葡萄采后摘叶处理对诱导休眠的影响

以‘着色香’和‘日150’葡萄为试材,采取人工摘叶方式,设置枝条摘叶20%、40%、60%、80%、全摘叶(100%)5个处理,通过调查枝条内营养物质含量、抗氧化酶活性和诱导休眠相关基因表达量的变化,得出不同摘叶方式对葡萄诱导休眠的影响。结果表明:摘叶40%处理使‘着色香’和‘日150’葡萄枝条可溶性糖、淀粉、氨基酸、脯氨酸含量和过氧化物酶(POD)活性升高,可溶性蛋白含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性下降,氮代谢关键基因和GA合成酶相关基因表达量下调,ABA合成酶相关基因表达量上调。说明摘叶40%处理能有效促进植株内营养物质的积累,提高抗氧化酶活性,有效地抑制膜脂过氧化反应,减缓生理代谢速率,使葡萄植株提早进入休眠。

石榴果粒呼吸速率模型及低温气调诱导休眠方法的建立

通过测定石榴果粒在不同温度下休眠期内呼吸强度的变化,建立经验模型,化学动力学模型,Langmuir模型以及非竞争型、竞争型和反竞争型的酶动力学模型等6种呼吸速率模型。基于气调休眠保鲜的基本理论,将果蔬呼吸过程分为诱导期、休眠期和衰亡期3个阶段,并通过监测贮藏环境中氧气和二氧化碳气体含量的变化,计算出果蔬休眠期起始和终止时间点。结果表明:石榴果粒呼吸强度随温度的升高而增大,在4℃贮藏条件下竞争型酶动力学模型方程相关系数最大,对该模型进行验证,实测值与预测值之间的相对误差在1.19%~5.45%之间,t检验结果显示实测值同预测值之间无显著性差异。

桃芽休眠诱导过程中IAA、ABA含量及PpPINs基因表达的变化

为认识桃芽休眠诱导过程中生理与相关基因表达的变化,分别用HPLC检测‘中农红久保’、‘中农3号’、03-30-035 3个桃品种(系)休眠诱导时期叶片和叶芽IAA和ABA含量,用RT-q PCR检测叶片和叶芽生长素极性运输载体基因Pp PIN1、Pp PIN3、Pp PIN5和Pp PIN8共4个基因的相对表达量。结果表明,在桃芽休眠诱导过程中,叶片IAA含量未见显著变化,ABA含量自10月6日开始升高,至10月16日含量达到高峰;叶芽中10月上中旬IAA含量骤增,而ABA含量逐渐降低。本研究中桃基因组的4个Pp PINs基因家族成员中,叶片中活跃表达为Pp PIN5,其次为Pp PIN3,在10月上中旬Pp PIN5出现强烈表达;而在10月26日,叶芽中活跃表达的Pp PIN1和Pp PIN3表达量骤降。桃休眠诱导过程中叶片和叶芽内内源激素和Pp PINs基因表达量变化明显不同。

不同需冷量桃品种芽休眠诱导期间的生理变化

以3a生低需冷量春捷毛桃和高需冷量青州冬雪蜜桃为试材,研究桃芽自然休眠诱导期间的生理变化。结果表明,在自然休眠诱导期间,桃芽中水分质量分数和存在状态、膜透性、淀粉和可溶性糖质量分数以及呼吸代谢发生重大变化。伴随着自然休眠的发展,桃芽中水分质量分数、自由水/束缚水比值和膜透性迅速降低,且青州冬雪蜜桃先于春捷毛桃下降,下降速度青州冬雪蜜桃大于春捷毛桃;而淀粉和可溶性糖质量分数则迅速增加,青州冬雪蜜桃先于春捷毛桃增加,增加速度青州冬雪蜜桃大于春捷毛桃;呼吸强度逐渐降低,同时呼吸途径发生重大变化,其中蛋白质和脂肪的三羧酸循环途径的容量急剧增加;糖酵解—三羧酸循环途径的容量呈不规则变化;磷酸戊糖途径的容量逐渐降低;剩余呼吸途径的容量逐渐升高。

