梨果实钙的吸收、运转机制及影响因素研究

梨果实钙的吸收、运转机制及影响因素研究

刘剑锋[1]2004年在《梨果实钙的吸收、运转机制及影响因素研究》文中认为本研究以梨为试材,综合研究了果实不同发育时期、不同部位果实钙含量的变化,并与果胶、果胶酶类、内源激素等众多生理活性物质的动态变化相关联,进一步辅以外源钙制剂、生长调节剂处理,验证钙的吸收、运转机制及其影响因素。其主要结果如下: 1、以贮藏性和果实质地有明显差异的黄花和湘南梨为试材,研究了果实发育过程中果肉与种子中Ca~(2+)、总钙和果肉中果胶含量的动态及其相互关系。结果表明:1)两品种果肉细胞中的总钙和Ca~(2+)含量在幼果发育前期含量最高,此后随果实的发育呈下降趋势,采收时黄花果肉中的总钙含量明显高于湘南。2)种子中总钙含量远高于果肉,随果实发育而逐渐上升,且黄花种子中总钙含量在7月中果实膨大期后上升加快直至采收,而湘南则在7月中后停止上升;种子中的Ca~(2+)含量在后期均有一次迅速上升峰。3)受精促进子房(幼果)对钙的吸收,受精完成后的黄花梨子房(幼果)中钙含量迅速上升,未受精的子房(幼果)中钙含量远低于同期受精的果实。 2、为明确果肉与种子中钙含量与内源激素间的关系,以黄花梨为材料进行了研究。结果表明:1)经相关性分析,钙与激素含量相关系数较大的组合为:果肉钙与果肉AA含量的相关系数为0.77,种子钙与种子IAA含量的相关系数为-0.73,果肉钙与果肉ZR含量的相关系数为0.72,果肉钙与果肉ABA含量相关系数为0.77。在果实膨大期,果肉与种子的GA_3含量达到峰值。还就果肉、种子钙含量与激素间的关系进行了讨论。2)受精前后钙含量变化与其中IAA和GA_3含量相似;NAA、GA_3处理促进钙的吸收。3)原果胶含量在果实发育前期上升,中后期下降,在果实发育后期,黄花的原果胶含量远低于湘南;而水溶性果胶呈逐渐上升的趋势,两品种较为接近。4)通过对黄花梨树体喷施生长调节物质或及其与氯化钙的混合液,旨在探讨生长调节物质对果实Ca含量及其形态变化的影响。结果表明:IAA、GA_3处理均增加了采收时果肉中总Ca的含量,但推迟了其含量高峰的到来,使用IAA+CaCl_2、GA_3+CaCl_2的处理其果肉总Ca含量峰值分别高于单独施用IAA或GA_3的峰值,它们峰值到来的时间分别早于IAA或GA_3单独处理;NAA处理推迟了果肉中总Ca的含量高峰,没有增加果肉中总Ca的含量,使用NAA+CaCl_2其果肉总Ca含量峰直与对照和单独施用NAA无显着差异;无论是什么处理,果实膨大期都是果实总Ca含量降低,Ca~(2+)升高的转变时期。 3、以梨品种黄花为试材,研究了不同时期不同部位引入~(45)Ca后各个部位放射性比(?)及钙分配比率变化。结果表明:(1)在幼果期,引入果梗的钙先到达果肉与果核,并快速向果皮运转;引入果肉的钙可快速向果皮与果核扩散,且向果皮扩散的速率较果核快;引入果核的钙向果肉中运转迅速。(2)在膨大期,果梗引入的钙量较幼果期大,且主要进入果肉,并可迅速向果皮、果核中转运:引入果肉的钙可以向果皮、果核和种子扩散,但速率较幼果期慢;引入果核的钙向果皮果肉的运转微弱。(3)在成熟期,果梗引入的钙量很少,果皮、果肉是钙主要的进入部位,而进入果皮的钙可以向果肉转移:引入果核的钙向果皮果肉的运转微弱。4、以黄花、湘南梨为试材,研究了两品种细胞壁组分、钙含量、果实硬度、相对电导率以及果胶代谢酶类活性的变化。结果表明,两品种有相同的变化趋势,但还存在以下差异:1)贮藏性差的黄花梨纤维素含量、原果胶含量、果实硬度相对较低,而果实含钙量、水溶性果胶含量、相对电导率较高;2)黄花梨的木质素含量较高,且生成木质素的速率较快;3)黄花的多聚半乳糖醛酸酶(PG)活性在贮藏前期极显着高于湘南,末期两品种PG活性差异较小,其果胶甲酷酶(P ME)活性极显着高于湘南。5、以黄花、湘南梨为试材,对贮藏期果实硬度、C扩十、果胶、丙二醛、乙烯动态进行了研究。研究结果表明:黄花在贮藏前期C扩十含量高且呈迅速下降的趋势,湘南在贮藏初期c扩+含量低但相对稳定,在贮藏末期有一个迅速上升的过程;两品种果实硬度、原果胶含量逐渐降低,水溶性果胶、丙二醛(MDA)含量逐渐上升,但黄花在果实贮藏初期的变化幅度大,而湘南在贮藏后期变化幅度大;两品种在贮藏的第10天左右出现乙烯峰值,黄花的峰值为湘南的3.04倍。还对造成两品种质地及贮藏性差异的原因进行了讨论。以湘南梨为试材,研究了采后浸钙果实不同形态钙的转化规律以及其形态转化与细胞膜透性、过氧化物歧化酶(SOD),过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(P OD)间的关系。结果表明:浸钙处理使果实中的水溶性钙含量及NaCI溶性钙含量明显升高;醋酸溶性钙和盐酸溶性钙含量变化不明显;浸钙处理可提高果实硬度,抑制丙二醛(MDA)的生成,提高贮藏中后SOD活性,对POD和CAT,活性则有抑制效果。以长十郎梨为材料,研究了采后浸钙果实不同形态钙的转化规律、形态转化与果胶物质及相关代谢酶类的关系。结果表明:浸钙处理果实硬度明显高于对照,且有利于细胞膜透性的保持;梨果实中的NaCI溶性钙最多,其次是水溶性钙,HOAC、HCI溶性钙含量较少,在果实贮藏后期,水溶性钙含量有一个迅速上升的过程,而NaCI溶性钙有一个迅速下降的过程;浸钙处理后,除HOAC溶性钙外,果实中的去离子水、NaCI和HCI溶性钙含量

