赤霉素調(diào)控采后番茄果實抗冷機制研究.pdf

1、冷害是冷敏型果蔬低溫貯運的主要制約因素，探索果蔬抗冷機制，開發(fā)安全、高效、經(jīng)濟的抗冷誘導方法具有重要的理論和實踐意義。赤霉素（GA）是一類重要的植物內(nèi)源激素，參與植物對生物及非生物脅迫的響應。研究表明，水楊酸（SA）作為信號分子在果實抗冷誘導過程中發(fā)揮重要作用，且GA與SA之間存在互作關(guān)系，而目前GA和SA協(xié)同誘導采后果實抗冷機制尚不清楚。
　　本文以綠熟期番茄果實（Solanum lycopersicum L. cv. Zhef

2、en No.702）為試材，采用不同濃度的外源赤霉酸（GA3）處理后置于4℃貯藏28 d，貯藏期間統(tǒng)計番茄果實冷害指數(shù)以確定最適宜GA3濃度，再觀察番茄果皮細胞微觀結(jié)構(gòu)變化，測定貯藏期間丙二醛（MDA）含量、離子滲透率變化、細胞膜磷脂相關(guān)酶磷脂酶 C（PLC）和磷脂酶 D（PLD）、脂氧合酶（LOX）、細胞壁降解酶多聚半乳糖醛酸酶（PG）、抗氧化酶超氧化物歧化酶（SOD）和過氧化氫酶（CAT）的活性、GA信號途徑及其代謝相關(guān)基因、抗冷相

3、關(guān)基因CBF1以及SA生物合成基因ICS1的相對表達情況，研究采后GA3處理對番茄果實冷害的影響和GA在采后番茄果實抗冷誘導中的作用機制，并探索SA信號途徑在GA誘導番茄果實抗冷過程中的作用。此外，將野生型番茄果實（Solanum lycopersicum L. cv. Moneymaker）和GA合成相關(guān)酶基因缺失型突變株gib-3番茄果實于4℃條件下貯藏28 d，同樣測定上述各指標變化情況，研究在GA合成途徑受阻情況下，番茄果實抗冷

4、能力的變化，進一步明確GA在番茄果實抗冷調(diào)控過程中的作用地位。
　　主要研究結(jié)果如下：
　　（1）0.5 mM GA3處理能有效抑制番茄果實的冷害指數(shù)的上升，保持果皮細胞微觀結(jié)構(gòu)的相對完整，顯著降低MDA含量，延緩離子滲透率的增加，抑制細胞膜相關(guān)酶PLC、PLD和LOX以及細胞壁降解酶PG活性的增強，提高抗氧化酶SOD和CAT的活性。
　?。?）低溫抑制番茄果實中GA3含量的上升，0.5 mM GA3處理能迅速提高貯藏

5、前期番茄果實的GA3含量，下調(diào)GA信號途徑中的生長抑制因子DELLA蛋白基因GAI以及GA生物合成的關(guān)鍵基因GA20ox1和GA3ox1的表達，而GA分解基因GA2ox1的表達被上調(diào)。此外，GA3處理還能提高抗冷相關(guān)的重要轉(zhuǎn)錄因子CBF1的基因表達，并能通過異分支酸合酶（ICS）途徑提高番茄果實內(nèi)源性SA的水平。
　　（3）低溫貯藏期間gib-3番茄果實冷害指數(shù)、MDA含量、離子滲透率、PLC、PLD、LOX、PG活性均顯著高于野

6、生型番茄果實，而抗氧化酶SOD和CAT的活性則顯著低于野生型番茄果實。與野生型番茄果實相比，低溫條件下gib-3番茄果實中DELLA蛋白基因GAI和GA合成基因GA3ox1的表達顯著提高，分解基因GA2ox1和抗冷重要調(diào)控因子CBF1的表達被下調(diào)。此外， SA生物合成基因ICS1的表達也受到抑制。
　　綜上所述，GA在采后番茄果實抗冷調(diào)控過程中起重要作用。首先，外源GA3處理能維持低溫貯藏下番茄果實細胞膜的穩(wěn)定性；其次，外源 GA