（果树学专业论文）赤霉素对冬枣光合作用和内源激素的影响.pdf

摘要 本试验以冬枣为试材 研究了不同浓度赤霉素对盛花期冬枣叶片光合作用的影 响 并且对其叶片的叶绿素 可溶性糖 淀粉 蛋白质和内源激素含量进行了分析 结合比叶重和叶面积的测定 研究盛花期外源赤霉素是如何影响冬枣叶片光合作用方 面的生理生化变化 进而为冬枣栽培上赤霉素的使用提供科学的理论依据和实践指 导 主要研究结果如下 1 盛花期施用不同浓度赤霉素并未改变冬枣叶片光合速率日变化类型 各处理 均呈典型的双峰曲线 有明显的 午休 现象 峰值分别出现在1 0 0 0 和1 4 0 0 左右 第一峰值明显大于第二峰值 非气孔因素是导致午休的主要因子 2 0 m 以 4 0 r 1 1 班和6 0 m g 儿赤霉素处理减小了午休时冬枣叶片光合速率的下降幅度 8 0 r n 班 赤霉素处理则增大了午休时叶片光合速率的下降幅度 2 不同浓度赤霉素影响了冬枣叶片的气孔导度和胞间c 0 2 浓度 2 0 l g l 和 4 0 i i l 班处理提高了叶片的气孔导度 降低了胞间c 0 2 浓度 进而提高了净光合速率 1 0 0 0 左右时光合速率值分别为对照的1 0 0 2 8 和1 0 9 4 5 4 0 i n 玑处理显著高 于对照 6 0 i l l g l 和8 0 m g l 处理则降低了叶片的气孔导度 提高了胞间c 0 2 浓度 因此使叶片的光合速率下降 并且8 0 m 扎比6 0 m 班对冬枣叶片光合速率的负效应 更大 所以说 外源赤霉素对净光合速率的影响与气孔因素和非气孔因素有关 3 不同浓度赤霉素处理盛花期冬枣叶片后 除8 晌昏见处理外均提高了光饱和 点 其中4 0 m g l 处理效果最明显 四个处理均降低了光补偿点 其中2 0 m 叽和4 0 m g l 处理效果明显 4 锄n g l 赤霉素处理对冬枣叶片叶绿素 a b 含量有正效应 并且在处理后 第5 天效果最明显 2 0 m 玑处理与对照相近 6 0 m g l 和8 0 i i l 班处理则对冬枣叶片 叶绿素 a b 含量有负效应 各赤霉素处理均降低了叶片叶绿素a b 的值 5 经过不同浓度赤霉素处理的冬枣叶片可溶性糖含量虽然降低后又回升 但总 体仍是下降的 处理后第3 5 天与第1 天相比可溶性糖含量下 犟幅度4 0 i n 刚 2 吣矾 c i 6 0 m 刚 8 0 l 1 虮 淀粉含量在前期第1 1 4 天下降 后期迅速上升 第3 5 天时均显 著高于第一天 适宜浓度赤霉素促进了蛋白质的合成 但并没有改变冬枣叶片蛋白质 含量的变化趋势 处理后第7 天 蛋白质含量达到最高 其中4 0 m g l 赤霉索处理的 蛋白质含量明显高于对照 6 与对照相比2 0 m g l 和4 0 m 班赤霉素处理对冬枣叶片叶面积增长有促进作用 4 0 l n g l 效果最好 差异极显著 6 0 m g l 和8 0 m g l 处理则降低了冬枣叶片叶面积的增 长速度和幅度 8 0 m 2 l 赤霉素处理效果最明显 就赤霉素对比叶重的影响而言 影响 效果不明显 处理后1 7 天 比叶重上升 4 0 m l 处理高于其它处理和对照 差异 不显著 8 0 m 扎处理则低于对照 差异也不显著 随后各处理和对照经过不同幅度 的下降后 最终各处理与对照数值相近 7 赤霉素没有改变冬枣叶片内源激素含量的变化趋势 i a a z r g a 3 舢b a 总 体呈下降趋势 但与对照相比不同程度的提高了内源激素的含量 并且提高幅度 8 0 i i l 6 f i 妒 4 0 m l 2 嘶g l 处理 8 外源赤霉素对冬枣叶片光合作用影响的持续期为1 4 天左右 在各浓度处理中 4 0 r n g l 处理对冬枣叶片光合作用促进效果最好 并且在处理后5 天左右效果最明显 关键词 冬枣 外源赤霉素 光合作用 内源激素 e 仃e c to fg a o np h o t o s y n t h e s i sa n d h o 砌o n ei nl 衄v 器o fb m m a l 州u b e z 田p h u sj u j h b e d o h g z n o m a j o r p o m o l o g y m a s t e rp o s t g r a d u a t e c a ol i u q i n g s u p e i s o r w e nz b i i a n g 1 ni h i se x p e r i 蜘t t h ee f f e c to fd i 船r e n tc 叫 n 仃a t i o n so fg i b b e r c l l i no np h o t o s y n t l l e s i sa n d e n d 0 8 c i l o u sh o r i l l o n eo fi o n g z a ol e a v e si nf l o r e s c e n c cw e r es t i l d i e d a da n a l y dt h el e v e i so f c h l o r 0 曲y l l s 0 l u b i l i t ys u g a ls t a f c h p r o l e i n a 1 1 de n d o g e n 咖sh o m l o n eo fl e