温明霞[2]2012年在《重庆柑橘钙素营养及调控研究》文中认为钙是柑橘(Citrus L.)生长的必需营养元素,是细胞壁及膜系统的构成成分,果实中钙含量的高低,决定着果实细胞的结构牢固性和膜系统的稳定性,与果实生理性病害的发生密切相关。重庆是柑橘生长的最适宜生态区之一,柑橘种植面积已达1.26×105hm2,柑橘产业已成为重庆叁峡库区经济发展的支柱产业。但是重庆市柑橘裂果、油胞下陷等生理性病害问题突出,果实采后不耐贮藏,严重阻碍了柑橘产量、品质和经济效益的进一步提高。这些生理性病害的发生是否与钙素营养有关目前尚不清楚,国内外对落叶果树(苹果、梨等)的钙素营养进行了大量研究,对柑橘钙素营养的研究相对较少,在柑橘对钙的吸收及分配规律等方面尚未见报道;在钙与果实品质及生理性病害发生的关系上,大多是通过采后补钙来进行研究,缺乏在果实生长期补钙对果实内在品质及贮藏性影响的相关报道。因此,调查重庆市柑橘园的钙素营养现状,研究柑橘对钙的吸收及分配规律,弄清钙调控果实品质及生理性病害的潜在机制,对于改善柑橘钙素营养,减少裂果等生理性病害的发生,延长果实贮藏寿命,制定柑橘钙素优化管理措施等都具有重要意义。本文采用调查研究、田间试验、贮藏试验和采样分析相结合的方法,以重庆市主产区柑橘园为研究对象,开展柑橘园土壤、叶片钙营养现状的调查研究,分析土壤钙与叶片钙含量之间的关系以及不同品种间钙含量的差异,明确重庆市柑橘园钙素营养现状及影响因子,以期为重庆市柑橘园的钙素调控提供基础数据。以重庆市大面积栽培的鲜食品种锦橙(citrus sinensis Osbeck)为研究对象,通过在年生长周期内的不同发育阶段进行树体解析,来研究成龄柑橘树对钙的吸收及分配特征,明确柑橘对钙的需求规律,旨在为柑橘钙素的优化管理提供科学依据。以容易发生裂果的柑橘品种-锦橙为研究对象,开展正常果与裂果果实及营养母枝叶片养分含量的分析,明确影响柑橘裂果的关键因子;采用田间试验在花前及幼果期进行树体喷钙处理,研究钙对裂果、果皮结构物(果胶)及其水解酶类、活性氧清除酶类、多酚氧化酶(PPO)活性的影响,明确钙调控柑橘果实裂果的生理机制。在柑橘生长的不同时期进行树体补钙,研究钙对果实生长、果实品质及贮藏性的影响,探讨钙影响果实品质及贮藏性的生理机制,为合理调控柑橘园钙素营养、有效防止果实裂果和延长果实的贮藏保鲜期提供理论和技术支撑。通过对重庆市218个柑橘园土壤和叶片的采样分析,研究结果表明,重庆市柑橘园土壤钙含量丰富,平均为3316.7mg/kg,其中49.5%的土壤有效钙含量较高(>3000mg/kg),缺钙的土壤(<1000mg/kg)仅占17.9%;但是柑橘叶片钙含量(<30g/kg)低量或缺乏的柑橘园占38.3%,叶片钙含量(>70g/kg)过高的仅占0.3%;叶片钙含量不足的样本数明显高于缺钙土壤,说明土壤中充足的钙并不能完全保障柑橘对钙素营养的需求。土壤钙含量与土壤pH呈极显着正相关,随着土壤pH的降低,土壤有效钙含量呈降低趋势。长期施肥等人为因素加剧了土壤pH的变化,进而明显影响钙素含量。与背景样相比,重庆市84.6%的柑橘园土壤pH值呈下降趋势,平均降幅为9.6%,土壤pH值小于5.5的柑橘园明显增加,占调查总数的32.7%,在柑橘生产中应防止土壤酸化等造成土壤缺钙进而影响树体的钙素营养。土壤钙与柑橘叶片钙含量的关系因土壤钙含量的不同而存在差异,当土壤有效钙含量低(<1000mg/kg)时,叶片钙含量也低(<30g/kg),在此范围内叶片钙含量随土壤有效钙的增加而升高,二者呈极显着的正相关:y=0.0151x+16.459(r=0.608**, n=39, r0.01=0.408);当土壤有效钙含量在高量或过量范围时,二者的相关关系不显着,叶片缺乏和过量现象并存。说明缺钙土壤必然造成叶片钙营养不足,而钙含量高的土壤上也可能发生叶片缺钙现象,土壤施钙对叶片钙含量的提高作用是有限的。不同种类柑橘叶片钙含量差异较大,其中以脐橙最高,锦橙最低,主要与树体本身的遗传特性及对养分的吸收利用不同有关;不同种植区柑橘园叶片钙含量平均为32.7g/kg,除永川和江津低于适宜范围外,其它各地均处于适宜范围;叶片钙含量与镁呈极显着正相关,与氮、磷、钾、铁、锰呈显着负相关,与其它养分不相关。柑橘对钙吸收和分配的研究结果表明,年生长周期内,7年生的北碚447锦橙(Citrus sinensis Osbeck cv. Jinchen)树每株从土壤中吸收了119.4g钙,其中81.0%用于地上部的生长和消耗,19.0%用于根系的生长需求。果实膨大期和萌芽抽梢期是柑橘需钙最多的时期,这两个时期吸收的钙分别占全年吸钙总量的66.3%和32.7%,因此在这两个时期是补充树体钙素营养的关键期。成熟期柑橘树体中钙含量为:叶片>枝>根>果实,柑橘树体吸收的钙大部分贮藏于枝梢和叶片,枝、叶、根、果实的钙素累积量分别占整株钙累积总量的50.7%、25.0%、21.2%和3.1%,在不同枝梢中,主干为钙素的主要贮藏场所,成熟期果实的钙含量和累积量均表现为最低,是果实容易发生生理性病害的原因之一柑橘不同器官钙含量大小表现为:叶片钙含量高于枝条,1年生枝条钙含量高于多年生枝条;随着新生器官的生长,成龄枝梢的钙含量降低,而幼嫩器官钙含量呈增加趋势;枝梢皮层的钙含量远高于其木质部的钙含量,随着枝条的加粗变老,皮层钙含量和累积量逐渐增加,而木质部的钙含量则与之相反。柑橘不同器官在不同生长期对钙素的需求量不同,果实的主要需钙期在幼果期和果实膨大生长期;新生枝梢和根系对钙的吸收需求主要发生在萌芽抽梢期和果实膨大生长期;成龄枝梢的主要需钙期为果实膨大生长期。由于果实蒸腾力弱,根系吸收的钙难以到达果实,因此在幼果期和果实膨大生长期喷施钙是调控果实缺钙的关键措施。通过对北碚447锦橙果园的调查研究和采样分析,研究了裂果和正常果功能叶片、果皮和果肉中N、P、K、Ca含量及相关酶的活性,探讨了钙与锦橙裂果的关系及其生理机制。结果表明,裂果植株叶片和裂果果皮、果肉的钙含量均显着低于正常果,裂果率与果皮中的钙呈极显着的负相关;裂果果皮中多酚氧化酶(PPO)、多聚半乳糖醛酸酶(PG)、纤维素酶(CX)的活性较高,而过氧化氢酶(CAT)的活性较低;果实的裂果率与果皮中的PPO活性成显着正相关,与CAT活性和原果胶(PP)含量呈极显着的负相关。果皮中钙含量不足导致细胞壁水解酶(PG、CX)和PPO活性提高、维持果皮强度和延展性的原果胶含量降低是锦橙裂果发生的主要原因。喷钙处理显着降低了果皮中MDA的含量和PPO、POD、PG、CX活性,提高了SOD、CAT活性,果皮中原果胶的含量显着增加,提高了果皮的弹性和抗裂能力,从而降低了果实膨大生长期的裂果率。因此,在果实生长期补充钙是减少锦橙裂果的有效措施。柑橘生长期喷钙能显着增加果实钙含量,提高果实成熟时的Vc含量,并抑制果实贮藏过程中Vc等物质的氧化分解,提高果实可溶性固形物含量和糖酸比,改善果实风味和品质。在柑橘生长的不同时期喷钙均能提高果皮和果肉中抗氧化酶(CAT、SOD)活性,降低细胞壁水解酶(PG、CX)、过氧化物酶(POD)活性,减轻脂质过氧化程度,果胶的分解转化速度减慢,丙二醛、可溶性果胶的含量明显降低,从而维持果皮具有一定的强度,延缓了果实的衰老,降低烂果的发生率,延长了果实的贮藏保鲜期。其中以幼果期喷钙在提高果实钙含量、改善贮藏性等方面的效果最佳,其次是果实膨大生长期喷钙,成熟期喷钙效果最差。因此在幼果期和果实膨大生长期喷钙是改善柑橘钙素营养、减少柑橘果实裂果、提高果实品质、延长采后果实贮藏保鲜期的重要措施。