光周期处理对油桃芽休眠诱导效应及呼吸速率的影响

【目的】分析光周期处理对油桃芽休眠诱导及发展进程的影响,并探讨休眠诱导期内桃芽呼吸速率的变化规律。【方法】以曙光油桃(Prunus persica var.nectariana cv.Shuguang)为材料,设置3个光周期处理:短日照(8h)、长日照(16h)和自然日照,结合测定枝梢的生长和桃芽萌芽能力界定桃芽休眠状态,利用氧电极测定桃芽呼吸速率的变化。【结果】短日照能够诱导曙光油桃新梢提前停长,使桃芽提前7d进入休眠诱导期,且促进休眠迅速向深度发展,较对照提前21d进入自然休眠期;长日照明显延迟油桃新梢停长,并且延缓桃芽休眠诱导及发展的进程。呼吸速率随着休眠诱导而降低,桃芽进入休眠诱导期7d后出现呼吸速率低谷,休眠诱导期内呼吸速率出现回升后降低并在休眠诱导期结束时维持在较低水平。另外,短日照明显减弱芽体的呼吸速率,并维持其在较低水平,长光照略使呼吸速率上升。【结论】短日照对休眠的产生具有明显诱导效应,长日照可推迟休眠诱导的发生,呼吸速率变化与休眠的诱导与发展进程相关,也与光周期有关。

赤霉素和脱落酸与桃芽自然休眠诱导

以2年生且生长健壮的低需冷量(需冷量极低,108～122c·u)春捷/青州冬雪蜜桃[Prunuspersica(L.)Batsch.为试材,共设置短日照、短日照+GA3、自然条件+ABA和自然条件(对照)4种处理,研究脱落酸和赤霉素在桃芽自然休眠诱导中的作用。结果表明,ABA和GA3均参与桃芽自然休眠诱导,调节自然休眠的启动,但其对休眠诱导的调节作用是通过2者的平衡变化实现的,而不是ABA和GA3各自的单独作用。而且这种平衡变化存在一个临界阈值,GA3/ABA比值高于这个临界阈值,则不诱导桃植株进入休眠,反之则诱导桃植株进入休眠。

油桃芽体自然休眠诱导与两条主要电子传递途径的关系

【目的】研究油桃芽体自然休眠诱导期两条主要电子传递途径的运行规律,以期了解主要电子传递途径在落叶果树芽体自然休眠诱导中的可能生理作用。【方法】以油桃品种‘曙光’(Prunus persica var.nectariana cv.Shuguang)为试材,采用呼吸抑制剂法测定休眠诱导期芽体总呼吸速率(Vt)、交替途径发生与实际运行、细胞色素途径与交替途径之间电子配比的动态变化。【结果】花芽和叶芽总呼吸速率变化趋势不一致,花芽呈双峰曲线,叶芽呈单峰曲线。进入休眠诱导期后,芽体交替途径容量(Valt)和交替途径实际运行活性(ρValt)快速上升,但整个测定过程中芽体Valt和ρValt的变化不同步;芽体交替途径实际运行活性对总呼吸的贡献(ρValt/Vt)和细胞色素途径活性对总呼吸的贡献(ρ′Vcyt/Vt)的变化趋势相反,在整个测定过程中,ρ′Vcyt/Vt始终远远高于ρValt/Vt。【结论】交替途径的发生及运行在芽体自然休眠诱导过程中起着极为重要的作用,但细胞色素途径仍是自然休眠诱导期芽体线粒体电子传递的主要途径。

