低温解除牡丹休眠过程中的需冷量及某些生理生化变化的研究

低温解除牡丹休眠过程中的需冷量及某些生理生化变化的研究

刘波[1]2004年在《低温解除牡丹休眠过程中的需冷量及某些生理生化变化的研究》文中研究表明牡丹(paeonia suffruticosa Andr.)原产于我国,经过长期演化,形成其适于温带气候,春季开花、夏秋花芽分化、冬季落叶休眠的生长习性。牡丹虽然誉称“国色天香”、“花中之王”,但自然花期较短(约10天)且集中于4、5月份,远远不能满足人们赏花的愿望。如何采取人为措施使其根据人们意愿在一年内其它季节开花,特别是在春节期间如期盛开,已成为人们不断探索的一个课题。根据牡丹的生态习性和开花生物学特性,利用综合栽培技术,使牡丹早于其自然花期而于春节开花的技术,称为牡丹春节促成栽培技术,俗称牡丹春节催花。牡丹催花过程可以分为催花植株的选择、适时解除休眠、合理调节温度、湿度与光照的管理叁个阶段和环节,其中适时解除休眠是牡丹催花启动的关键。传统的催花方法采用晾根、涂抹激素等方法打破花芽的休眠,这种利用外部损伤、逆境和部分低温相结合打破花芽休眠的方法,其缺点是:花芽在外界环境中感受低温天数不足,没能彻底解除花芽的休眠而导致花小、有花无叶、有叶无花甚至催花失败的情况时有发生。因此确定牡丹解除休眠的具体的低温需求量是急待研究的课题。另外,虽然人们对催花过程中许多栽培技术环节已总结出了许多经验,但对于催花过程中生理生化变化,尤其是低温与催花植株激素类物质和营养类物质的相互关系还未见报道。本实验对催花生产中大量使用的4个牡丹代表性催花品种大胡红、银红巧对、肉芙蓉、乌龙捧盛的具体的需冷量、低温解除牡丹休眠过程中及移入温室后某些生理生化的变化做了研究,首次指出了牡丹解除休眠的低温量的具体值,从生理生化变化的角度说明了适量低温对牡丹解除休眠及温室内催花过程的重要作用,从而为牡丹催花过程的技术措施从理论水平上提供了依据。结果如下:一定量的低温是解除牡丹休眠的有效途径,低温对牡丹解除休眠具有质的作用,不经过低温或低温不足则不能够彻底解除休眠,移入温室后开花不正常或不能够开花 。采用7.2℃模式、0~7.2模式、犹他模式分别计算了大胡红、银红巧对、肉芙蓉、乌龙捧盛四个品种需冷量,结果如下:大胡红:544、536、715低温单位;银红巧对:481、473、595低温单位;肉芙蓉:502、487、596低温单位;乌龙捧盛:639、602、762低温单位。可溶性蛋白、游离氨基酸含量在低温解除牡丹休眠期间呈现明显的规律性变化。花芽中可溶性蛋白含量在休眠初期较低,随着低温的累积逐渐上升,休眠解除时达最大值然后下降;根系中可溶性蛋白含量低于花芽中,但游离氨基酸含量高于花芽中;花芽内游离氨基酸与可溶性蛋白呈相反的变化趋势。可溶性蛋白与游离氨基酸含量的变化是牡丹解除休眠进程的一个衡量指标。解除休眠期间,随着低温的累积,花芽及根系中可溶性糖含量逐渐上升,花芽中可溶性糖含量休眠解除前达最大值;根中淀粉含量明显高于花芽与枝条中,花芽中淀粉含量在休眠解除前呈现与可溶性糖相反的变化趋势;枝条中可溶性糖及淀粉含量一直处于较低水平且无明显变化。以上结果说明碳素营养物质对催花过程中牡丹花芽的发育具有重要的作用,为牡丹催花的技术措施提供了理论依据。牡丹在自然环境中解除休眠过程及移入温室后花芽呼吸强度的变化显示:在自然环境中随着休眠的解除呼吸强度逐渐上升,解除休眠时达最高值,然后下降;移入温室后随着花芽的萌动呼吸强度又逐渐上升,而未解除休眠的植株在移入温室后呼吸强度保持很低的水平。呼吸强度的变化反映了牡丹催花的进程。激素物质在牡丹催花过程中具有重要的调控作用,花芽中GA3与ZR含量的上升、ABA含量的下降均与休眠的解除密切相关,而IAA对花芽的发育无明显的作用。GA3与ZR是植株休眠解除的促进类激素因子,而ABA是休眠解除的抑制类激素因子。激素物质对花芽解除休眠的作用可能取决于激素类物质之间的平衡。