肖家欣[3]2005年在《柑橘果实发育中钙和硼营养吸收规律的研究》文中提出钙和硼与果实发育关系密切,且都是决定果实品质的重要矿质元素。果实对钙、硼的吸收机制不仅关系到其在果实中的含量变化规律,也是补充营养的依据所在。为了弄清果实发育中钙、硼的吸收机制以及纽荷尔脐橙缺硼的原因,本文对不同结实类型柑橘果实的钙营养吸收规律和出现缺硼症状的纽荷尔脐橙的硼含量动态进行了研究。 1.柑橘果实发育中钙营养吸收规律的研究 柑橘有单性结实和授粉结实之分,其生长发育规律不同。本文以单性结实的温州蜜柑(国庆1号和龟井)和自花授粉结实的橘(华农本地早和鄂柑1号)为材料,对果实发育中的钙及其相关的生理活性物质(激素和Ca~(2+)-ATPasc等)的含量变化规律进行了对比研究,以明确不同结实类型柑橘果实发育中钙的吸收规律。 1.1 受精作用对果实钙吸收的影响 以国庆1号和华农本地早为材料,对花期前后子房(幼果)的钙、硼、钾及IAA、GA_(1/3)的含量变化动态进行了测定。结果表明:(1)国庆1号花前及花期子房钙与硼含量均较高,花后趋下降,而对应钾含量在花前及花期相对较低,花后上升;华农本地早花前子房钙与硼含量相对较低,花后有一明显上升,而对应钾在花前至花期就已很高,花后下降。(2)两品种的钙、硼含量动态与各自的IAA动态呈显着正相关,但与GA_(1/3)无明显关系。由此表明:有籽果实需要受精作用的刺激才能使IAA含量的升高,从而促进了钙硼的吸收,而单性结实果实在花前即有较高含量的IAA,使得钙硼含量花前较高。 1.2 果实发育中不同形态钙、果胶含量及Ca~(2+)-ATPase活性动态 以龟井和鄂柑1号为材料,对整个果实发育期的子房(幼果)、果实不同部位(果皮和果肉)的可溶性Ca~(2+)、果胶酸钙、草酸钙、果胶含量及Ca~(2+)-ATPasc活性变化进行了测定。结果表明:(1)两品种子房(幼果)的可溶性Ca~(2+)和草酸钙含量动态均趋相反:龟井花后幼果可溶性Ca~(2+)和草酸钙含量均趋下降,而对应鄂柑1号花后二者均有一显着上升过程。而二者子房(幼果)的果胶酸钙含量呈类似的下降趋势。龟井花前及花期Ca~(2+)-ATPasc活性较高,花后下降,而对应鄂柑1号花前较低,花期即始上升。(2)果实增大期内两品种果皮和果肉的可溶性Ca~(2+)、果胶酸钙含量和Ca~(2+)-ATPase活性变化虽然并非同步,但均有一明显增长过程,此期果皮草酸钙含量居相对较高水平,而果肉草酸钙含量却趋明显下降;果实增大期内两品种果皮和果肉的水溶性果胶含量均显着上升,对应原果胶含量亦居较高水平,进入增大后期即趋明显下降。以上结果表明:花期前后的子房(幼果)对钙的吸收规律及果实增大期内果实钙的含量变化规律均与Ca~(2+)-ATPase活性变化、不同形态的钙和果胶之间的转换有着密切关系。 1.3 果实发育中的钙与其它矿质元素含量变化规律 以龟井和鄂柑1号为材

