碗莲休眠生理及休眠特性研究

论文摘要

本文选择了中小型荷花‘娇容三变’、‘锦旗’、‘白碗莲’和‘迎宾芙蓉’作为试验材料。在新生莲藕成熟至自然越冬期间定期进行催芽试验和生理生化指标的测定。通过对发芽指标、可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白质、多酚氧化酶、过氧化物酶、生长素、细胞分裂素、赤霉素和脱落酸的定期测定及数据分析,从多方面对中小型荷花的休眠生理及休眠特性进行研究,旨在为温带型荷花的花期调控奠定理论基础,为荷花的引种等其他相关科研工作提供科学理论依据。1、碗莲在2007年9月至翌年2月主要经历了形态建成末期(生长末期),生理后熟期(新藕充实期),真休眠期(内源休眠期)和强迫休眠期(生态休眠期),由于花期及莲藕体型的差异,不同的品种各个阶段的划分略有不同。从对碗莲休眠特性的研究中发现,9月有2种碗莲生长未停止,处于形态建成末期。碗莲在生长停止,基本定型后仍需生理后熟过程,从而为莲藕的萌发积累充足的营养,在此期间发芽指标逐渐升高。成熟的新藕无明显的休眠期,只要温度适宜,即可正常萌发。进入秋季碗莲先后经历了真休眠和强迫休眠两个阶段。真休眠是受碗莲自身基因调控的自发性内源休眠,此时即使提供适宜的生长条件,也不能完全打破休眠。强迫休眠是不利于莲藕生长的外界环境引起的植株生长暂时停顿的现象,此时如给以适宜的条件,植株又可萌发恢复生长状态。中型荷花‘娇容三变’在11月就进入真休眠,休眠期2个月左右,且休眠相对较深。小型荷花中,花期较晚的‘锦旗’在12月进入真休眠,休眠相对较深;而早花期和中花期的‘白碗莲’和‘迎宾芙蓉’均在翌年1月才进入休眠,他们的休眠期多在1个月左右,且休眠较浅。2、碳水化合物和蛋白质作为莲藕的主要营养物质,是莲藕生理变化的基础,生命活动的中心。在生长至后熟期间营养物质主要表现为上升积累的过程。真休眠至强迫休眠期,可溶性糖含量继续上升。进入休眠相对较早的‘锦旗’和‘娇容三变’在真休眠期,淀粉和蛋白质继续积累上升,强迫休眠期为抵御低温,淀粉和蛋白质又下降;而进入休眠较晚的‘白碗莲’和‘迎宾芙蓉’,真休眠至强迫休眠期均处于低温月份,故淀粉和可溶性蛋白质含量一直下降。3、酶活性变化是植物体内生理活性变化的具体反映,而过氧化物酶及多酚氧化酶活性变化与碗莲根状茎的休眠关系较大。不同品种间酶活性差异较大,但在相同阶段则表现出相似的变化趋势。碗莲在形态建成至生理后熟期,随着新生藕成熟度的增加,藕体中的代谢旺盛,POD和PPO活性多呈先下降后上升的趋势,进入休眠后酶活性表现出相反的变化趋势, POD活性在真休眠期下降,强迫休眠期又上升,而PPO活性则正相反。4、在碗莲的自然休眠中,内源激素是一个十分重要的影响因子,参与了休眠的诱导、维持与终止。生理后熟期激素的含量及IAA/ABA,GA3/ABA,GA3/ABA比值多较大,随着莲藕的逐渐成熟又降低。ZR及ZR/ABA多在后熟早期就开始下降,GA3和GA3/ABA则下降最晚。ABA含量在完全成熟时达到最大,此时ABA含量的增加抑制了生长促进激素的作用,促使莲藕后熟的结束。可见形态建成至后熟期间,生长促进类激素对碗莲生长后熟起主导作用,其中ZR和IAA主要在前期促进莲藕的继续生长和营养的初步积累,GA3对莲藕后熟的影响则可以持续到莲藕基本成熟,而ABA则促进后熟的结束,诱导休眠的开始。5、进入真休眠期4种激素多继续下降,而此阶段ABA的下降幅度相对较小,3种激素比值多小于1,且GA3/ABA下降幅度最大。