桃叶片抗冷性对光周期诱导休眠的响应

以6年生"春捷"桃树为试材,以自然生长的桃树为对照,研究了长日照和短日照的休眠诱导效应和休眠诱导进程中叶片抗冷性对光周期的响应.结果表明:在逐渐降低的自然环境温度下,长日照和短日照处理树体均能进入休眠诱导期,其中长日照处理延后1周而短日照处理提前1周进入.随着休眠程度的加深,各处理叶片的总含水量、自由水含量降低,束缚水含量、束缚水/自由水比值升高.超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性在休眠诱导期内均呈单峰曲线,高峰值出现在休眠诱导期的后期,过氧化物酶(POD)活性进入休眠诱导期后迅速下降,后期回升形成小高峰.休眠诱导期内可溶性蛋白含量稳步下降,脯氨酸和丙二醛(MDA)含量持续升高,伤害率逐渐增大.长日照可显著提高SOD、CAT活性及脯氨酸含量,减缓POD活性和可溶性蛋白含量的降幅,降低MDA和伤害率的增幅.这表明长日照处理叶片受伤害程度更轻,而短日照处理相应指标的变化则不同,尤其诱导期后期叶片的伤害率显著高于对照,表现出较低的抗冷性.如果环境温度允许,实际生产中可以适当延长光照时间来提高叶片的抗冷性.

低温下光周期诱导半闭弯尾姬蜂蛹休眠研究

本实验研究目的是在低温下诱导半闭弯尾姬蜂Diadegma semiclausum Hellen休眠,为半闭弯尾姬蜂蜂蛹的保存技术提供科学依据。试验方法在室内温度10℃、设置4个光周期:L∶D=10∶14、L∶D=12∶12、L∶D=14∶10、L∶D=16∶8,观察半闭弯尾姬蜂蛹休眠诱导的光周期反应。结果表明,蛹是半闭弯尾姬蜂休眠的敏感虫态,休眠蛹表现出对光周期的数量反应特征,休眠诱导的临界日长在14-16 h之间。不同光周期具有不同的诱导效果,短光照促进休眠,蛹在光周期为L∶D=10∶14时休眠率最高,达73.03%;光周期为L∶D=16∶8时,则仅为10.67%。半闭弯尾姬蜂感受休眠信号的敏感期为预蛹期,进入休眠,蛹感受休眠信号以后,需要在发育条件中发育到预蛹后期,蛹才能全部进入休眠。将室内诱导的休眠蛹在10℃左右环境条件下冷藏42 d,休眠蛹仍有64.13%可以正常羽化。结论:低温和短光照是诱导该种天敌昆虫休眠的主要因子。

葡萄冬芽自然休眠诱导期间的呼吸代谢变化

【目的】研究葡萄冬芽自然休眠诱导过程中呼吸速率和呼吸途径的变化规律,明确呼吸代谢与自然休眠诱导的关系,为休眠调控技术如无休眠栽培和秋促早栽培技术的发展提供理论依据,进而解决葡萄鲜果的周年供应问题。【方法】以‘贝达’嫁接的3年生高需冷量葡萄品种‘夏黑’和低需冷量葡萄品种‘京蜜’为试材,采用专一性呼吸抑制剂法借助氧电极测定葡萄冬芽呼吸速率及呼吸途径的变化,结合利用单芽扦插沙基培养法界定自然休眠诱导的进程,研究自然休眠诱导过程中葡萄冬芽的呼吸代谢变化。【结果】低需冷量葡萄品种‘京蜜’的冬芽自然休眠诱导开始和结束的时间晚于高需冷量葡萄品种‘夏黑’,且自然休眠深度浅于高需冷量葡萄品种‘夏黑’。需冷量不同的‘京蜜’和‘夏黑’两葡萄品种在自然休眠诱导期间冬芽的总呼吸速率变化趋势相同,呈单峰曲线,于自然休眠诱导结束时达最大值;低需冷量葡萄品种‘京蜜’在自然休眠诱导结束时冬芽的总呼吸速率和增幅略低于高需冷量的葡萄品种‘夏黑’。‘京蜜’和‘夏黑’两葡萄品种在自然休眠诱导期间,冬芽底物氧化水平和电子传递链水平上不同呼吸途径的运行活性发生了明显的变化,且变化趋势基本一致,与其自然休眠进程紧密相关,其中冬芽底物氧化水平上的戊糖磷酸途径(PPP)途径的运行活性与容量、蛋白质脂肪-TCA途径的容量和电子传递链水平上的交替途径的运行活性与容量,随着自然休眠进程的推进迅速增加;低需冷量葡萄品种‘京蜜’冬芽底物氧化水平上的PPP、蛋白质脂肪-TCA和电子传递链水平上的交替途径等与自然休眠诱导密切相关的呼吸途径的运行活性和容量都要略低于高需冷量葡萄品种‘夏黑’的冬芽。【结论】在自然休眠诱导期间,葡萄冬芽的总呼吸速率达最大值即峰值是葡萄冬芽自然休眠诱导期结束的标志。PPP途径和交替途径的运行活性与容量及蛋白质脂肪-TCA途径的容量的迅速增加是葡萄冬芽进入自然休眠的关键,是葡萄冬芽自然休眠诱导期的标志性生理变化。