李中勇[4]2007年在《设施栽培油桃钙素营养特性的初步研究》文中指出本试验以设施栽培和露天栽培的5年生“曙光”油桃(Prunus persica var.nectariana cv.shuguang)为试材,于2005~2006年在山东农业大学果树站设施果树示范园进行。主要研究了设施内外油桃果实发育期钙营养吸收动态、土壤施钙对设施油桃产量和品质的影响以及土壤施钙对设施油桃贮藏品质及生理特性的影响。主要结果如下:1、随果实的生长发育,设施内油桃果皮钙含量呈先升后降趋势,而设施外呈先降后升趋势;果实其他部位的钙含量变化动态设施内外较为一致,果肉和果柄的钙素含量均随果实的发育而含量降低,果核钙含量呈先升后降的趋势,而种子钙含量在生长后期波动较大。2、树体器官钙含量动态受栽培条件影响较大。设施栽培油桃果皮、果肉钙含量均低于露天栽培;随果实的生长发育,设施内外叶片钙含量逐渐增加,至成熟期达到稳定水平;设施内新梢钙含量前期增加后期降低,至果实成熟期又出现增长高峰,设施外新梢钙含量波动较大,出现叁次含量高峰;设施内根系钙含量变化动态较为平稳,设施外根系钙含量变化较大。设施栽培的油桃树体各器官钙含量均低于露天栽培的钙含量。3、土壤增施硝酸钙和硫酸钙可显着提高设施油桃果实的单果重和果实钙含量,以及采收时果实的可溶性糖含量、硬度、维生素C(Vc)含量;土施钙肥对设施油桃果实可滴定酸含量无显着影响,果实可滴定酸含量在0.43%~0.45%范围内波动;土施硝酸钙和硫酸钙可显着降低设施油桃果实裂核率,均在最高钙水平(0.5kgCa/株)时达到最低,分别为36.1%和38.3%。4、土施硝酸钙可明显改善设施油桃在贮藏期间的品质。降低了果实硬度软化速度并推迟软化时间,降低了可溶性糖,可滴定酸和Vc的降解速度并维持高水平含量。土施硝酸钙显着增强了贮藏期间设施油桃果实抗氧化酶SOD、POD、CAT的活性并延缓了其活性的降低;土施硝酸钙显着降低了贮藏期间设施油桃果实质膜透性以及丙二醛(MDA)含量。土施硝酸钙对于提高设施油桃果实的耐贮性和维持贮藏过程中果实的风味和营养品质有一定的作用。

陈锋[5]2008年在《苹果钙素营养吸收分配及其影响因素研究》文中认为本试验以富士(Malus domestica cv. Fuji)为主要试材,于2006年-2007年分别在山东蓬莱市湾子口园艺场和山东农业大学园艺试验站,研究了等量钙肥分期施用对盛果期富士不同器官钙素吸收、分配的影响;利用盆栽幼树探讨了钙素年吸收运转动态,以及不同砧木、不同钙源等因素对钙素吸收和分配的影响。研究结果如下:1.等量钙肥春夏秋不同时期分施能够显着提高施肥土壤总钙和交换性钙含量,且增加量与当季施钙量呈极显着正相关(总钙r=0.9634,交换性钙r=0.9799)。根系钙浓度亦随着单次施钙量的增加而增加,与当季土壤交换性钙含量显着相关(r=0.8722);不同时期以夏季施钙根系的钙素利用率最高,春季次之,秋季较低;夏季根钙浓度3种处理分别比其对照平均高出23.27%、46.07%、32.79%。2.新梢和叶片的钙浓度随着生长季节的延伸而提高,分期施钙显着提高了施肥当季地上部不同器官的钙浓度,且随着当季施钙量的增加而增加;秋季施钙处理新梢钙含量增加最大,两年平均比对照高出36.73%,叶片有与新梢相同的变化趋势。3.施钙肥明显提高了苹果果实钙浓度,特别是春季施肥效果极为显着,3种处理分别比对照提高了50%~82.1%,其中一次性施肥处理幼果钙浓度分别是对照的1.75倍(2006)、1.88倍(2007);夏季果实的钙浓度各种处理之间差异减小,比对照增加37.3%~56.4%,以施肥量高的处理Ca-Ⅱ较高;秋施钙肥(Ca-Ⅲ)仍能明显提高果实钙浓度,比其对照增加53.71%(2006)、70.83%(2007),也显着高于其他处理,特别是连续2年施钙肥后果实采收期钙浓度处理Ⅲ分别比处理Ⅱ和Ⅰ提高9%、14%。4.不同时期果实钙的吸收积累能力不同,幼果期能够积累成熟果实总钙的46.8%~62.4%,膨大期的果实能够继续吸收积累约总钙的33.85%~45.42%。成熟果实的钙含量随着施钙次数的增加而提高,特别是连续2年秋季追施钙肥后果实总钙积累量比对照提高了70.83%。长期、适量的连续补充钙肥有利于改善果实的钙素营养,苹果苦痘病的发病率由对照的平均45%下降到春季一次性施肥的16.2%和春夏秋3次施肥的9.3%。5.不同季节施钙,盆栽4年生苹果树各器官钙素浓度春夏秋均以新梢最高,其次是根系和叶片,主枝、主干及1年生枝的钙浓度变化较小;总钙含量以夏季和秋季根系的最高,累积量占全株钙总量的54%,地上部以主干较高,其次是主枝及1年生枝,叶片和新梢新生器官所占比例仅1.34%、2.5%。6.不同类型砧木根系钙素利用能力不同,并且随着施钙量的增加而差异增大(r=0.9433)。矮化的平邑甜茶A钙素吸收能力比半矮化B和半乔化平邑甜茶C分别高11.20%、23.51%;在施钙量较高的情况下富士叶片的钙浓度以矮化平邑甜茶A和山定子较高,以半乔化平邑甜茶C和/M9/山定子最低。7.相同施钙量不同钙源以硝酸钙和氯化钙对提高根系增钙效果较好,根系钙浓度分别为6.47g/kg、6.22g/kg,其次是硅钙肥、钙镁磷肥及普钙,根钙浓度在5.64g/kg~4.13g/kg之间;以石灰氮和硫酸钙处理根增钙浓度最小,分别为3.16g/kg、2.17g/kg。叶片钙浓度变化趋势相同。不同钙肥对苹果植株生长量影响不同,施硝酸钙的生长量最大,硅钙肥、钙镁磷肥也能很好促进植株生长,其他钙源较差。

