自然休眠诱导期油桃芽体抗氰呼吸代谢研究

论文摘要

本研究于2006-2007年在山东农业大学园艺试验站和设施果树研究室进行,以10年生‘曙光’油桃（Prunus persica var. nectariana cv.Shuguang）为试材,研究了补光及遮光处理和自然条件下休眠诱导期芽体的总呼吸速率、交替途径发生与实际运行、细胞色素途径与交替途径之间配比的动态变化,分析了秋季的自然低温和短日照对桃芽自然休眠诱导进程及两条主要呼吸电子传递途径运行规律的影响,同时对芽体自然休眠诱导期间的某些生理变化进行了研究;初步探讨了抗氰呼吸代谢参与芽体自然休眠诱导的机制。主要结果如下:1.芽体自然休眠受短日照和低温条件的诱导,其标志为新梢的生长停止。自然条件下,芽体9月6日进入自然休眠诱导期,补光处理使休眠诱导开始期延迟至9月13日,大约后延1周左右,而遮光处理则使休眠诱导开始期提前,约提前7 d左右。2.油桃花芽和叶芽总呼吸速率的变化趋势并不一致,花芽呈双峰曲线,叶芽呈单峰曲线,说明花芽和叶芽存在不同的呼吸代谢机制。不同处理条件下芽体Valt和ρValt的变化表明,交替途径容量和实际运行活性的上升是休眠诱导进程中的重要特点。秋季的自然低温在降低总呼吸速率的同时增加了流向交替途径的电子流,而短日照处理在降低总呼吸速率的同时却降低了流向交替途径的电子流,说明秋季的自然低温和短日照对芽体休眠诱导的机制存在差异。整个休眠诱导过程中,ρ′Vcyt /Vt始终远远高于ρValt/Vt,说明细胞色素途径是休眠诱导期芽体线粒体电子传递的主要途径,可能与芽体维持基本生命活动有关。3.随芽体自然休眠诱导进程的发展,芽体的生理代谢如水分含量及存在状态、膜透性、可溶性蛋白、碳水化合物、脯氨酸等含量均发生显著变化。9月底10月初,芽体总含水量呈上升趋势,休眠诱导后期芽体总含水量逐渐下降并稳定在较低的水平,表明芽体开始进入自然休眠期。芽体相对电导率和丙二醛含量均呈下降趋势,花芽中降幅较大。芽体可溶性蛋白和脯氨酸含量随着休眠诱导进程的发展呈上升趋势,休眠诱导后期稳定在较高的水平上,可能与芽体中脱水蛋白的合成有关,这些脱水蛋白在气温下降的深秋合成。休眠诱导期间油桃芽体可溶性糖和淀粉含量逐渐积累,但两者不存在此消彼长的变化过程,说明休眠诱导期间两种物质并不存在相互转化关系。芽体休眠诱导期间一些生理变化与休眠诱导进程的相关性分析表明芽体的束缚水、可溶性蛋白、可溶性糖、淀粉和脯氨酸含量与芽体休眠诱导进程呈正相关关系,相关系数大小依次为束缚水含量、淀粉含量、脯氨酸含量、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量;芽体自由水含量、相对电导率、丙二醛含量与芽体休眠诱导进程呈负相关关系,相关系数大小依次为自由水含量、丙二醛含量、相对电导率;芽体总含水量与芽体休眠诱导进程的相关性不大。芽体相对电导率、自由水、束缚水、丙二醛、淀粉和脯氨酸含量与芽体休眠诱导进程的相关系数均达显著水平。5.油桃花芽的Valt、ρValt与可溶性糖、淀粉、脯氨酸含量呈正相关,与相对电导率、丙二醛含量呈负相关;叶芽中刚好相反。芽体ρ′Vcyt与自由水含量、丙二醛含量和相对电导率呈正相关,与束缚水含量、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、淀粉含量和脯氨酸含量呈负相关,但相关系数较小。由于积累的可溶性蛋白、碳水化合物、脯氨酸除了作为呼吸底物外,还可能作为芽体生理代谢的基础物质及渗透调节物质,参与自然休眠诱导的调控。因此,交替途径和细胞色素途径活性与芽体生理变化间的关系较为复杂。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 英文缩略词