a v e s c o m b i n a t e dt h c m e a s u f e m e n to f s p e c i 矗c ew e i g h ta n da r e ao f1 v e s r e s e a r c h e dh o w t b ee x o g e n o u sg i b b e r e l l i ne 丘b c t e d p h y s i o l o g i c a l 卸db i o c h e m i c a lc h 卸g c so np h o t o s y n t l l c so fd 0 n g z a ol e a v e si nf l o r c s c e n c e a l l dt h e n p f m 刊ef h e o r c t j c a i b a s j sa n dp r a c t i c a lg t l i d 鞠cf o r t h eu s co fg f b b e 陀玎i o 矗 o n g 趵oc l i 王矗v a t i o n 1 u s i n gd f 脏晌 tc o n c e n t r a t f o n so fg i b b e r e l l i no nd o n 辞a oj e a v e sh a dn o tc h 卸g e dt 1 1 et y p e0 f p h o t o s y n t l l e s i s 阳t ec h 粕g e t h p f o c c s s i n gf a c t o 话a l lp r e s e n t e dt y p i ld o u b l e p e a l c u r v c a n do b v i o u s m j d d a yd e p r e s s p b c 力o m e n o n n ep c a kv a j u e so c 叫t e d a ia b o u l1 0 堋a 1 1 d1 4 0 0f e s p e c i i v e jy n e 胁t p e a kv a l u ew 髂h i g l l e r t h 如t h es e c o n dp c a kv a l u e t h em a i 玎r e a s 帅sf b rt h em i d d a yd e p r e 蟠i o nw e r e s t o m a t a la n dn o n s t o m a t a lf a c t o r s 2 0 1 1 1 9 l4 0 i n g la n d6 0 i l l g lg i b b e r c l l i nt r e a t i n c n t sr e d u dt h e d e c r e a s eo fp h o t o s y l l t h c s i sr a 把a tl h em i d d a yd 印r e 船i o n b u t8 l l g l 画b b e r e l l i nt r e a i i l l e n t si n c r c a s e d t l l e d r o p 2 d i 廿e r e n tc o n c 即仃a d o n so fg i b b e r e l l i na 丘e c t e dt 1 1 es t o m a t a lc o n d u d a l l c ea n di n t e r l l u l a rc o n c e n t r a t i o n t h ei m p m m 叨to fp h o t o s r t l l c s i sw a sf c 轴l t e dh d ms t o m a i a lc o n d u 蚴c ea s c 蛐d i i l g 柚d i n t e r l l u l 盯c o n c e n t r a i i o nd e s c e n d i n gu n d e r2 0 m g la n d4 0 m g i g i b b e r e l l i nt r e a t m e n 乜 p h o t o s 山e t i c r a t e si n c r c a s e dl o o 2 8 柚d1 0 9 4 5 a ta b o u t1 0 吣4 0 f r l g 几t r e a t i n e n tw a sh i 曲e ft j l 柚t h a to f c o n t l d b u ts i o m a 咖c o n d u c t a n c ed e s c 朋d e da n di n t e r i 王u j a rc c e n 柏t i o na s c e n d e du n d e r6 h 叽 a n d8 0 m g lg i b b e r e l l mn e a t 1 e n t s s 0t h ep h o t o s y n t h e s i sw 器d e d i n e d a 1 1 dt h en e g a t i v ee a b c t so f 8 岫g 几w a s 埘 阼v i s j b et h a 玎 班l 撑a t 腓m s o h e 啪i