王学武[6]2007年在《水稻钙积累分布规律与调控研究》文中研究说明钙对动植物生长发育具有重要的生理功能。我国大部分人口以含钙量较低的稻米为主食,以致绝大多数人长期处于低钙摄入量状态。而施钙不合理,不仅降低水稻产量和品质,更直接导致稻米钙含量低下。本研究通过土培盆栽试验、水培试验和田间试验,系统研究了水稻糙米含钙量的基因型差异、水稻苗期对钙的生理响应、水稻植株个体及亚细胞水平上钙的积累分布动态变化规律、不同类型土壤及不同施钙处理对水稻糙米含钙量的调控。主要结论如下:1水稻糙米含钙量的基因型差异盆栽土培试验研究了不同类型品种糙米含钙量差异。结果表明,所选5种类型共89个水稻品种糙米含钙量变化范围为44.5~245.5 mg·kg~(-1),不同品种糙米含钙量基因型差异显着。5种类型水稻品种糙米含钙量由高到低依次为,常规粳稻>杂交晚籼>常规晚籼>常规中籼>常规早籼。粳稻糙米含钙量高于籼稻,晚稻>中稻>早稻,粘稻与糯稻含钙量差异不明显。2水稻苗期对钙的生理晌应及品种间差异水培试验研究了不同Ca~(2+)浓度对高糙米钙含量品种(以下称高钙品种)和低糙米钙含量品种(以下称低钙品种)苗期生长和某些生理特性的影响。结果表明,低浓度Ca~(2+)(0.5~1.0 mmol·L~(-1))处理的水稻苗期干重和根冠比显着高于缺钙对照。根冠比随着Ca~(2+)的增加呈上升趋势。Ca~(2+)能提高苗期叶绿素含量和根系活力。0.5~1.0 mmol·L~(-1)范围内,叶片净光合速率随着Ca~(2+)浓度增加而不断增加。高钙型品种光合作用强于低钙型品种,且具有更强的耐受高钙离子胁迫能力,表现出更强的吸收和耐受能力。高浓度Ca~(2+)(10.0 mmol·L~(-1))对水稻产生毒害。3水稻对钙的积累分配及品种间差异田间试验研究了孕穗期施用钙肥对水稻钙积累及分配的影响。结果表明,施钙(熟石灰)能提高水稻根系活力和Ca~(2+)积累能力。两品种在施钙量<600 kg·hm~(-2)时,一致表现为增施钙肥能增加伤流量和提高伤流液中Ca~(2+)浓度,以450 kg·hm~(-2)最好。不同水平钙肥对植株各器官的Ca~(2+)浓度和累积量有显着影响。施钙量为450 kg·hm~(-2)之时,植株各器官的Ca~(2+)浓度和累积量达最大值。不同水平钙肥对籽粒中Ca~(2+)浓度、累积量及分配有显着影响。Ca~(2+)在籽粒中不同部位含量差异较大,颖壳中最高,糠层次之,精米中Ca~(2+)的含量最低。4水稻钙的亚细胞分布及品种间差异水培试验研究了高钙品种和低钙品种钙的亚细胞分布。结果表明,水稻叶片中钙含量大于根系中钙含量。在各重要细胞器组分中,钙分布表现为,细胞壁>核糖体及细胞内可溶物>质体(或叶绿体)>线粒体>细胞核,细胞壁是钙最主要分布场所,细胞核、线粒体中分布较少。各细胞器中钙含量随钙处理浓度升高而增加,高钙品种表现更为明显。高钙处理对高钙品种各重要细胞器的钙含量增加明显。5不同类型土壤对水稻糙米含钙量的影响盆栽土培试验研究了不同类型土壤对水稻糙米的钙积累的影响。结果表明,中性紫色泥和紫潮泥上糙米含钙量最高,黄泥最低,灰黄泥和第四纪红壤居中。糙米钙含量与土壤交换性钙含量均表现为,中性紫色泥>紫潮泥>灰黄泥>第四纪红壤>黄泥,二者呈极显着正相关(r=0.9698~(**))。土壤CaCO_3和总钙含量对糙米含钙量作用不明显。钙含量较低的第四纪红壤和黄泥上的水稻产量较低,稻米品质也较差;而灰黄泥和紫潮泥则明显提高产量、外观与加工品质。6钙肥对水稻糙米含钙量的影响田间试验表明,孕穗期施用熟石灰450~600 kg·-hm~(-2)对提高糙米和精米钙含量效果最好,明显优于不施钙对照、分蘖期施钙和齐穗期施钙。不同品种吸钙量及其谷粒钙含量差异较大。在一定范围内(0~450 kg·hm~(-2))增加钙肥用量,产量随之增加,但施用量超过600 kg·hm~(-2)产量反而降低。施钙量对稻米品质影响显着,施钙450 kg·hm~(-2)的精米率、整精米率和直链淀粉含量最高。