冷休眠结合薄膜包裹对太平洋牡蛎生态冰温保活期品质及代谢的影响

为优化牡蛎流通作业模式,探明不同保活前处理方式对牡蛎无水保活期活力、品质的影响,本研究模拟实际产业运输,将采捕后的太平洋牡蛎冷链运输到销售地,经过人工海水复苏、净化后,分别采用散装处理以及低温诱导休眠结合薄膜包裹,2种不同保活前处理方式处置后,在生态冰温(0℃)条件下进行无水保活;分别测定不同保活时间下牡蛎存活率、质量损失率、菌落总数和大肠菌群以及肌肉品质的变化规律。结果表明,冷休眠薄膜组牡蛎在生态冰温条件下无水保活9 d,其存活率仍高于95%;质量损失率为3.95%,显著优于散装处理组(P<0.05);各组牡蛎在保活9 d后菌落总数、大肠菌群均符合国际限量标准,其中冷休眠结合薄膜包裹处理对牡蛎微生物生长繁殖抑制作用较为显著(P<0.05);随着保活时间的延长,散装组牡蛎L^(*)值、△E值劣变速率显著快于冷休眠薄膜组(P<0.05);硬度、弹性、胶黏性、咀嚼性也同样显示散装组牡蛎下降速率更为明显;保活9 d后,散装组牡蛎TVB-N含量增加了2.4倍,冷休眠薄膜组TBA值略有上升,肌肉品质显著优于散装组(P<0.05);微观组织结构也同样显示冷休眠薄膜组牡蛎肌肉结构紧密程度更好。研究表明,与净化后散装处理相比,冷休眠结合薄膜包裹的保活前处理方式能有效提升活体牡蛎在流通过程中存活率,减缓肌肉品质劣变速率,该保活前处理模式明显优于目前国内电商普遍采用的活体太平洋牡蛎流通作业模式。

油桃花芽自然休眠诱导期FAR1/FHY3基因的表达分析

FAR-RED ELONGATED HYPOCOTYL 3(FHY3)和它的同源基因FAR-RED-IMPAIREDRESPONSE 1(FAR1)参与远红光、脱落酸(Abscisic acid,ABA)对拟南芥种子休眠的调节,然而FHY3/FAR1在木本植物花芽休眠中的表达尚不清楚。本研究以八年生‘中油四号’油桃花芽为材料,利用NCBI找出桃树上的FAR1/FHY3同源基因,测定了同源性最高的5个基因在休眠诱导期的表达,并在休眠诱导期分别用脱落酸及远红光处理桃树,荧光定量检测了基因的表达量变化。结果表明,桃中同源性最高的Prupe.3G186100、Prupe.3G186200、Prupe.4G115100、Prupe.3G186000 4个基因在休眠诱导期均有上调,且受ABA诱导表达上调,受远红光诱导表达下调,而Prupe.2G327900在休眠诱导期表达下调,受ABA诱导下调,受远红光诱导上调。我们推测,Pp FRSs基因可能通过不同的模式参与油桃花芽休眠诱导的调控。

