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(P_n)、气孔导度(g_s)降低,胞间CO₂浓度(C_i)升高,表明P_n降低的原因是非气孔限制;PSⅡ的最大光化学效率φ_Po(或F_v/F_m)、潜在活性（F_v/F_o）、PSⅡ反应中心捕获的光能用于Q_A^-下游的电子传递的能量比例(ψ_o)和光合性能指数(PI_ABS)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Q_A^-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PI_ABS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.
     

桃ERF转录因子家族生物信息学分析及 芽萌发相关基因筛选

以中油四号油桃(Prunus persica var. nectarina)为研究对象, 利用MEGA 6.0、MEME、GSDS和DNAMAN 6.0等软件对桃ERF家族数据进行生物信息学分析, 鉴定得到102个ERF转录因子家族基因, 并通过构建系统进化树将这102个基因分为10个子家族(I-X)。基因结构分析表明, 有81个基因不含内含子, 20个基因含有1个内含子, 有1个基因与其它成员差异较大, 含有5个内含子。保守元件分析表明, ERF家族包含20个保守元件, 其中Motif 1、Motif 2和Motif 4都属于AP2/ERF结构域, 同一个保守元件主要出现在同一个子家族中, 并且大部分保守元件的功能未知。VIII子家族基因的荧光定量PCR分析表明, 在桃叶芽处于不同的发育状态时, PpeERF068的表达量存在较大差异, 光照培养箱中培养的桃芽在萌发过程中各时期表达量变化趋势进一步表明该基因可能与叶芽萌发有关, 将其命名为PpeEBB1。该研究为进一步揭示PpeEBB1的分子机制奠定了基础, 并为桃树的栽培管理和熟期调控了提供理论指导。     

幼果期喷钙对‘黄金梨’采后果实贮藏性能的影响

以‘黄金梨’(Pyrus pyrifolia cv.‘Whangkeumbae’)为试材,研究幼果期喷0.5%氨基酸钙和0.5%硝酸钙对套袋果实采后相关生理指标的影响,旨在为延长‘黄金梨’果实贮藏期提供理论依据及技术途径。结果表明,在‘黄金梨’幼果期喷钙可以有效保持贮藏期间果实硬度,降低乙烯释放量;减少丙二醛(MDA)含量的积累,提高过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性;两种钙处理均可以增加贮藏期‘黄金梨’果实中原果胶含量,降低可溶性果胶含量,对多聚半乳糖醛酸酶(PG)和纤维素酶活性有明显的抑制作用,改善了果实的贮藏性能。两种喷钙处理中,氨基酸钙的综合效果优于硝酸钙。因此,在幼果期喷钙(尤其是氨基酸钙)是有效延缓采后‘黄金梨’果实衰老、提升贮藏性能的重要措施,具有较高的应用价值。     

外源钙对‘黄金梨’叶片光合特性及果实品质的影响

以12年生‘黄金梨’(Pyrus pyrifolia cv.Whangkeumbae)为试材,研究采前喷氨基酸钙和硝酸钙对‘黄金梨’叶片光合特性及品质的影响,为‘黄金梨’合理补充钙素营养和提高果实品质提供理论依据及技术途径。结果表明:(1)在‘黄金梨’幼果期喷钙显著提高了叶片的光合效率,其中氨基酸钙和硝酸钙处理的叶绿素相对含量(SPAD值)较对照提高了13.3%和8.3%,净光合速率(P_n)提高了11.5%和7.3%,蒸腾速率(T_r)提高了12.6%和7.8%,气孔导度(G_s)提高了7.8%和6.2%,光系统Ⅱ(PSⅡ)实际光化学效率(Φ_(PSⅡ))提高了9.8%和7.2%,光化学淬灭系数(qP)提高了11.6%和6.4%,PSⅡ的天线转换效率(F_v′/F_m′)提高了4.6%和2.8%,PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)提高了5.0%和4.2%;以氨基酸钙处理的效果最好。(2)对于果实品质而言,喷钙处理可以提高果实钙含量和硬度,与对照相比,氨基酸钙和硝酸钙处理的果实可溶性固形物含量提高了11.6%和6.2%,糖酸比提高了49.9%和32.1%,维生素C含量提高了25.7%和11.0%,同时细胞壁水解酶(多聚半乳糖醛酸酶、纤维素酶和β-半乳糖苷酶)的活性降低,果实品质得到改善,氨基酸钙处理效果优于硝酸钙。因此,在幼果期喷钙(尤其是氨基酸钙)是‘黄金梨’果实补充钙素营养、提升叶片光合性能和改善果实品质的重要措施,可在其生产中加以应用和推广。     