唐志鹏[7]2006年在《杧果果实生理病害海绵组织发生规律及其防治方法的研究》文中认为杧果果肉海绵组织是一种生理病害,对其食用品质影响极大,对生产造成的经济损失也十分严重。世界上主要的杧果产区都曾报道过该病的发生。由于该生理病害从外部看不到症状或外部症状不明显,所以采收时无法以外部症状进行果实分检和分级。同时,也给研究该病的发生和发展带来巨大的困难。长期以来,尽管国外对杧果果肉海绵组织生理病害作了较多的研究,但由于未能鉴定出果肉病害与特定因子之间的相关性,因此,尚未能断定该果肉生理病害的起因,对其防治仍无彻底有效的措施。目前我国杧果商品化生产发展时间不长,上市商品尚无规格可循,品质无标准可依,杧果果肉海绵组织生理病害的影响尚未引起人们的关注和重视,对其研究尚处于空白状态。鉴于此,在现行的栽培模式下,提前介入进行研究,探索其发病因子和发病规律,针对其发病因素在生产栽培中对症下药,达到抑制或减轻发病率的目的。不仅对我国杧果生产和发展具有重要战略意义,而且在学术研究上亦有重要的参考价值。故本研究从果实病状特征、品种差异、立地条件等相关指标,Ca、K、N等元素、分子生物学以及相关酶与杧果果肉海绵组织生理病害的关系等方面,对果实病症特点、发生规律、矿质元素、果实内部生理生化变化和遗传关系等进行综合性研究。主要结果如下:1.紫花杧果肉海绵组织病害症状特征及发生规律(1)对紫花杧果肉海绵组织病害症状的观察结果表明,病害症状特征具有明显的个性,主要出现在果实中部或中下部(少数在上部),最初表现为1个或多个小而白色的圆点,继而发展为凹陷的小空腔,空腔干燥或水渍状,凹陷边缘发白或不发白,小空腔继续扩大,单个或多个连成一体,形成大的海绵状空洞,并在病部伴有渍水状。在果实采收前10d左右,可检测到病害。从最初症状到最终症状可划分为3个级别,呈现出一种连续发展的状态。从病害的表现特征上看,与其他生理病害如软鼻病、胶状物种子、果基空腔和果肉溃败等有明显的区别。证明果肉海绵组织生理病害是一种独立的病害。(2)紫花杧果肉海绵组织病害的发生与果实的采收成熟度有关,病害在果实成熟采收前10d出现频率较高。即果实生长后期,果实的成熟采收阶段。随着采收成熟度增高,海绵组织病害的发病率也随之增高,其病情指数越严重,病害的发展范围也越大。采前和采后的试验证明紫花杧果肉海绵组织病害是一种采前出现的病害,而不是贮藏期才出现的病害。(3)紫花杧果肉海绵组织的发病与果实的单果重、果实纵横径和果形指数有关,单果重的、纵横径大的和果形指数高的果实群体发病率较高。这几项指标间是具有明显的一致性的。相关性分析均达到极显着水平或显着水平。(4)在树体参数相似的情况下,海绵组织发病率随着单株结果数量的增加而下降,随着平均单果重的增加而上升。即呈现出与单株结果数量成反比,与平均单果重成正比例的关系。山地果园与平地果园相比,山地果园的发病率低于平地果园。(5)海绵组织发病率与砧木的关系,目前尚未见有报道。本研究在4年时间里,通过对4种不同的砧木进行跟踪调查,首次证明紫花杧果肉海绵组织发病与砧木无关。(6)对广西14个杧果品种进行的海绵组织病害检测。只有紫花杧和桂热82号杧患有海绵组织生理病害,其余12个品种均未检测到海绵组织生理病害。证明海绵组织生理病害与品种特性有关。另外,在均未检测到海绵组织生理病害的其余12个品种中,分别检测到胶状物种子、软鼻病等生理病害。说明不同的生理病害与特定的品种有一定的联系。(7)紫花杧果肉海绵组织病害采前已发生,采后不再发生。但在采后自然后熟的过程中,果实转色变软的时间较长,已发生海绵组织病害的果实会继续发展,病情继续加重。用乙烯利处理后熟时间缩短,果实转色软化一致,病情的发展受到抑制,病情指数相对较低。2.ISSR分子标记对杧果品种鉴别以及感病品种区别研究初探(1)利用ISSR技术,对广西主要的杧果品种和种进行标记检测,均能检测和区别出来,表明ISSR-PCR是一种鉴别杧果品种的有效方法。在74条多态性条带中,广西杧果品种处于中间位置,并具有丰富的遗传多样性。(2)利用从42条引物筛选得到的9条特定ISSR引物,对本研究的患果实生理病害品种群体和非果实生理病害品种群体20个市亡果品种进行检测,均能检测和区别出来,聚类分析表明,20个杧果品种聚类为两个大组。患果实生理病害的8个品种聚类在第一组,而非果实生理病害的12个品种全部聚类在第二组。证明患果实生理病害的8个品种的遗传关系非常紧密。同时,也说明ISSR-PCR还可作为一种杧果品种感病与非感病的参考鉴别方法。为今后培育杧果新品种时,可提供一种亲本筛选的辅助手段。有利于从育种途径上,防止杧果品种果肉生理病害的发生。3.紫花杧果肉海绵组织病害无损检测技术(1)对杧果果肉海绵组织病害无损检测技术的研究,由于海绵组织病果与正常果实之间,在重量或比重方面差异甚小,难以区分出来。因而,用果实纵横径与果实重量的相关性,比重浮力差异都不可能将其准确区分出来。这两种方法都不适用于海绵组织病果的检测。(2)采用X光透视技术,检测杧果果实,可以看见果实内部种子的状况。由于受X光射线强度太大的限制,以及杧果种壳和种子的影响,反映不出果肉的空洞状态。但如果改进X光射线的强度,将机器小型化,并与计算机成像技术相结合。也许将来会成为一种实用检测的好方法。4.紫花杧果肉海绵组织病变过程中主要酶的变化(1)研究测定了杧果海绵组织病变过程中原果胶和主要酶的变化,初步证明在病变的过程中,原果胶含量下降,可溶性果胶含量上升。淀粉酶、PE、PG和纤维素酶活性在不同时期上升。淀粉酶活性升高,淀粉被淀粉酶水解,细胞膨压下降,导致细胞和组织变形。引起PE和PG的活性增大,促使细胞壁果胶质增溶和解聚。最后是纤维素酶活性的提高,使纤维素降解,从而导致细胞壁纤维素微纤丝—半纤维素—果胶质“经纬结构”的松散,导致果实果肉出现空洞,这一过程重复交错进行,使空腔扩大,空腔与空腔连接起来,形成海绵组织。(2)用果胶酶、纤维素酶、EGTA单独处理,以及果胶酶+纤维素酶、淀粉酶+果胶酶+纤维素酶、EGTA+果胶酶+纤维素酶混合处理诱导果肉病害,都能诱导出类似果肉溃败和海绵组织的症状。间接证明缺钙、淀粉酶、果胶酶、纤维素酶都在果肉海绵组织病变过程中发挥作用。从而可根据文献资料和我们的研究结果,对杧果果肉生理病害的机理作出推测。5.矿质营养元素与海绵组织发病率的关系(1)地面施Ca肥、高压注射Ca和氯化钾处理,可在一定程度上降低海绵组织的发病率。证明缺Ca是诱导海绵组织发生的因子。当果实Ca含量在正常水平时,K含量的高低成为诱发生理病害的主导因子。但单一增施Ca和K,并不能完全有效抑制海绵组织病害的发生。因而,用DRIS指数分析进一步表明,Ca和K都是影响果实中海绵组织病害发生的因素,但不是唯一因素。Ca、K、N、P、Mg元素都有可能影响到果实中海绵组织病害的发生。(2)土壤增施尿素、KCl及NPK混施处理,都能提高紫花杧果肉海绵组织的发病率,但不同处理间提高的幅度有差异,以土壤增施KCl处理的发病率增加幅度最大,因此,证明除Ca元素之外,N、P、K元素的变动对紫花杧果肉海绵组织的发病也有密切关系。DRIS指数分析再一次表明,影响果实中海绵组织病害发生的元素,不是单一的,而是Ca、K、N、P、B、Mn等多元素综合作用的结果。试验的结果也表明了元素平衡的复杂性,它受到肥料种类、施肥时期、土壤、树体和果实本身生长等诸多因素的影响。