nr e a s o n sf o 百b b 臼谫 i da m c t i n g p h o t o s y n t h e s i so fd o n g z a ol e a v e sw e r es t o m a t a l 柚dn o n s t o m a t a lf a c t o 飓 3 a 且e rt l eh a l l d e do fg i b b e r e l l i n t l l e1 i g h tc 0 叫 e n s a t i o w a si m p f 0 v e di na d d i t i 帅t ot h e8 0 i n 玑 t r c a t m e n t w h i d l4 0 m g lw a sm o t ev i s 沏e g h ts a t u r a t i o np o i mw a s e d u o e db ya l lt h ei r e a t m e n t s a n d 4 0 m g l w a sm o r cv i s i b l et h a nt h eo t h e r s 4 4 0 t n g lg i b b e r e l l i nt r e a t m e n c h a dap o s i t i v ee t f e c o nc h l o r o p h y u n t e n to fd o n g z a o1 e a v e s a n d c h ee c 1w a st 1 1 em o s to b v i o u sa 舭r5d a y s 2 h n g 几t r e a t l l l e n tw a ss i m i l a rw 油t h e0 0 n t m l 6 0 m g 几 a n d8 0 t n 班h a dan e g a t i v ee 怕c t s 呻c h l o m p h y l lo o n t e n t a l l t h eg i b b e r e l l i n 仃e a t i l e n tr e d u c e di h e v a l u eo fc h l o r o p h y ua b 5 a l t b o u g hs o l u b i l i t ys g a rc o n t e n td s e da f t e rr e d u c i n g t h eo v e m lt r e n dw a sd o w n w a r d a n dt h e d e c l i n em a r g i nw a s4 0 m g l 2 0 m g l c k 6 0 1 1 1 少8 0 m k t b e3 5 l hd a yc o m p a r e dw i t ht h ef j i s td a y s t a r c hc o n t e n tw a s e d u c e da tt h ef i r s t lt o1 4d a y s a n dt h e nr i s e dr a p i d ly a tt h e3 5 t hd a ys t a r c hc o n i e n l w a sh i g e rn o t a b l ei b a nl h ef i r s td a yp r o c i ns y n t h e s i sw a sp r o r n o t e d b yg i b b e r e l l i n b u td i dn o tc h a n g e t h et r e n do fc h a n g e so ft h ep r o t e i nc o n t e n t 7d a y sa n e rt r e a t m e n t p r o t e i nc o n t e n tr e a c h e dt i eb i g b e s l a n di h e4 0 t t 班百b b e r e l l i nt r e a t m e n tw a sh i g h e rt h a nt h eo t h e r s 6 g i b b e r e l l i nt r e a t m e n to f4 n l g la n d2 0 m g lp l a dai m p o n a n tr o l e i nb o o s t i n gd o n g z a ol e a v e s j e a fa r c ag r o 叭h a n d4 0 r n g lb a dv e i ys 遮n i f i c a n td i 骶r e n c e s o nt h ec o n t r a r y 6 0 岫g 几a n d8 0 h 虮 p m c e s s i n gr e d u c e dt h el e a fa r e a 酎o w l ha n dm a r g i n s 8 0 i i l g l 西b b e r e l l i nt r e a t m e n th a dt l l em o s t o b v i 叫se f f 色c t a sf a ra sl h ee 扫f e c to f 酉b b e r e