三种不同需冷量桃品种休眠诱导期生理变化

以三个不同需冷量的桃品种‘常绿桃’(无)、‘春捷’(102～120 C.U.)、‘青州蜜桃’(1200 C.U.)嫁接在同一桃树砧木‘山桃’上为实验材料,研究不同需冷量桃叶片在自然休眠诱导期(8月20日-11月20日)的生理变化。结果表明:在自然休眠诱导期,桃叶片的抗氧化保护酶活性、光合速率、可溶性糖和淀粉含量发生显著变化。随着休眠诱导的发展,超氧化物歧化酶(SOD)活性一直升高,在休眠诱导期后期(10月10日)‘常绿桃’高于‘春捷’和‘青州蜜桃’,过氧化物酶(POD)活性下降,不同需冷量桃无显著差异,过氧化氢酶(CAT)活性呈双峰变化且常绿桃峰值低于‘春捷’和‘青州蜜桃’;净光合速率呈下降趋势但常绿桃高于‘春捷’和‘青州蜜桃’且峰值分别是‘春捷’和‘青州蜜桃’的1.96和3.13倍;可溶性糖含量降低、淀粉含量增加但‘常绿桃’可溶性糖含量高于‘春捷’和‘青州蜜桃’、淀粉含量低于‘春捷’和‘青州蜜桃’。以上结果表明,‘常绿桃’在休眠诱导期保护酶活性、光合速率和可溶性糖含量均高于‘春捷’和‘青州蜜桃’,淀粉含量低于‘春捷’和‘青州蜜桃’。

种子休眠与解除的分子机制研究进展

种子休眠是植物适应性的重要组成部分,受到多种因素的共同调控。随着转录组学、蛋白质组学、代谢组学和分子生物学研究的发展,揭示了种子休眠的分子层面,这对于解除种子的休眠具有重要意义。本文综述了种子休眠诱导和解除过程中涉及的各种调控因子、环境因素的影响以及种子休眠的保护机制,为研究种子休眠和萌发提供依据。

切花菊种苗处理及定植试验研究

在京津冀地区利用日光温室进行切花菊促成栽培,定植时期在12月之前的需要对种苗进行处理。本文以春香一号、春香二号切花菊为试验材料,从提前诱导休眠、提前打破休眠和激素处理等几个方面进行了种苗处理研究;在种苗处理之后,又对定植时期、定植方式等方面进行了研究。结果表明,本地区切花菊最适宜的定植时期在11月16日至12月1日之间,比较适宜的定植方式是采用当年8月扦插所得到的1cm以上一级脚芽苗。

光周期对休眠诱导期桃树光合及PSⅡ光系统性能的影响

人工设置长日照和短日照2种光周期(以自然条件为对照),测定6年生春捷桃树叶片光合参数和叶绿素荧光快速诱导动力学参数,研究诱导休眠期间光周期对北方落叶果树光合性能的影响.结果表明:短日照条件下树体可提前进入休眠诱导期,长日照条件下则延后进入.休眠诱导期间,桃树叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(gs)降低,胞间CO2浓度(Ci)升高,表明Pn降低的原因是非气孔限制;PSⅡ的最大光化学效率φPo(或Fv/Fm)、潜在活性(Fv/Fo)、PSⅡ反应中心捕获的光能用于QA-下游的电子传递的能量比例(ψo)和光合性能指数(PIABS)均降低,表明光合电子传递链的电子传递能力受到抑制,其原因可能是PSⅡ反应中心受体侧QA-下游的电子传递链受到了伤害.长日照有利于提高休眠诱导期的光合速率,减小PIABS下降幅度,减轻光系统的受害程度,短日照则明显加深、加速光合机构的损坏.光周期的诱导效应与休眠进程相关.

