三種處理誘導(dǎo)桃樹芽自然休眠快速解除機(jī)制的研究.pdf

1、自然休眠是落葉果樹為抵御冬季寒冷環(huán)境發(fā)展出的一種生物學(xué)特性，其解除需要一定時(shí)間的低溫積累。低溫積累不足會(huì)導(dǎo)致芽萌發(fā)及后續(xù)枝葉生長(zhǎng)異常，嚴(yán)重影響樹體生產(chǎn)能力。由于這一特性，自然休眠嚴(yán)重限制了設(shè)施果樹生產(chǎn)及溫暖地區(qū)的落葉果樹的栽培生產(chǎn)。目前對(duì)休眠解除機(jī)制的研究已涉及生理、生態(tài)、生化、分子生物學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域，研究還發(fā)現(xiàn)除低溫外許多處理也具有快速打破自然休眠的作用。為探討自然休眠快速解除的機(jī)制及關(guān)鍵調(diào)控因子，為安全、高效快速破眠技術(shù)的開發(fā)提供參考

2、，本研究選擇三種不同類型的破眠處理，50℃高溫（物理類）、單氰胺（化學(xué)類）和TDZ（生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑類），對(duì)其破眠過(guò)程進(jìn)行了研究。
　　 許多研究表明呼吸代謝、H2O2代謝和Ca2+在休眠解除過(guò)程中都發(fā)生標(biāo)志性變化，而Ca2+又是細(xì)胞分裂重要的調(diào)控因子，因此，本研究也圍繞這三個(gè)因子在休眠解除中的地位和相互關(guān)系展開。試驗(yàn)于2010年～2013年在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院進(jìn)行，以‘曙光’油桃（Prunus persica var.nectar

3、iana cv.Shuguang）為試驗(yàn)材料。試驗(yàn)分析了休眠芽的細(xì)胞周期特點(diǎn)，研究了三種破眠處理的破眠作用及對(duì)H2O2代謝、呼吸代謝和激素含量的影響，并檢測(cè)了破眠劑單氰胺、TDZ及信號(hào)物質(zhì)H2O2對(duì)芽休眠組織Ca2+轉(zhuǎn)運(yùn)的影響。初步總結(jié)了休眠快速解除過(guò)程中呼吸代謝、H2O2代謝和Ca2+的關(guān)系。主要結(jié)果如下:
　　 1.芽分生組織在萌芽期同時(shí)存在二倍體細(xì)胞群(G1期)和四倍體細(xì)胞群(G2期)，而在自然休眠期沒(méi)有明顯的四倍體(G2

4、期)細(xì)胞群，染色體復(fù)制受到抑制。
　　 2.三種破眠處理中50℃高溫和單氰胺破眠效果較好，而TDZ破眠效果較差。對(duì)于花芽，單氰胺處理后芽萌發(fā)最早、萌芽率最高，50℃高溫次之，TDZ最差;而對(duì)于葉芽，50℃高溫破眠效果最好，單氰胺次之，TDZ最差。單氰胺對(duì)枝條和芽具有顯著的毒害作用，主要表現(xiàn)為枝條顏色改變、枝梢干枯、芽及周圍組織壞死、脫落等。
　　 3.自然休眠期，芽分生組織細(xì)胞內(nèi)Ca2+大量分布于細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)區(qū)域，

5、質(zhì)膜鈣通道活躍，組織對(duì)Ca2+呈現(xiàn)吸收狀態(tài)。低濃度的單氰胺和TDZ對(duì)休眠芽分生組織Ca2+轉(zhuǎn)運(yùn)影響較小，但在有效破眠濃度下，單氰胺能夠顯著降低組織對(duì)Ca2+的吸收速率，TDZ則顯著提高組織對(duì)Ca2+的吸收速率。
　　 4.50℃高溫和單氰胺都能抑制休眠芽CAT表達(dá)和CAT活性，并引起H2O2積累，但對(duì)POD活性影響不大。50℃高溫引起的CAT活性抑制和H2O2積累發(fā)生較早，持續(xù)時(shí)間較短，單氰胺引發(fā)的CAT抑制和H2O2積累發(fā)生較

6、晚，持續(xù)時(shí)間也較長(zhǎng)。 TDZ對(duì)芽?jī)?nèi)H2O2含量、CAT活性、POD活性均未表現(xiàn)出顯著影響。
　　 5.在深休眠期對(duì)休眠枝條外施H2O2后，沒(méi)有顯著的破眠作用。但外源H2O2改變休眠芽Ca+轉(zhuǎn)運(yùn)狀態(tài)。低濃度H2O2降低組織Ca+吸收速率;高濃度H2O2使組織對(duì)Ca2+的轉(zhuǎn)運(yùn)由吸收轉(zhuǎn)變?yōu)獒尫?，這種變化與休眠解除前后Ca2+區(qū)域分布的變化一致。高濃度H2O2還誘導(dǎo)組織對(duì)K+離子的釋放速率升高，對(duì)Na+離子的吸收速率降低，對(duì)Mg2+的吸

7、收速率升高。
　　 6.50℃高溫、單氰胺和TDZ對(duì)休眠芽呼吸代謝影響不同。在總呼吸速率上，50℃高溫處理后芽呼吸速率數(shù)小時(shí)內(nèi)都維持在低水平;單氰胺能夠直接抑制休眠芽的呼吸作用，抑制程度與濃度呈正比，但處理后1d內(nèi)芽呼吸速率又顯著升高;TDZ對(duì)休眠芽呼吸速率沒(méi)有顯著影響。在呼吸代謝電子傳遞途徑上，50℃高溫和單氰胺都直接抑制電子傳遞的CYT途徑，對(duì)ALT途徑?jīng)]有規(guī)律性影響;在底物途徑上，高溫和單氰胺在處理后1～4 d活化PPP途