叶素银[8]2015年在《钙、硅叶面肥对梨果相关酶活性及养分含量的影响研究》文中提出钙是梨生长所必需的营养元素之一,由于其移动性差,梨果易发生生理性缺钙,如黄冠梨的果面褐斑病及库尔勒香梨的顶腐病等,常采用叶面喷施钙肥的方式补充钙营养,但其防控此类生理病害的效果并不明显,也有研究表明硅肥有利于果实中钙的运转。本文将盆栽试验与田间试验相结合,研究幼果期和膨大期喷施钙、硅叶面肥对梨果生理代谢相关酶活性及成熟期果实品质和养分分布的影响,以期为防治梨果的生理性缺钙病害提供理论依据。主要结果如下:盆栽试验中,随着黄冠梨果实的生长发育,钙硅配合喷施处理膨大期(花后100 d)果肉细胞壁水解酶活性显着低于对照,成熟期(花后125 d)多聚半乳糖醛酸酶(PG)和纤维素酶(Cx)活性分别比对照低25.3%和50.1%;果肉中原果胶(PP)含量在果实膨大期和成熟期分别比对照高41.4%和40.7%,而可溶性果胶(SP)含量在膨大期比对照显着低60.7%,表明钙硅配施有利于提高膨大期和成熟期果肉细胞壁的稳定性。钙硅配施显着提高了膨大期和成熟期果肉中活性氧清除酶活性,成熟期超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性分别比对照高244.8%和188.9%,而丙二醛(MDA)含量显着降低91.1%,表明钙硅配施能提高膨大期果实的抗性,从而有效降低成熟期果肉中活性氧伤害,抑制膜脂过氧化。黄冠梨生育期内各处理果肉中钾、磷、镁的积累量整体呈上升趋势,而钙积累量均有一段时期的降低现象。喷施钙或硅肥均增加了果实中钙含量及积累量,还间接影响钾、磷、镁的吸收。在花后115 d时,钙硅配施处理果皮和果肉钙含量分别比对照高37.1%和36.4%,果肉磷和镁积累量分别比对照高27.4%和5.0%;125 d时,该处理下果肉钾积累量为357.56 mg·fruit-1,比对照高11.1%。黄冠梨田间试验结果表明,钙硅叶面肥配合喷施使近萼端果肉中钙含量显着提高了 41.7%,近萼端果皮中镁含量降低了 17.5%,近萼端果皮中Mg/Ca相比于对照降低30.9%。喷施钙或硅均有利于提高果实的糖酸比,平均比对照增加40.4%。钙硅肥配施对果面褐斑病的防控效果最好,使其发病率显着降低49.4%。相关性分析表明,果面褐斑病与近萼端果实养分平衡关系密切,发病率与近萼端果皮中Mg/Ca呈显着正相关。库尔勒香梨上田间喷施钙、硅肥的试验结果表明,单施钙肥、硅肥和钙硅配施处理下近果柄端果肉中钙含量分别比对照高50.6%、39.3%和16.9%;钙硅配施的果肉钾含量比对照高22.3%,近果柄端果肉磷和镁含量也分别显着提高31.6%和20.2%,同时使近萼端果皮中Mg/Ca显着降低16.2%。喷施叶面肥均不同程度的增加了果实硬度,其中钙硅配施处理的硬度增加最明显达16.3%。单喷钙肥处理的果实糖酸比提高了11.3%,而单施硅肥和钙硅配施的分别降低12.0%和4.4%。综上,在幼果期(花后21、28、36 d)和膨大期(花后80、95 d)喷施钙肥并于每次喷施的两天后施用硅叶面肥可以调节果实中养分平衡,降低近萼端果皮中Mg/Ca,增强果实抗性,有效控制黄冠梨果面褐斑病的发生。

