光周期对桃芽休眠的诱导效应及休眠诱导期呼吸代谢的研究

论文摘要

本研究于20062007年在山东农业大学果树试验站和设施果树研究室进行,以油桃品种曙光（Prunus persica var. nectariana cv. Shuguang）为试材,系统研究了光周期对休眠的诱导效应及光周期处理对休眠相关生理代谢的影响,并探讨了自然休眠诱导期间油桃芽体底物呼吸代谢规律以及与呼吸有关的碳水化合物含量、水分状态、膜环境等动态变化。主要研究结果如下:1.休眠诱导期是植物由生长状态发展为休眠状态的一个过渡阶段。自然条件下,曙光油桃芽于9月初进入休眠诱导期,并于11月初结束休眠诱导期转入自然休眠期,自然休眠诱导期长约60d。2.光周期对自然休眠诱导进程影响明显,人工短日照处理使得曙光油桃植株提前停止新梢生长,连续4周短日照处理可使曙光油桃芽提前7d进入休眠诱导期,加快桃芽的休眠诱导进程,促使桃芽提前21d结束休眠诱导期。人工长日照处理则效果相反,减缓了桃芽休眠诱导进程,使桃芽延迟7d结束休眠诱导期。3.桃芽呼吸代谢强度变化及呼吸途径的改变与休眠诱导进程密切相关。休眠诱导期间芽呼吸强度呈不对称的“W”形变化趋势,其中第一个最低点在休眠诱导期开始后7d出现,最后一个则与休眠诱导期的结束相适应;在休眠诱导期间呼吸代谢中的TCA途径占主导地位,总体波幅变化不大,EMP途径呈下降趋势,PPP途径整体呈上升趋势,其途径变化与休眠诱导进程相关;休眠诱导期内MDH活性变化不大至休眠诱导结束后略有下降,PGI活性持续下降,而PPP途径的关键酶G-6-DPH活性则呈上升趋势,与呼吸代途径的变化一致。4.休眠诱导期间,芽体营养大分子类物质含量的变化与呼吸途径的变化相符合。芽淀粉含量自9月上旬快速增加,在10月中旬起含量趋于稳定;可溶性糖含量自9月下旬起持续增加;可溶性蛋白含量呈整体下降趋势,并在11月初休眠诱导结束时趋于稳定。5.油桃芽水分状态的变化与休眠诱导进程相关性显著,休眠诱导期内总含水量略有下降,自由水含量在休眠诱导开始后迅速减少,9月底开始稳定在较低水平;束缚水含量则伴随休眠诱导的发展迅速增加,至11月初休眠诱导结束时变缓,束缚水含量呈总体升高趋势。自由水/束缚水比值在曙光油桃进入休眠诱导期时迅速下降,花芽中自由水向束缚水转变更为显著,叶芽中水分变化则较为稳定。在休眠诱导期间膜透性降低,渗透性物质脯氨酸含量呈先增高后降低的趋势,而膜脂过氧化产物丙二醛（MDA）含量则呈降低的变化趋势。6.光周期在对休眠诱导进程产生影响的同时,对休眠诱导期相关生理代谢指标也产生相应的影响。人工长日照处理能够提高碳水化合物含量水平,延迟自由水向束缚水转化,增加脯氨酸及MDA含量,而短日照处理则提高桃芽可溶性蛋白水平,降低呼吸强度,使各呼吸途径的比例略有影响。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 休眠的分类和进程
• 1.1.1 休眠的分类
• 1.1.2 休眠的进程
• 1.2 休眠诱导机制的研究进展
• 1.2.1 光与休眠诱导的关系
• 1.2.2 温度与休眠诱导的关系
• 1.2.3 内源激素与休眠诱导的关系
• 1.2.4 影响休眠诱导的其他因素
• 1.2.5 休眠诱导的分子学研究进展
• 1.3 呼吸代谢的研究进展
• 1.3.1 呼吸代谢的多样性
• 1.3.2 呼吸代谢强度与休眠的关系
• 1.3.3 呼吸代谢途径与休眠的关系
• 1.4 与休眠诱导相关的生理机制的研究
• 1.4.1 营养大分子
• 1.4.2 水分状态
• 1.4.3 细胞膜环境
• 1.5 研究目的及意义
• 2 材料与方法
• 2.1 试验材料
• 2.2 试验处理
• 2.3 测定方法
• 2.3.1 休眠进程的确定
• 2.3.2 新梢生长状态的测定
• 2.3.3 桃芽鲜重的测定
• 2.3.4 呼吸代谢强度及各途径的测定
• 2.3.5 呼吸代谢途径关键酶活性的测定
• 2.3.6 碳水化合物含量的测定
• 2.3.7 水分状态的测定
• 2.3.8 相对电导率的测定
• 2.3.9 脯氨酸含量的测定
• 2.3.10 丙二醛含量的测定
• 2.4 数据处理
• 3 结果与分析
• 3.1 桃芽休眠诱导进程的界定
• 3.1.1 桃芽休眠诱导期的界定
• 3.1.2 油桃新梢和桃芽生长量的变化
• 3.2 休眠诱导期桃芽呼吸代谢的变化动态
• 3.2.1 休眠诱导期桃芽呼吸强度的变化
• 3.2.2 休眠诱导期桃芽呼吸途径的变化
• 3.2.3 休眠诱导期桃芽呼吸代谢相关酶活性的变化
• 3.3 休眠诱导期相关呼吸底物含量的变化动态
• 3.3.1 休眠诱导期碳水化合物含量的变化
• 3.3.2 休眠诱导期桃芽可溶性蛋白含量的变化
• 3.3.3 休眠诱导期水分状态及含量的变化
• 3.3.4 休眠诱导期桃芽膜透性相关指标的变化
• 3.4 光周期对油桃芽休眠诱导的影响
• 3.4.1 光周期对油桃休眠诱导效应的影响
• 3.4.2 光周期对桃芽呼吸代谢的影响
• 3.4.3 光周期对营养大分子物质含量的影响
• 3.4.4 光周期对水分状态及含量的影响
• 3.4.5 光周期处理对膜相关特性的影响
• 4 讨论
• 4.1 桃芽休眠诱导进程的发展
• 4.2 光周期对休眠诱导的效应
• 4.3 底物呼吸代谢与休眠诱导之间的关系
• 4.4 休眠诱导期内呼吸代谢与其他生理指标的相关关系
• 5 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文