外源钙对蜜橘抗日灼生理病害的分子与生理机制研究

该研究以‘南丰蜜橘’为试验材料,于高温来临前期(6月份)在果实表面喷施0.14 g/L螯合钙为钙处理,以喷施清水为对照,测定果皮相关基因表达水平和抗氧化酶活性以及活性氧含量变化,探究钙对‘南丰蜜橘’果皮在日灼发生期间的钙信号转导途径相关基因调节抗氧化系统基因的表达特征,以揭示外源钙减轻蜜橘日灼生理病害的分子与生理机制,为实际生产中喷施螯合钙防控蜜橘日灼生理病害提供理论依据。结果显示:(1)经钙处理后‘南丰蜜橘’果实的日灼发生率较对照显著降低了13.76%。(2)实时荧光定量PCR发现,钙处理显著提高‘南丰蜜橘’钙信号转导途径相关基因(CsNADK、CsMPK 8、CsCPK、CsRBOH、CsCAMK 1、CsGAD),以及抗氧化酶相关基因(CsSOD、CsCAT、CsPOD、CsAPX、CsGSR、CsGPX)在果皮中的相对表达量。(3)钙处理可显著提高‘南丰蜜橘’果皮抗氧化酶(SOD、CAT、POD、APX、GR、GPX)活性,并显著降低O^(-·)_(2)、H_(2)O_(2)和MDA的含量。(4)荧光染色发现,在7-10月高温和强直射光胁迫期,果皮细胞产生了过量的ROS绿色荧光,且随胁迫时间的延长荧光不断漫延积累,但钙处理的ROS荧光强度均显著弱于对照。研究表明,喷施螯合钙处理可通过增强蜜橘果皮钙信号转导途径相关基因的表达,调控抗氧化系统基因表达以及抗氧化酶活性,清除过量的ROS,维持果皮细胞ROS代谢平衡,从而提升蜜橘果皮的抗日灼能力;生产中于高温来临前期在果实表面喷施螯合钙,是一种简便有效的预防蜜橘日灼病害的技术措施。