l l i no ni h es p e c i f i c ew e i 曲tw a sc o n c e m e d t h ee f f 色c tw a s n o t 8 p p a r e n t a n da n e r h a db ep m c e s s e dl 一7d a y s 4 0 1 1 1 9 ll r e a t m e n tw a sh j g h e rt h a l lo t h e rc o n t r a s t b u t t l l ed i 骶r e n c ew a sn o ts i g n i f i c a n t 8 0 r n g lt r e a t m e n tw a si e s st h a nc o n t f a s t a n dt h ed i 雎r e n c ew 髂n o t s i 鲫访c a n ti o o a n e rd i f f e r e n td e 乎e eo fd r o p a l lt r e a t m e 力t sw e r es i i l l i l a rd e a l w i i ht h ec o n t r a s t u l f i m a l e l y 7 g i b b er e l l i nt r e a t m e n t h a dn o tc h a n g c de n d o g e n o u sh o 丌1 1 彻ec o n t e tt r e n d so fd o n g z a ol e a v e s w 油 o v e r a l ld o w n w a t dt r e n df o ti a a z r g a 3 a b a c o m p a r e dw i l ht h ec o n t t a s ta l lt r e a 咖e n t si n c r e a s e d t b ee n d o g e n o u sh o 矾o n el e v e l s 如dt h ei m p r 0 v em a 曙i nw a s 8 0 6 0 4 0 2 0m l 8 e o g e n 叫sg i b b e r e l l i na d d r e s s c dv a j i df o r1 4d a y so rs o i 玎t h ec 伽c e n t r a t j 伽p m c e s s i n g 4 0 m g 几 t r e a i m e n th a dt b eb e s tr e s u l t so fp r o m o t i o no np h o t o s y n l h e s i s 卸dw i 血t l l em o s to b v i o u se a 色c ta f t e r5 d a y so rs oi nd e a l i n g k e yw o r d s z 国却淞螂施 d 仰乎a ot r e s s e o g e n o u sg i b b e r e l i i n p h o t o s y n t h e s i s e n d o g e n o u s h o n o n e 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果 据我所知 除了文中特别加以标注和致谢的地方外 论文中不包含其他人已经 发表或撰写过的研究成果 也不包含为获得塑韭垒些盘堂或其他教育机构的学 位或证书而使用过的材料 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文 中作了明确的说明并表示谢意 学位论文作者签名签字日期 2 年 月膨日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解塑些盔些盘堂有关保留 使用学位论文的规定 有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘 允许论文被查阅和借 阅 本人授权塑兰垦壅些盘鲎可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行 检索 可以采用影印 缩印或扫描等复制手段保存 汇编学位论文 保密的学位论文在解密后适用本授权书 签字日期 i 年 月侈日 签字日期 删年占月呷日 学位论文作者毕业后去向 工作单位 通讯地址 电话 邮编 外源赤霉素对冬枣叶片光合作用和内源激素的影响 1 引言 冬枣果形美观 色泽鲜艳 果肉脆嫩多汁 浓甜微酸 是风味极佳的枣鲜食品 种之 它富含人体所需的多种维生素和氨基酸 以及丰富的矿质元素和较多的药 用物质 有很高的食疗价值和多种保健功效p 也是目前公认的品质最好的鲜食枣 品种i 吲 冬枣以前主产地为山东北部的德州 滨州和河北的黄骅 直到1 9 9 4 年4 月通过全国农作物品种审定委员会认定后才作为良种在河北及其它省市适宜地区推 广p j 随着我国市场经济的发展和对冬枣认识的深入 近几年来其栽培面积和发展 规模不断扩大 但对冬枣的研究还相对较少 栽培技术也尚未完善 在其生产过程 中存在着许多技术问题 目前关于枣果实发育 耐贮性的研究较多 而对于如何通 