丛深[2]2013年在《葡萄芽自然休眠诱导和解除期间呼吸代谢研究》文中指出本研究以高需冷量葡萄品种夏黑和低需冷量葡萄品种京蜜为试材,通过采取呼吸抑制剂法借助氧电极研究葡萄芽自然休眠诱导和解除过程中呼吸速率和呼吸途径的变化规律及光周期和自然低温对葡萄芽自然休眠诱导和叶片、破眠剂对葡萄芽自然休眠解除过程中呼吸速率和呼吸途径变化的影响。主要结论如下:1.休眠诱导期:(1)在休眠诱导过程中,底物氧化水平上,TCA途径部分转向PPP途径,EMP-TCA途径部分转向蛋白质脂肪TCA途径,电子传递链水平上的交替途径暂时升高。PPP途径的激活和代谢底物部分由糖类转变为脂肪和蛋白质是葡萄芽进入休眠诱导期的标志性生理变化,是芽进入休眠的关键。交替途径在诱导葡萄芽进入休眠的过程中起着重要作用。(2)自然低温、短日照或两者共同作用均可诱导葡萄芽进入休眠。低温是诱导葡萄芽总呼吸和底物氧化水平上呼吸代谢变化的主导因素,短日照起促进作用。低温和短日照均可激活葡萄芽电子传递链水平上的交替途径,温度相同的条件下,日照时间越短对休眠的诱导作用越强。(3)低需冷量品种进入休眠诱导期的时间晚,且深度较浅。2.休眠维持和解除期:(1)休眠期间总呼吸速率呈单曲线变化,在休眠解除时达到顶峰。底物水平上,EMP-TCA途径所占比例在休眠解除时大幅度增加。电子传递链水平上,剩余呼吸和交替途径在休眠解除时显着增加。EMP-TCA途径是葡萄芽休眠解除的关键因素,剩余呼吸和交替途径的激活在葡萄芽休眠解除过程中起重要作用。(2)带叶休眠的还原性糖和可溶性糖含量均高于人工脱叶处理;带叶休眠处理葡萄芽呼吸速率和途径发生显着变化的时间要明显早于人工脱叶休眠处理,并且总呼吸速率和糖酵解叁羧酸途径、交替途径的运行活性和容量及剩余呼吸比例都要高于人工脱叶处理。带叶休眠通过增加葡萄芽的可溶性糖和还原性糖的含量促进呼吸代谢发生显着变化进而促进休眠的解除。(3)休眠解除期间GA3与ABA变化较明显,GA3与ABA与休眠解除密切相关。休眠解除期间GA3、ZT、IAA与ABA比值均成上升趋势,其中GA3/ABA变化幅度最大。GA3与ABA拮抗作用在休眠解除过程中起主导作用,而ZT、IAA和ABA拮抗作用则起调节作用。(4)破眠剂处理促进了萌芽期间葡萄芽EMP-TCA途径运行活性的增强和PPP途径运行活性的减弱以及细胞色素途径运行活性的增加和交替途径运行活性的降低,从而促进芽的萌发,而冷量不足则阻碍这一过程。(5)根据呼吸代谢的变化可将自然休眠划分为两个阶段:第一阶段,0到有效低温累积达需冷量的2/3,为环境适应阶段;第二阶段,有效低温累积达需冷量的2/3到需冷量完全满足,为生长恢复起始阶段。

陈苏丹[3]2010年在《欧李休眠期糖代谢特性研究》文中研究表明自然休眠是植物生长中的一个重要阶段,碳水化合物对植物顺利度过休眠从而进行下一阶段的生长发育起着重要的作用。本文首先对自然休眠及其过程中碳水化合物及相关酶的研究进展做一综述;在此基础上,以河南科技大学试验田内生长良好、无病虫害侵染的欧李为试材,通过田间测定、室内水培测定和室内组培的方法确定欧李自然休眠的起始时间,测定了欧李的需冷量。2008年10月至2009年3月间,分别于每月25日采样,对欧李一年生枝条的木质部、韧皮部、芽3个部位进行了葡萄糖、果糖、鼠李糖、山梨醇、蔗糖、可溶性总糖、淀粉、纤维素共8种糖含量的测定;同时,测定欧李韧皮部、芽2个部位中与糖代谢相关的中性转化酶(NI)、酸性转化酶(AI)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)、蔗糖合成酶(SS)、山梨醇氧化酶(SOX)、山梨醇脱氢酶(SDH)、α-淀粉酶和β-淀粉酶的活性。试验结果表明:1. 2008年洛阳地区栽培的欧李芽于9月5日进入相关休眠,在9月25日,进入了真休眠,欧李解除休眠所需的需冷量为288小时。2.田间测定和室内组培测定相结合可以作为测定休眠不同阶段的一种方法。3.休眠期欧李中淀粉含量最高,其次是蔗糖,鼠李糖含量最低。纤维素在韧皮部中含量最高;淀粉在木质部中含量最高;葡萄糖、山梨醇在芽中含量最低。4.在休眠期欧李韧皮部和芽中各种酶活性差异较大,其中,芽中的AI、SOX活性小于韧皮部中的AI、SOX活性;芽中的NI、SDH活性大于韧皮部中的NI、SDH活性。

参考文献:

[1]. 低温解除牡丹休眠过程中的需冷量及某些生理生化变化的研究[D]. 刘波. 山东农业大学. 2004

[2]. 葡萄芽自然休眠诱导和解除期间呼吸代谢研究[D]. 丛深. 中国农业科学院. 2013

[3]. 欧李休眠期糖代谢特性研究[D]. 陈苏丹. 河南科技大学. 2010

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低温解除牡丹休眠过程中的需冷量及某些生理生化变化的研究
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