低含量的生长促进类激素,特别是GA3的迅速降低,减少了对生长抑制激素ABA的制约,使ABA在莲藕的休眠中发挥主要作用。强迫休眠期间GA3/ABA比值多回升,促进了真休眠的解除。GA3和ABA平衡的变化对真休眠的调控起主要作用,碗莲的休眠不仅取决于某种激素含量的增加或减少,还取决于激素之间的平衡。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• 1 文献综述
• 1.1 植物休眠的研究
• 1.1.1 休眠的概念
• 1.1.2 休眠的器官和分类
• 1.1.3 休眠的阶段
• 1.1.4 休眠机理研究进展
• 1.1.5 休眠诱导与解除的气象因子
• 1.2 植物休眠生理的研究
• 1.2.1 营养物质的代谢
• 1.2.2 酶活性的变化
• 1.2.3 内源激素的变化
• 1.3 荷花研究进展
• 1.3.1 荷花介绍
• 1.3.2 荷花花期调控的研究
• 1.3.3 荷花休眠特性的研究
• 1.3.4 莲藕膨大至越冬期间生理生化变化的研究
• 1.3.4.1 莲藕膨大过程生理生化研究
• 1.3.4.2 莲藕采后及贮藏期间生理生化研究
• 2 引言
• 3 材料和方法
• 3.1 试验材料
• 3.2 实验方法
• 3.2.1 碗莲自然休眠特性研究方法
• 3.2.1.1 样品采集与处理
• 3.2.1.2 碗莲发芽指标及生物性状测定
• 3.2.1.3 碗莲休眠特性判断
• 3.3.2 莲藕生理生化指标及激素的测定
• 3.3.2.1 试验材料及处理
• 3.3.2.2 可溶性糖含量及淀粉的测定
• 3.3.2.3 可溶性蛋白质含量的测定
• 3.3.2.4 多酚氧化酶活性（PPO）和过氧化物酶活性（POD）的测定
• 3.3.2.5 激素含量的测定
• 3.3 数据统计分析方法
• 4、结果与分析
• 4.1 碗莲自然休眠特性研究
• 4.1.1 ‘白碗莲’休眠特性研究
• 4.1.2 ‘迎宾芙蓉’休眠特性研究
• 4.1.3 ‘锦旗’休眠特性研究
• 4.1.4 ‘娇容三变’休眠特性研究
• 4.2 碗莲休眠生理研究
• 4.2.1 碗莲根状茎成熟至休眠期间营养成分的动态变化
• 4.2.1.1 碗莲可溶性糖含量的动态变化
• 4.2.1.2 碗莲淀粉含量的动态变化
• 4.2.1.3 碗莲可溶性蛋白质含量的动态变化
• 4.2.2 碗莲根状茎成熟至休眠期间酶活性的动态变化
• 4.2.2.1 碗莲PPO 活性的动态变化
• 4.2.2.2 碗莲POD 活性的动态变化
• 4.2.3 碗莲根状茎成熟至休眠期间激素含量的动态变化
• 4.2.3.1 碗莲IAA 含量的动态变化
• 4.2.3.2 碗莲ZR 含量的动态变化
• 4.2.3.3 碗莲GA3 含量的动态变化
• 4.2.3.4 碗莲ABA 含量的动态变化
• 4.2.3.5 碗莲激素间比值的动态变化
• 5、结论与讨论
• 5.1 碗莲休眠特性探究
• 5.2 碗莲休眠生理研究
• 5.2.1 营养物质的动态变化
• 5.2.2 酶活性的动态变化
• 5.2.3 激素含量的动态变化
• 5.2.3.1 激素与碗莲生长后熟的关系
• 5.2.3.2 激素与碗莲休眠的关系
• 5.2.3.3 激素平衡与碗莲休眠的关系
• 5.3 讨论
• 5.4 碗莲休眠特性在生产中的指导意义
• 参考文献
• 英文摘要
• 附图