过生长调节剂来促进冬枣的光合作用方面的研究相对较少 所以合理施用生长调节 剂 提高冬枣光合效率就日益成为冬枣生产中迫切需要解决的问题 光合作用是地球上规模最大的把太阳能转变为可储存的化学能的过程 也是规模 最大的从无机物合成有机物和从水中向大气圈释放氧气的过程 光合作用是生物界获 得能量和食物的基础 果树的光合作用是联系生长 发育 结果的纽带和基础 它既 是果树生长发育好坏和生产力高低的决定因素 同时又是果树栽培生理领域的中心内 容 在自然条件下 由于光照 温度 水分 空气 矿质营养等外部因素和植物生理 特性等内部因素的限制 光合作用往往不能高效的进行 化学调控是一种十分重要的 生产技术措施 已经成为提高光合作用的途径之一 是植物生理基础研究继化学施肥 之后对田间作业实现高产 高效 优质的划时代的贡献i 应用植物生长调节物质是实施化学调控的最主要的手段 赤霉素 o i b b e r c l l i n s 是 调节植物生长发育的五大激素之一 2 j 它广泛存在于植物界 到1 9 9 8 年为止 已发现 1 2 7 种g a 吼根据g a 分子中碳原子数的不同可分为2 0c 赤霉素和1 9c 赤霉素2 种类型 4 其中g b 是1 9 c 赤霉素 已成为农 林 园艺生产广泛使用的一种生长 调节剂 5 赤霉素作为一种重要的植物激素 可以影响植物生长发育分化的各个方面 1 6 l 如种子萌发 茎的伸长 花器官的诱导和发育以及种子和果实的形成 枣树花期喷 布g a 3 是提高枣树坐果率的一项重要措施 目前对于赤霉素在枣树上的应用多集中 在其防止落花落果 提高坐果率上 然而外源g 如的效应是多方面的 它与光合作 用也有着密切的关系 叶片的光合潜力能否充分发挥 对产量的形成有很大的影响 因此 本文在综述前人研究概况的基础上 对赤霉素对冬枣光合作用等影响进行了进 一步研究 为进一步合理施用g a 3 提供理论依据 1 1 影响光合作用的生理生态因子 1 1 1 光照 光合作用是一个光生物化学反应 光是光合作用的能量来源 也是影响光合碳循环 河北农业大学硕十学位 毕业 论文 的光调节酶活性的重要因素 以及形成叶绿素的重要条件 光直接制约着光合速率的 高低1 w 有研究表明 在低温弱光下 番茄植株生长停滞 叶绿素含量 净光合速率 p n 气孔导度 g s 胞间c 0 2 浓度 a 下降1 8 j o 弱光影响光合机构和活性 但不破坏 光合结构 当光合机构接受的光能超过它所能利用的限度时 光引起光合速率的降低 产生光抑制 光抑制最显著的特征是p s i i 光化学效率降低 当发生光抑制时 叶片 的p n g s 及电子传递速率下降 许多研究证明了这一点1 9 1 0 1 在强光下 非光辐射 能量耗散即依赖于叶黄素循环的能量耗散过程则成为防御饱和光强以上的强光对光 合机构的破坏的主要形式 1 2 1 3 l 在一定范围内 光合速率随着光合强度的增加而加快 但超过一定范围之后 光合速率增加转慢 当达到某一光强时 光合速率不再增加 此时的光强为光饱和点 l s p 各种作物的l s p 不同1 8 j 当光强降低至一定水平时 光合吸收的c 0 2 与呼吸放出的c 0 2 相等 此时的光强称为光补偿点 l 1 0 p 单位同 l s p 各种果树的l s p 不同1 81 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 1 1 2 温度 光合作用中的暗反应是由酶所催化的化学反应 而温度直接影响着酶的活性 因 此 温度对光合作用的影响也很大 一般植物可在1 0 3 5 下正常进行光合作用 其中以2 5 3 0 最适宜 在3 5 以上时光合作用就开始下降 4 0 5 0 时即完全停 止 胡文海等 8 l 对番茄进行5 低温处理后 导致光合速率的降低 认为可能是通过 影响光合机构或暗反应酶活性来影响光合作用 当植物经受0 以下低温时 光合速 率下降 很可能是细胞内外的水分结冰引起细胞脱水和机械破坏l 光合作用在高温 胁迫下也降低 张放 1 5 j 报道 短期高温胁迫 主要使柑橘气孔关闭 减少c 0 2 供应 量 降低叶片光合速率 然而较长时间 2 3 天 的高温刺激会进一步影响到叶肉细 胞的光合活性 如 r u b p 羧化酶的活性 r u b p 的再生能力 光合电子传递和光合 磷酸化活性等 1 1 叫 1 3 水分 水分对光合作用的影响是多方面的 水是光合作用的原料之一 又是各种生化反 应的介质 影响气孔的开闭 细胞膨压及光合产物代谢 1 7 1 8 l 干旱还影响生物膜透性 与流动性 膨压是细胞生长的驱动力 植物在干旱条件下 细胞膨压维持能力的强弱 是植物适应干旱 维持正常生长的关键 较强的膨压维持能力 能够维持较高的光合 速率 积累较多的光合产物 维持较好的生长速度 从而保证较高产量 19 驯 当植物 叶片处于低水势状态下 净光合速率下降 光合电子传递受到抑制 由于叶绿体膜复 合体将吸收的光辐射能转化为化学能的能力发生改变 使叶绿体量子产额有所下降 随着叶黄素循环的光化学猝灭的增加 c 3 c 4 植物通过非辐射能的耗散 减轻干旱 对光合器官的光破坏作用 所以 保持充足的水分 有利于作物光合作用的进行 外源赤霉素对冬枣叶片光台作用和内源激素的影响 1 1 4c 0 浓度 空气对光合作用的影响主要是通过c 0 2 来起作用的 c 0 2 