顾小清[9]2010年在《欧李春秋季树体不同部位钙形态及部分酶活性研究》文中指出本研究以盆栽和野生欧李为试材,对欧李树体不同部位总钙含量、不同形态钙含量、Ca~(2+)-ATPase、H~+-ATPase、钙调素(CaM)及根吸收活力和吸收面积进行了测定,分析了不同栽培条件下,春、秋两季欧李不同部位在各取样时期所测指标的动态变化及其相关性,并探讨了欧李根系钙吸收特性。研究结果如下:在秋季11月4日前,欧李树体各组织部位均处于钙的吸收累积状态,并在此形成含量高峰,随后除枝条韧皮部总钙含量持续升高外,其余各部位总钙含量下降。相关性分析显示果胶钙、磷酸钙、残渣钙在欧李树体大多数组织部位中与其总钙含量呈显着正相关;同时醇溶钙、水溶钙等活性钙含量与总钙含量呈不同程度的负相关。春季欧李各组织部位钙含量和钙形态组成随物候期的推延呈现不同的消长规律。各部位总钙含量在生长季前期较高,中期含量较低,细根、中粗根在3月28日出现总钙含量低谷,粗根韧皮及地上各部在4月7日出现波谷,进入后期其总钙含量得到恢复,此时细根、中粗根出现波峰。从萌动期至开花期,欧李树体钙主要分配在各韧皮部。在春季根系各部位总钙含量彼此间表现为正相关;而粗根木质部、枝条以及芽、花/梢总钙含量分别呈负相关;枝条韧皮部、枝条木质部以及芽、花/梢总钙含量彼此间表现为显着正相关。春季树体各韧皮部总钙含量明显高于各木质部,且醇溶钙、水溶钙以及果胶钙在各韧皮部中的含量均高于各木质部。在秋季,欧李中粗根木质部Ca~(2+)-ATPase活性在10月20日出现低谷,其余各部位在10月20日之前酶活基本保持稳定,之后除枝条Ca~(2+)-ATPase酶活略有下降外,其余各部均显着上升。欧李细根H~+-ATPase活性在秋季取样时期基本稳定,其他部位H~+-ATPase活性在10月20日降至最低点之后变化不显着。叶片和枝条韧皮部CaM含量在秋季取样时期持续下降,中粗根木质部CaM含量变化趋势为升-降-升,其余各部位CaM含量基本稳定。在春季,细根、根系各韧皮部的Ca~(2+)-ATPase活性以及粗根、中粗根韧皮的H~+-ATPase活性在春季取样时期变化不明显,其他各部位这两种酶活的变化趋势均呈U形。细根、枝条韧皮、中粗根韧皮以及芽、花/梢中的CaM含量在春季取样期持续升高,其他部位CaM含量虽有波动但最终含量与初始时相比没有太大差异。在0~5mmol/L的供钙浓度范围,欧李根系钙吸收速率呈现出两种不同的特征曲线:在钙的低浓度(0~0.5mmol/L)范围,钙吸收速率符合Michaelis-Menten酶动力学模型,而在钙的高浓度(0.5~5mmol/L)范围,钙吸收速率随钙离子浓度的提高而呈线性升高。

廖淼玲[10]2015年在《刺葡萄对钙、镁、硼、铁的吸收规律研究》文中指出刺葡萄作为湖南省特色种质资源,花芽分化能力强,抗性强,丰产稳产性好。对刺葡萄进行无土栽培试验,研究分析刺葡萄对钙、镁、硼和铁的吸收规律。(1)刺葡萄全年需钙量为66.50 g/株。开花期之前需钙量为21.78 g/株,开花期至膨大期为13.04 g/株,膨大期至着色期为6.00 g/株,着色期至成熟期为17.15g/株,成熟期至落叶期为8.53 g/株。刺葡萄植株对钙的吸收积累主要在果实膨大期。整个生长季叶片中含钙量增加,茎杆中含钙量下降,果实在膨大期出现单峰。含钙量由高到低依次是:叶片、茎杆、果实。(2)刺葡萄全年需镁量为43.84g/株。开花期之前需镁量为19.09g/株,开花期至膨大期为9.59g/株,膨大期至着色期为7.13g/株,着色期至成熟期为3.51g/株,成熟期至落叶期为4.52g/株。刺葡萄植株对镁的吸收利用主要是在果实膨大期。整个生长季叶片含镁量在着色期出现低谷;茎杆含镁量稳定;果实含镁量在膨大期出现单峰。含镁量由高到低依次是:叶片、茎杆、果实。(3)刺葡萄全年需硼量为0.30g/株。开花期之前需硼量为0.20g/株,开花期至膨大期为0.02g/株,膨大期至着色期为0.04g/株,着色期至成熟期为0.02g/株,成熟期至落叶期为0.02g/株。刺葡萄植株对硼的吸收利用主要是在开花期。整个生长季果实含硼量缓慢下降,叶片含硼量曲折上升,茎杆含硼量曲折下降。含硼量由高到低依次是:果实、叶片、茎杆。(4)刺葡萄全年需铁量为0.95 g/株。开花期之前需铁量为0.41g/株,开花期至膨大期为0.20 g/株,膨大期至着色期为0.07 g/株,着色期至成熟期为0.07 g/株,成熟期至落叶期为0.19g/株。刺葡萄在生长前期吸收利用铁是以果实为主,在生长后期则以叶片为主。整个生长季叶片含铁量在着色期出现低谷,茎杆含铁量缓慢下降,果实含铁量在膨大期出现峰值。含铁量由高到低依次是:叶片、茎杆、果实。

参考文献:

[1]. 梨果实钙的吸收、运转机制及影响因素研究[D]. 刘剑锋. 华中农业大学. 2004

[2]. 重庆柑橘钙素营养及调控研究[D]. 温明霞. 西南大学. 2012

[3]. 柑橘果实发育中钙和硼营养吸收规律的研究[D]. 肖家欣. 华中农业大学. 2005

[4]. 设施栽培油桃钙素营养特性的初步研究[D]. 李中勇. 山东农业大学. 2007

[5]. 苹果钙素营养吸收分配及其影响因素研究[D]. 陈锋. 山东农业大学. 2008

[6]. 水稻钙积累分布规律与调控研究[D]. 王学武. 湖南农业大学. 2007

[7]. 杧果果实生理病害海绵组织发生规律及其防治方法的研究[D]. 唐志鹏. 湖南农业大学. 2006

[8]. 钙、硅叶面肥对梨果相关酶活性及养分含量的影响研究[D]. 叶素银. 南京农业大学. 2015

[9]. 欧李春秋季树体不同部位钙形态及部分酶活性研究[D]. 顾小清. 河南科技大学. 2010

[10]. 刺葡萄对钙、镁、硼、铁的吸收规律研究[D]. 廖淼玲. 湖南农业大学. 2015

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梨果实钙的吸收、运转机制及影响因素研究
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