UV-B对设施桃叶片光合功能及叶绿体超微结构的影响

对温室栽培的油桃中油5号(Prunus persica var. nectarina cv. ‘Zhongyou5’)适量补充UV-B, 分析其对桃叶片光合功能及叶绿体超微结构的影响。结果表明, UV-B处理下各色素含量均有不同程度的增加, 其中叶绿素b的含量和净光合速率(P_n)提升幅度较大。相较于未补充UV-B的桃树(对照), UV-B处理的F_v/F_m无显著变化, F_v'/F_m'比值、光化学猝灭系数(qP)、非光化学猝灭系数(qN)以及PSII实际光化学量子效率(Φ_PSII)均有显著或极显著升高。透射电镜结果显示, UV-B处理下叶绿体基质片层空隙小, 堆叠紧密, 叶绿体外膜边缘清晰。可见, 温室内适量补充UV-B可快速改善叶片叶绿体的超微结构, 提升叶绿素分子捕获光能及向PSII传递的能力, 增大PSII反应中心的开放程度, 提高实际光能转化效率和PSII电子传递量子效率, 提高叶片的光合功能。该研究为设施果树光合性能改善和UV-B合理利用提供了理论依据。     

休眠期间油桃花芽碳水化合物代谢及其相关基因的表达变化

以十年生大田和三年生盆栽‘曙光’油桃花芽为材料,分别测定了其休眠期碳水化合物含量、糖代谢相关基因的季节性表达及低温处理下相关基因的表达变化,旨在探讨碳水化合物及低温与休眠的关系。结果表明：休眠期间可溶性糖（主要是蔗糖）含量逐渐增加,淀粉含量则呈相反趋势。糖代谢相关基因表达明显不同：腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶基因口GPase）无明显变化;组氨酸H3基因（HisH3）和己糖激酶I基因（胱,）在进入内休眠前有明显上升,蔗糖合酶基因（SuSy）则与之相反;尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（UGPase）表达总体上呈上调趋势,在进入内休眠后稍有下调。表明进入内休眠后,依赖HKl的糖信号转导途径起重要作用。在4℃处理后,与细胞分裂有关的基因HisH3含量急剧升高,而后下降,说明细胞分裂的减少并不是休眠期间抑制生长的原因;UGPase表现出与内休眠期一致的变化趋势,说明对低温有一定的适应性。     

设施作物响应UV-B辐射的研究进展

基于生态学和能量角度,早期对增强UV-B辐射影响植物生长发育及光合能力的报道多为负面性报道,例如,损伤DNA、改变蛋白质结构;增加活性氧及细胞膜透性;破坏光合作用;使植株矮化、株型缩小,抑制生长等。然而,UV-B并不是只对植物有不利影响,特别是在设施内UV-B不足或缺乏的情况下,适量补充反而有利于作物体内修复机制的激活,表现出对生长、产量和品质的正向调控。本文综述了设施栽培作物的信号转导、次生代谢物质、光合能力、生长发育、果实品质及产量等响应UV-B的研究进展,以期为设施栽培生产中UV-B的合理利用提供参考。     

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.     

高温和单氰胺对油桃休眠花芽呼吸代谢的影响

以3年生盆栽‘曙光’油桃为材料,研究油桃自然休眠过程中50℃高温和单氰胺对花芽呼吸代谢的影响.结果表明:高温和单氰胺均可以打破油桃的自然休眠,导致休眠花芽呼吸代谢显著下降,其呼吸代谢的衰减可持续数小时.主要呼吸途径三羧酸循环(TCA)和磷酸戊糖途径(PPP)的运行均受到影响.未经破眠处理的花芽TCA和PPP均呈衰减趋势,而高温和单氰胺诱导了早期呼吸衰减结束后PPP的迅速活化.高温还表现出对TCA恢复的诱导,而单氰胺在96 h内未表现出这种作用.在高温和单氰胺打破自然休眠的机制中,呼吸衰减和随后出现的PPP活化可能是重要的组成部分.