是光合作用的原料 对 光合作用影响很大 大气中c 0 2 浓度通常为3 3 0 p p m 远远不能满足植物光合作用的 需要 c 0 2 对光合作用的反应皓线表明 当c 0 2 浓度超过正常大气的水平后 光合速 率仍随c 0 2 浓度的上升而上升 高浓度的c 0 2 对植物的光合作用的影响表现为短期 和长期效应 当c 0 2 浓度倍增时 光合速率在短期内增加l z l 2 2 刀 但经过一段时间后 光合速率的提高超过了光合产物的合成 运输和利用的能力 从而产生了光合产物的 反馈抑制 使光合速率下降 有人认为在高c 0 2 浓度下 植物光合作用的适应性下降 是由于 源一库 平衡遭到破坏口l 但是 这种观点还存在争议 1 2 枣树光合作用研究进展 枣树 z 协叻淞越加妇删f 原产我国 是栽培历史悠久 抗逆性强 分布广的 重要果树树种 冬枣是特晚熟大枣品种 具有果个大 美观汁多 脆甜及耐储藏等特 点 光合作用是植物生长发育的基础 也是果树产量和品质构成的决定性因素1 2 5 国 内外对果树光合作用的研究 特别是对苹果 4 8 删l 梨1 5 6 1 葡萄f 5 7 1 柿 5 8 李 蜘 核 桃 删 猕猴桃 6 l 银杏i6 2 等树种光合速率 蒸腾速率 气孔导度 胞间c 0 2 浓度以 及一些酶类和气候 环境对其影响的研究比较广泛 深入1 2 q 王永蕙对板枣 婆枣 金丝小枣和赞皇大枣等品种的光合特性进行了研究 测得枣树的光饱和点为4 0 0 1 2 0 0 k 光补偿点为3 肌4 3 k 光合速率为6 1 6 c 0 2 d m z h 枣漪光合速率日 变化 年变化均呈双峰曲线 中午有明显的 午休 现象1 2 姜小文对毛叶枣光合特 性的研究表明毛叶枣净光合速率日变化为双峰和单峰曲线 光补偿点为1 1 1 2 4 9 0 5 k 光饱和点为1 8 0 8 2 0 0 0 h 具有明显的c 3 植物的特征l 删 冯宝春在对干 旱胁迫下蒙山脆枣和沾化冬枣光合特性研究表明 随着干旱胁迫程度的加重 其叶片 相对含水量 叶绿素含量 气孔导度 蒸腾速率及光合速率均呈下降趋势p j 王永慧 在对赞皇大枣的研究还发现水分胁迫可以改变光合的变化规律 生长季胞问0 0 2 浓 度与净光合速率呈显著相关1 3 0 j 王庆江 温陟良等对赞皇大枣光合特性的研究也表明 赞皇大枣光饱和点为6 0 0 1 6 0 0 um 0 1 m 2 s l 光合最适温为1 9 5 3 5 5 水分胁迫 可以改变光合日变化规律 生长季胞间c 0 2 浓度与最大净光台速率成显著反相关i j 近1 0 年来 关于冬枣的论文多为介绍性文章 9 3 1 吲 研究集中在生物学特性 栽培技 术 保鲜等方面 面对于冬枣光合作用的研究相对较少 栽培技术也尚未完善 在其 生产过程中仍存在许多技术问题 1 3 赤霉素的生物学功能 赤霉素是日本科学家黑泽英一于1 9 2 6 年在研究水稻恶苗病时发现的一种物质 3 2 河北农业大学硕士学位 毕业 论文 它会引起水稻的徒长 1 9 3 8 年日本科学家菽田贞次郎等从赤霉菌中分离出结晶体 这 种结晶体称为赤霉素g a g i b b e r e l l i i 徂 3 3 从1 9 5 8 年第一个高等植物的赤霉素被分 离鉴定 g a l 到现在已经有1 2 7 多种赤霉素被发现 其中最为常见的为g a 3 3 4 j g a 3 的主要作用是刺激茎叶细胞分裂 还有增进坐果 打破休眠 诱导a 一淀粉酶 核酸 酶以及蛋白酶的合成等功能 随着研究的不断深入 发现不同植物 植物的不同生长 时期和不同部位所产生的赤霉素种类 含量大不相同 其作用也有一定区别 随着新 的g a 种类及不同种类g a 的生理作用不断被发现 赤霉素作为重要的促生长激素受 到了人们的高度重视 赤霉素显著地促进植物生长 包括细胞分裂和细胞增大两个方面 由于赤霉素促 进d n a 合成 所以矮生西瓜幼苗的细胞周期缩短3 0 左右吲 杨立峰等在g a 3 对 苹果生长发育的影响研究中指出 5 m g l 赤霉素可以显著提高苹果叶片的叶面积瞄j 细胞中的c a 2 有降低细胞壁伸展性的作用 使细胞壁不易伸展 赤霉素能使细胞壁里 的c a 移开并进入细胞溶质中 使细胞壁里的c a 2 水平下降 细胞壁的伸展性加大 生长加快f 3 2 l 赤霉素可以调节果树的大小年结果 果树不同于一年生作物 其营养生长和生殖 生长共存 果实生长和来年花芽孕育共存 它们问的竞争能力很大程度上取决于各器官 中激素种类和水平的差异 研究最多的是果实生长和花芽分化这对矛盾 研究发现授 粉后不久子房内便产生g a 和n a 在幼果生长期间 发育中的种子产生大量的g a 并 扩散到附近短枝内 抑制其花芽的孕育和分化 g r o h o w s k a 1 9 7 6 h c k 研l l 1 9 7 0 以维持 果实正常生长 在苹果花芽分化前喷布g a 3 则会强烈地抑制其花芽的形成 g a 抑制 花芽分化已广泛应用于调节苹果树的大小年结果 m c a n n e y 1 9 9 4 报道3 3 0 p p mg 舢 或g a 7 在小年时应用可明显减轻 b r a e b u r b 苹果的大小年结果1 3 6 j 赤霉素还有一个重要作用就是促进坐果和果实生长 使其在养分竞争上处于优 势 虽然坐果机理是一个极其复杂的过程j 但g a 的作用是不容忽视的 研究表明授 