0℃下处理0 h、12 h、24 h、48 h后,测定叶片冻害指数、相对电导率、脯氨酸、可溶性糖等抗冻相关指标,筛选出最适钼酸铵浓度。低温生物学响应盆栽试验采用相同叶龄幼苗,钼酸铵喷施浓度为0.04%,同样体积和频次喷施三次后,进行幼苗在常温(20℃)和低温(0℃)处理,处理0 h、24 h、48 h后,取相同叶位功能叶片测定可溶性糖、脯氨酸、抗氧化酶活性和丙二醛含量,部分样品液氮速冻,–80℃保存,测定LOS5/ABA3、P5CS1及RCI3表达量。【结果】1)钼酸铵喷施浓度试验表明,低温胁迫下,与清水处理相比,0.01%、0.04%、0.08%、0.12%钼酸铵处理的毛桃实生苗叶片冻害指数分别显著降低了23.8%、38.4%、29.6%、24.0%;相对电导率分别显著降低了5.10%、7.19%、3.77%、5.03%;叶片SPAD值、净光合速率降低幅度显著减缓;叶片中脯氨酸含量分别提高了0.89%、11.7%、8.54%、5.06%;可溶性糖含量分别提高了1.95%、9.64%、6.73%、4.50%。所有处理中以0.04%钼酸铵处理的效果最好。2)生物学响应试验结果表明,在低温胁迫下,与CK相比,0.04%钼酸铵处理的桃实生苗叶片中LOS5/ABA3、P5CS1及RCI3表达量显著提高,处理24 h后分别提高了2.76倍、2.64倍、1.50倍;处理48 h后分别提高了2.54倍、2.29倍、1.66倍;处理48 h后,叶片可溶性糖和脯氨酸含量分别显著提高了8.27%和8.69%,过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性分别显著提高了1.98%、11.79%、9.15%;丙二醛(MDA)含量显著降低了10.8%。【结论】低温胁迫下,桃实生苗喷施0.04%钼酸铵处理,可显著增加抗冻相关基因LOS5/ABA3、P5CS1及RCI3的表达量,提高叶片可溶性糖、脯氨酸含量及抗氧化酶活性,缓解低温胁迫下叶片细胞膜氧化伤害,减轻低温胁迫对桃实生苗的伤害。

施γ-聚谷氨酸对桃树生长发育和15N吸收利用及损失的影响

以1年生桃树盆栽实生苗为试材,底肥为尿素3 g(其中15N标记0.4 g)、磷酸二氢钾3 g,设CK为对照,T1、T2、T3分别添加γ-PGA 10,80,150 mg,探究不同浓度γ-聚谷氨酸(γ-PGA)对桃树植株生长与氮素吸收利用的影响。结果表明:施用中量和高量γ-PGA能显著提高土壤脲酶与过氧化氢酶活性以及土壤碱解氮含量;施用中、高量γ-PGA能促进桃实生苗根系生长,尤其是细根的生长。与对照相比,施用中量γ-PGA桃实生苗根系总长度、分支数、根尖数、交叉数和根系总表面积分别增加51.95%,40.53%,30.72%,35.21%,45.23%;施用中、高量γ-PGA能显著提高植株净光合速率和叶绿素SPAD值,以及干物质积累量。施用中、高量γ-PGA能显著提高桃实生苗根系活力、硝酸还原酶、谷草转氨酶和谷丙转氨酶活性。施用中、高量γ-PGA提高了桃实生苗氮素吸收利用率和氮素残留率,降低了氮素损失率,与对照相比,氮素吸收利用率分别提高27.80%和27.07%,氮素残留率分别提高14.00%和19.04%,氮素损失率分别降低16.43%和19.49%,且差异显著。可见施用γ-PGA可改善桃根区土壤理化性状,提高植株氮素吸收利用率和土壤氮素残留率,降低氮素损失率,促进了桃实生苗的生长。

钼在桃树干旱胁迫响应中的作用解析

以毛桃(Amygdalus persica)实生苗为试材,研究干旱胁迫下,钼酸铵处理对钼辅因子硫化酶编码基因(LOS5/ABA3)表达量、脱落酸(ABA)含量及抗旱相关生理指标的影响。结果表明,干旱胁迫下,喷施不同浓度钼酸铵处理毛桃实生苗叶片,其含水量及叶绿素和脯氨酸含量显著高于对照,且以0.04%钼酸铵处理效果最好;电解质渗漏率显著低于对照。干旱胁迫下,与对照相比,喷施0.04%钼酸铵的毛桃实生苗叶片中LOS5/ABA3表达量显著提高; ABA含量、水分利用效率和净光合速率均高于对照,蒸腾速率低于对照,且差异显著;叶片抗氧化酶活性显著升高, MDA含量显著降低;离体处理的叶片质量损失减缓,且差异显著。研究表明毛桃实生苗在干旱胁迫下喷施钼酸铵可通过上调钼辅因子硫化酶编码基因的表达水平,提高叶片中ABA和脯氨酸含量及抗氧化酶活性,从而缓解干旱胁迫下的细胞膜氧化伤害,降低叶片失水速率,减轻干旱胁迫对毛桃实生苗的伤害。

外源H_2S对桃根系构型及叶片光合特性的影响

以一年生毛桃(Prunus persica)实生苗为试材,研究了0、0.05、0.1、0.2、0.3 mmol·L^(-1)硫氢化钠(NaHS)以及0.1 mmol·L^(-1)硫化氢(H_2S)清除剂亚牛磺酸(HT)对桃实生苗根系构型、叶片光合特性、根系和叶片中H_2S合成酶编码基因(PpDCD和PpLCD)表达及根系H_2S含量的调控作用。结果表明,与对照相比,0.1～0.3 mmol·L^(-1)NaHS处理显著提高了桃实生苗根系活力、一级侧根数量、根系总长度、总体积、总表面积、平均直径、根尖数、分叉数、分形维数、根冠比、叶片净光合速率以及植株生物量,以0.2 mmol·L^(-1) NaHS处理作用最显著,较高浓度(0.3 mmol·L^(-1))NaHS处理对根系生长和叶片光合作用的促进作用减弱;0.2 mmol·L^(-1) NaHS+0.1mmol·L^(-1) HT处理部分消除了外源H_2S对根系生长、叶片光合作用及植株生物量积累的促进作用;0.1 mmol·L^(-1)HT处理抑制了根系生长,降低了叶片光合作用水平和植株生物量的积累。其他钠盐(Na_2SO_4、Na_2SO_3、Na Ac、NaHSO_4、NaHSO_3)对根系生长的作用效果甚微,表明NaHS对桃实生苗根系生长的促进作用归因于其释放的H_2S。0.2 mmol·L^(-1) NaHS处理后,桃实生苗根系和叶片中Pp DCD和Pp LCD表达量分别在2和4 h达到最高水平,随后均逐渐下降至初始水平。0.2 mmol·L^(-1) NaHS处理显著提高了桃实生苗根系H_2S含量。可见,外源H_2S可诱导桃实生苗根系和叶片中H_2S合成酶编码基因表达,提高根系内源H_2S含量,并促进根系生长,提高叶片净光合速率。