• 1 引言
• 1.1 抗氰呼吸研究进展
• 1.1.1 抗氰呼吸途径的测定方法
• 1.1.2 环境胁迫与抗氰呼吸
• 1.1.3 抗氰呼吸的生理意义
• 1.2 休眠诱导研究进展
• 1.2.1 休眠的发展进程
• 1.2.2 诱导休眠的自然因素
• 1.2.3 休眠诱导前后某些重要的生理生化活动
• 1.3 本研究的目的及意义
• 2 材料与方法
• 2.1 材料及处理
• 2.2 测定方法
• 3 结果与分析
• 3.1 芽体自然休眠诱导进程的界定
• 3.2 不同处理对自然休眠诱导期芽体呼吸参数的影响
• 3.2.1 不同处理对自然休眠诱导期芽体总呼吸速率的影响
• 3.2.2 不同处理对自然休眠诱导期芽体交替途径发生和运行的影响
• 3.2.3 不同处理对自然休眠诱导期芽体交替途径和细胞色素途径对总呼吸贡献率的影响
• 3.3 不同处理对自然休眠诱导期芽体生理变化的影响
• 3.3.1 不同处理对自然休眠诱导期芽体含水量的影响
• 3.3.2 不同处理对自然休眠诱导期芽体电导率的影响
• 3.3.3 不同处理对自然休眠诱导期芽体丙二醛含量的影响
• 3.3.4 不同处理对自然休眠诱导期芽体可溶性蛋白含量的影响
• 3.3.5 不同处理对自然休眠诱导期芽体碳水化合物含量的影响
• 3.3.6 不同处理对自然休眠诱导期芽体脯氨酸含量的影响
• 3.3.7 自然休眠诱导期芽体生理变化与其自然休眠诱导进程的相关性
• 3.4 两条主要电子传递途径活性与自然休眠诱导期芽体生理变化的相关性
• 3.4.1 自然条件下自然休眠诱导期芽体交替途径发生、运行及细胞色素途径活性与其生理变化的相关性
• 3.4.2 补光处理下自然休眠诱导期芽体交替途径发生、运行及细胞色素途径活性与其生理变化的相关性
• 3.4.3 遮光处理下自然休眠诱导期芽体交替途径发生、运行及细胞色素途径活性与其生理变化的相关性
• 4 讨论
• 4.1 不同处理对芽体自然休眠诱导进程的影响
• 4.2 不同处理对自然休眠诱导期芽体呼吸代谢的影响
• 4.2.1 不同处理对自然休眠诱导期芽体总呼吸速率的影响
• 4.2.2 不同处理对自然休眠诱导期芽体交替途径发生及运行的影响
• 4.2.3 不同处理对自然休眠诱导期芽体交替途径与细胞色素途径对总呼吸贡献率的影响
• 4.3 不同处理对自然休眠诱导期芽体生理变化的影响
• 4.3.1 不同处理对自然休眠诱导期芽体水分状态的影响
• 4.3.2 不同处理对自然休眠诱导期芽体膜透性的影响
• 4.3.3 不同处理对自然休眠诱导期芽体可溶性蛋白含量的影响
• 4.3.4 不同处理对自然休眠诱导期芽体碳水化合物含量的影响
• 4.3.5 不同处理对自然休眠诱导期芽体脯氨酸含量的影响
• 4.3.6 休眠诱导期芽体生理变化与其自然休眠诱导进程的相关性
• 4.4 两条主要电子传递途径活性与自然休眠诱导期芽体生理变化的相关性
• 5 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表论文情况