粉后不久g a 的出现会诱导生长素活性上升 葡萄 玫瑰露 盛花前1 0 天用g a 浸沾花 序 可诱导生长素水平上升1 0 倍 在花期前后喷洒赤霉素可以有效的防止落花落果 提高果树的坐果率 以及果实的膨大 葡萄花后1 0 天左右 用2 0 0 m g l 赤霉素溶液 喷洒花序 可提高着果率 增大果实 单产可提高5 0 3 3 1 另外 外用g a 还可代 替种子而引起单性结实1 3 q 在玫瑰香葡萄上 开花1 0 天后喷4 0 0 m g l 赤霉素溶液可 使无核率达到9 8 阳 这些充分说明g a 与果实的生长发育密切相关 研究证明赤霉素可调节多种酶的形成 其中了解的最清楚的是赤霉素对a 一淀粉 酶的调节 研究者将从真核细胞中提取的m r n a 放在含有小麦胚芽提取物的反应系 统中 并加入放射标记的氨基酸 观测m r n a 翻译a 一淀粉酶的情况 通过特异单克隆 抗体对a 一淀粉酶的捕捉 电泳分离 放射性测定等发现赤霉素明显促进了a 一淀粉 酶m r n a 的翻译活性 后来又通过c d n a 和m r n a 杂交技术等发现 赤霉素不仅促 进了a 一淀粉酶m r n a 的翻译活性 而且也明显增加了它的含量 由此证明赤霉素促 进a 一淀粉酶的合成是在转录和翻译两个水平上 但从赤霉素的结构分析 它直接识 别d n a 的碱基序列是不太可能的 有人推测赤霉素可能是通过受体或结合蛋白与细 4 外源赤霉素对冬枣叶片光合作用和内源激素的影响 胞膜上特定因子的结合体识别碱基序列 但尚缺乏证据m j 赤霉素在果实储藏保鲜方面的作用也是十分重要的 一方面 赤霉素具有改变果 实着色的作用 g r o s s l 3 8 l 曾就赤霉素对柿果着色的影响做过详细的研究 发现赤霉素不 仅抑制了果皮叶绿素的分解及胡萝h 素的合成 而且影响到胡萝 素的组成 使有色胡 萝卜素所占比例减少 叶绿体 胡萝b 素所占比例增加 另一方面 赤霉素处理还可抑 制果实的呼吸作用和乙烯释放 周丽萍等 3 9 发现 赤霉素处理可抑制葡萄的呼吸作用 处理后1 8 h 抑制作用最强 其呼吸速率是对照的5 2 同时赤霉素对葡萄的乙烯释放也 有一定的抑制作用 但潘东明等 加l 的研究结果显示 在采后用赤霉素处理溪蜜柚果实 不但没有抑制果实粒化的发展 反而促进了汁胞的粒化 柚类果实对赤霉素的这种不同 反应 可能与植物对激素的敏感性不同有关 可能还与植物细胞对外源激素的吸收率及 其在植物体内的运输量和代谢率不同有关 同时可能还与其它内源激素浓度的变化有 关 因此 应用赤霉素调节果实的后熟衰老应特别注意 赤霉素还可以打破植物和种 子的休眠 植物的休眠和生长是由赤霉素和a b a 调节的 许多研究表明a b a 具有 诱导休眠 抑制萌发的生理效应 而赤霉素能够有效的逆转a b a 诱导的强迫休眠1 4 赤霉素对光合作用的影响目前国内外有报道较多 但关于冬枣的较少 赤霉素对 光合作用的影响是多方面的 可能是由于赤霉素促进内源i a a 的合成 以至于使叶绿 素合成加快 叶绿体数量增加 使叶绿素含量增加 从而光合作用增强 叶片衰老延缓 1 4 2 j 赤霉素还可以通过增大叶片的光合叶面积和气孔导度等来提高植物的光合速率 李保国 王永蕙指出 叶面喷施3 嘶g l 赤霉素可显著提高灰枣叶片光合速率阳j 袁 琳 许大全认为 外源赤霉素可以促进大豆刚刚完全扩展的叶片 4 1 2 天龄 的光合 作用 并且是以内源有生物活性的赤霉素含量低为前提的i 删 此外 赤霉素还可以影 响光合产物的分配 刘平 温陟良等在外源g a 3 对枣树1 4 c 光合产物向果实分配的 影响中指出 枣果实发育期旖用外源g a 3 施用g a 的方法不同 其效果亦不相同 赞 皇大枣多年生二次枝喷5 0 m g lg a 3 后 标记叶片光合产物输出量较对照增加5 6 4 花 果实 获得的 c 光合产物量增加了4 4 8 g a 3 涂抹冬枣果实 可提高果实的库活 性 5 0m 扎g a 3 涂抹冬枣果实同节位叶片 可阻止该叶片的1 4 c 一光合产物外运 果实获 得的光合产物减少 4 5 1 胡任碧等认为外源赤霉素处理可显著提高1 4 c 光合产物向果 穗的调配 蚓 外源赤霉素可引起多种植物淀粉酶活性的提高 导致淀粉贮藏物质的降 解以提供丰富的能量底物和结构碳架 从而促进植物的生长和发育 李宪利等对桃树 花期喷布赤霉素 使幼果a 淀粉酶 总淀粉酶活性提高 4 冬枣具有果个大 美观 汁多 脆甜及耐储藏等特点 市场效益好 随着冬枣种 植面积的扩大 冬枣的丰产性和品质越来越受到果农的重视 盛花期是影响果实质 量和产量的重要时期 提高冬枣在此期间的光合强度 在生产上具有重要现实意义 植物生长物质应用的重要特点之一是浓度效应 一般使用浓度极低 浓度不同 生理 效应也不同 一般低浓度促进生长发育 高浓度抑制和延缓生长发育 甚至杀死植物 本研究就是以盛花期冬枣为试材 探讨不同浓度外源赤霉素对冬枣叶片光合作用和内 源激素的影响及其可能机理 为冬枣栽培上赤霉素的使用提供科学的理论依据和实践 指导 5 河北农业大学硕士学位 毕业 论文 2 1 试验地点与材料 2 材料和方法 试验于2 0 0 5 年5 月至2 0 0 5 年8 月在河北农业大学农场二分厂进行 土 肥 水 按当地常规管理 树势中庸 供试品种 冬枣 树龄2 年生 砧木为酸枣 2 2 处理设计 选择树势中庸 