葡萄休眠的自然诱导因子及其对休眠诱导期冬芽呼吸代谢的调控

以高需冷量葡萄品种‘夏黑'为试材,石开究短日照、长日照和自然光照3个条件下,葡萄冬芽休眠的自然诱导因子及其对休眠诱导期冬芽呼吸代谢的调控机制.结果表明:自然低温、短日照2个环境因素单独或共同作用均能诱导葡萄冬芽进行自然休眠.短日照在诱导葡萄冬芽进入自然休眠的过程中起主导作用启然低温起辅助作用;温度相同条件下,日照时间越短对葡萄冬芽自然休眠的诱导作用越强.总呼吸速率达到峰值是葡萄冬芽休眠诱导期结束的标志.在自然休眠诱导期间,葡萄冬芽磷酸戌糖途径运行活性和容量占总呼吸的比例迅速上升,其中自然条件的葡萄冬芽分别由16.0%和20.1%上升至22.3%和26.0%.自然低温是诱导葡萄冬芽底物氧化水平上呼吸途径发生变化的主导因素,短日照起促进作用.在葡萄冬芽自然休眠诱导期间,交替途径运行活性和容量占总呼吸的比例迅速上升,其中自然条件葡萄冬芽分别由19.4%和27.3%上升至38.2%和46.8%.自然低温和短日照均可诱导葡萄冬芽电子传递链水平上呼吸途径发生变化.

光周期对油桃芽休眠诱导及呼吸代谢的影响

以‘曙光’(Prunus persica var.nectariana cv.Shuguang)油桃为试材,研究光周期对油桃芽休眠诱导进程以及对芽内底物水平的呼吸代谢运行的影响.结果表明:短日照使油桃芽提前进入休眠诱导,并促进休眠迅速加深,而长日照使休眠延迟.整个休眠诱导期内,叶芽和花芽的总呼吸速率先升高后降低.在底物水平上,随着休眠诱导的进行,三羧酸循环(TCA)略有下降,但仍维持高位运行,磷酸戊糖途径(PPP)在总呼吸中比例持续上升.短日照诱导相关的呼吸代谢变化提前出现,而长日照对相关呼吸代谢的变化具有推迟作用.

光周期对油桃叶芽休眠诱导期抗氰呼吸的影响

以油桃品种‘曙光’(Prunus persica var.Nectariana cv.Shuguang)为试材,采用呼吸抑制剂法研究光周期处理下叶芽在休眠诱导期抗氰呼吸(交替途径)的发生、运行情况.结果表明:休眠诱导期内,叶芽总呼吸速率(Vt)呈单峰变化,短日照使其降低,诱导高峰期前移,而长日照亦降低Vt,但峰期后移.交替途径容量(Valt)呈双峰曲线变化而实际运行活性(ρValt)则为单峰曲线,两者后期变化不同步.自然低温和短日照共同作用可以显著诱导Valt和ρValt前期高峰期提前,显著降低后期Valt和ρValt.而长日照则对前期高峰具延迟效果,并有利于整个休眠诱导期ρValt的提高.日照长度对叶芽后期Valt高峰期迁移无明显作用.长日照有利于提高抗氰呼吸实际运行活力对总呼吸速率的贡献率,但抗氰呼吸不是主要的电子呼吸传递途径.

短日照对休眠诱导期油桃花芽两条电子传递途径的调控

以油桃品种"曙光"为试材,采用呼吸抑制剂法研究了短日照处理下花芽在休眠诱导期两条电子传递途径的发生和运行情况.结果表明:花芽总呼吸速率(Vt)和细胞色素电子传递途径呼吸速率(ρ’Vcyt)均呈双峰曲线变化,短日照可同步诱导两者的一次峰前移、二次峰后延,抑制ρ’Vcyt,但对Vt无显著影响.交替途径容量(Valt)和实际运行活性(ρValt)亦呈双峰曲线,两者基本同步变化,短日照可以显著诱导Valt和ρValt的前期高峰期提前,提高Valt和ρValt,对后期高峰期无明显作用.细胞色素电子传递途径呼吸速率下降和交替途径呼吸速率上升是油桃花芽休眠诱导期的重要特点.从两条电子传递途径的呼吸速率对总呼吸速率的贡献率来看,细胞色素电子传递途径仍是主要电子传递途径,交替途径起辅助与分流作用.