梨花器官冻害生理机理的研究

【摘要】本文利用人工气候室模拟自然界霜降的过程,以梨树整树和枝条为试材,研究了不同时期的梨花及幼果的低温半致死温度、电解质渗透率、在不同温度下的脯氨酸,丙二醛及抗氧化系统的变化、以及低温下花器官的抗寒性、活体花粉管生长的影响,并对大田冻害进行调查,提出用套袋及试剂防霜的方法来对抗冻等,重要结果如下：1.以梨枝条为试材,研究梨不同发育时期的抗冻性,结果显示,各时期的耐冻性不同,梨花及幼果的电解质渗透率随温度的降低逐渐升高,利用电导法结合Logistic方程求出每个时期的低温半致死温度,抗冻性大小为：蕾期的花>初花期的花>盛花期的花>盛花后两周的幼果>盛花后一周的幼果,LT50分别为-5.269℃.-4.179℃、-4.091℃.-1.447℃.一1.349℃.低温对梨抗氧化系统、渗透调节物质产生的影响表现为：各时期的梨花及幼果的SOD.CAT酶活性变化幅度不同,但总趋势是随着温度下降而酶活性先上升后降低,前四个时期,随温度的降低,POD的活性逐渐升高,显著高于对照,盛花后两周的幼果在-4℃时活性下降。MDA含量逐渐升高,均显著高于对照。2.以梨树为材料,研究0℃以下低温对梨花器官冻害,抗氧化系统及活体花粉管生长的影响。结果表明：0℃对花器官无伤害,-2℃持续1.5h后,花器官冻害率为43.56%,座果率接近50%,出现畸形果；-2℃持续3h后座果率仅为24.01%；-4℃时花器官均受冻害且不座果。低温胁迫中不同花器官保护酶的变化呈现一定差异,花瓣中的SOD.CAT.POD的活性均随胁迫温度加深和持续时间的延长呈现先增加后下降的趋势,雄蕊和雌蕊的酶活变化趋势基本相同,但酶活性高低存在差异,雌蕊对低温的敏感度比花瓣和雄蕊高。各花器官的MDA、脯氨酸的含量均随着温度下降和持续时间延长而增加。-2℃持续3h的低温并未抑制柱头的花粉萌发,花粉萌发率随恢复时间的延长而逐渐升高,且与对照的花粉萌发率相差不大,但花粉管到达花柱基部的时间延长,但尚未影响到受精作用。3.对‘丰水’梨的有效授粉期、最佳授粉时间、花粉管的生长情况的研究以及温度对离体花粉萌发和花粉管生长影响表明：‘丰水’梨的有效授粉期为6天,一天当中从上午8：00至16：00均是丰水梨适宜的授粉时间,自然条件下花粉在柱头上2h后开始萌发,72h后花粉管到达花柱基部。温度与离体花粉萌发和生长的关系中发现,温度低于10℃,花粉的萌发和花粉管的生长受到抑制,温度高于35℃时,花粉生长4h后,花粉管开始发生裂解。4.对河南民权县和宁陵县的部分‘砀山酥’梨进行冻害调查,结果显示：宁陵县夜晚最低气温0℃～2℃左右,冻害率为17.1%,而民权县部分梨园的极端最低气温达-3℃,冻害率在80%～96%,基本绝收；果园受冻后,只要花朵柱头未褐变均具有接受花粉的能力；温湿度适宜的情况下,授粉后48h花粉管少部分到达花柱基部,子房未发生冻害的花朵能够正常完成受精作用。5.用果袋对梨花进行套袋防冻,发现套袋的花朵冻害率为43.3%,坐果率为33.3%,未套袋的梨花全部冻死；盛花后一周和盛花后两周的幼果套袋后,部分发生轻微冻害,果皮有木质性的突起,未套袋的幼果全部变黑脱落。套袋的幼果的脯氨酸、MDA的含量比自然条件下的幼果要高,但SOD、CAT、POD的酶活性比自然条件下的幼果低。对梨花喷施几种药剂后进行低温处理后发现,0.2g/L的ALA处理提高了梨花的脯氨酸含量,有很好的防冻的效果。
【作者】马翠云；
【导师】张绍铃；
【作者基本信息】南京农业大学，发育生物学，2013，硕士
【关键词】梨花器官；幼果；低温；抗氧化系统；花粉管生长；防冻；

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