生长势基本一致的冬枣树 试验随机区组设计 单株小区 于盛花 期 6 月2 2 日 喷布浓度分别为2 0 4 0 6 0 80 i d g 几的赤霉素水溶液 3 次重复 以清水处理为对照 采用叶面喷施法 喷于叶面至滴水为止 2 3 采样及测定方法 2 3 1 采样时问及样品处理 选枣吊中部成熟叶片 在赤霉素处理后的第1 2 5 7 1 4 2 4 3 5 天上午9 点左 右采样 用冰盒保存带回实验室 除用于测定叶面积 比叶重和叶绿素的样品直接放 于一2 0 冰箱保存外 其余样品经液氮处理后放于超低温冰箱保存 2 3 2 测定分析方法 2 3 2 1 气体交换参数的测定 在赤霉素处理后的1 2 5 7 1 4 2 4 3 5 天选择枣吊中部叶片测定净光合速 率 净光合速率 p 1 1 采用英国p p s y s t c m 公司生产的c i a s 2 型便携式光合系统 测定 净光合速率日变化的测定时间为6 o o 1 8 0 0 每2 小时测定一次 每株测 5 6 张叶片 气孔导度 c 妨 胞间c 0 2 浓度 c i 等参数由光合仪同步测定并自动 记录 2 3 2 2 光合速率对光强响应的测定 用光合测定系统的自动可调光源 光合有效辐射 n 嘘 在2 0 0 2 0 0 叻m 0 1 m 2 s 1 范围内 每2 0 0 m o l 仰之 s 1 为梯度进行连续测定 绘制p n p a r 响应曲线 得光饱和点 l s p 在o 2 0 0 m 0 1 m 2 s 一1 范围内每5 0 肛m 0 1 m 之 s 一1 为梯度连续测定p n 将p n 和p a r 的成对值进行直线回归 斜率即为表观量子效率 a q y 当p n 为零时的光照强度即为光补偿点 l c p 6 外源赤霉素对冬枣叶片光合作用和内源激素的影响 2 3 2 3 叶绿素含量的测定 采用张宪政的乙醇丙酮混合液法测定 将冬枣叶片剪碎 浸入到分析纯的乙醇 丙酮 1 1 混合配制成的混合液中 密封避光条件下 静置2 4 小时 待组织变白后 用7 5 2 型紫外可见分光光度计在波长6 4 5 6 5 2 6 6 3 m 处比色测定 2 3 2 4 可溶性糖和淀粉测定 用蒽酮比色法 取新鲜叶片 擦净表面污物 将叶片剪碎混匀 去梗 称取o 2 9 左右 共三份 分别放入1 0 m l 离心管中 加5 m l 蒸馏水 盖口 于沸水中提取3 0 m i n 提取两次 提取液转入2 5 i n l 容量瓶中 反复冲洗离心管及残渣 定容至刻度 可溶性糖的测定 从离心管中吸取0 5 m l 至试管中 加蒸馏水1 5 m l 再依次加 入0 5 m l 葸酮乙酸乙酯试剂和5 m l 浓硫酸 充分振荡 立即放入沸水浴中准确保温1 m i n 取出后自然冷却至室温 7 5 2 型紫外分光光度计6 3 0 下比色 重复三次 淀粉的提取 测定 向装有沉淀的离心管中加入5 m l 热水 于沸水浴中提取1 5 m i n 然后向离心管中加入9 2 n 高氯酸2 m l 再提取1 5m i n 冷却后混匀 2 5 0 0 转 离心1 0m i l l 上清液转入5 0 1 l 容量瓶 定容 测定方法与可溶性糖一致 2 3 2 5 可溶性蛋白测定 采用考马斯亮蓝g 一2 5 0 法测定 重复三次 2 3 2 6 叶面积的测定 从树冠外围采集枣吊中部成熟叶片 带回实验室 用叶面积仪进行测量 重复 1 0 次 求平均值 2 3 2 7 比叶重的测定 用面积为0 8 锄2 的打孔器对叶片主脉两侧同一部位打孔1 0 个 重复3 次 1 0 0 杀青1 5 分钟 再8 0 烘干2 4 小时 恒重后用电子天平称量叶片干重 比时重 g m 之 总叶干重 总叶面积f 5 3 j 2 3 2 8 内源激素含量的测定 具体测定方法为 提取液 8 0 甲醇 内含l m m 0 1 l 1 b h t 二叔丁基对甲苯酚 为抗氧化剂 河北农业大学硕士学位 毕业 论文 先用甲醇溶解b h t 再配成8 0 的浓度 称取o 5 9 植物样品 加2 m l 样品提取液 在冰浴下研磨成匀浆 转入l o m l 离心管 在用2 m 1 提取液分次将研钵洗干净 一并转入离心管中 摇匀后放置在4 冰箱中 4 下提取4 小时 离心1 5 m i n 约4 0 0 0 r p m 取上清液 沉淀中加1 m 1 提取 液 搅匀 置在4 冰箱中再提取l h 离心 合并上清液并记录体积 残渣弃去 采用酶联免疫分析方法 e l i s a 9 6 e l i s a 试剂盒由中国农业大学提供 在中国 农业大学农学与生物技术学院进行 每处理作三次重复 用大型d p s 软件包对试验数 据进行分析 8 外源赤霉素对冬枣叶片光合作用和内源激素的影响 3 结果与分析 3 1 不同浓度赤霉素对冬枣叶片光合特性及相关生理指标的影响 3 1 1 外源赤霉素对冬枣叶片光台参数的影响 3 1 1 1 不同浓度赤霉素处理冬枣叶片光合速率的影响 赤霉素处理后进行光合速率的测定 其结果表明 赤霉素并未改变冬枣叶片p n 的日变化规律 也没改变其峰值 谷值出现的时间 图1 与对照相比4 0 i n g l 处理 始终高于对照 8 0 i n g l 处理始终低于对照 2 0 和6 0 1 1 1 9 l 处理则始终与对照数值相 近 1 0 0 0 左右时各处理均到达第一个峰值 2 胁g l 和4 嘶班赤霉素处理p n 值