全 文 :*低温胁迫下杏花器官内 POD、相对电导率
和可溶性蛋白含量的变化
陈 钰 1 ,郭爱华2 ,姚月俊2 ,姚延梼 2
(1.云南农业大学 ,云南昆明 650000;2.山西农业大学林学院 ,山西 太谷 030801)
摘 要:选用 3个不同杏品种的花器官进行试验 ,通过 0, - 3, - 4和 - 5 ℃低温胁迫处理 , 测定其 POD酶
活性 、相对电导率以及可溶性蛋白含量 , 结果表明:在整个低温胁迫过程中 ,杏花器官 POD酶活性的总体
变化趋势为升—降—升;3个品种中 , 沙金红相对电导率变化幅度最小 , 可溶性蛋白含量最高 , 表现出抗寒
性最强的生理特性。
关键词:抗寒性;低温胁迫;POD;相对电导率;可溶性蛋白
中图分类号:S662. 201 文献标识码:A 文章编号:1002 -2481(2007)03 - 0030 -03
The Change of POD Enzym es, Re lative Conductivities and
Solub le Proteins in Flower ofA lm ond Under Cold Stress
CHEN Yu
1 , GUO A i-hua2 , YAO Yue-jun2 , YAO Yan-tao2
(1. Yunna Agricu lturalUn iversity, Kunm ing 650000, China;
2. Forestry College, Shanxi Agricu lturalUn iversity, Taigu 030801, China)
Abstrac t:The POD enzymes, re lative conduc tivities and so lub le proteins in flowe r o rgans of th ree different a lm ond varie-
ties have been exam ined a t 0, - 3, - 4 and - 5℃ co ld stress. The resu lt show s that:The POD activ itie s of a lmond flow e r in-
crease a t first, and then have a second inc rease a fter a decrease. The increase o f re la tive conduc tivities in Sha jinghong has a
least variance, but has am ost so luble pro te in level and a top to lerance to co ldness.
K ey words:C old re sistance;Co ld stress;POD activ ity;Re lative conduc tivity;So luble pro tein
杏树(Armeniaca vulgaris)是我国北方落叶果
树中最耐瘠薄 、适应性最强的树种之一 ,但由于
杏树开花较早 ,常遭受春季晚霜为害 ,因此霜冻
成为影响杏树产量的主要限制因素。
近年来 ,不少学者一直在研究果树抗寒生
理 、种质资源的抗寒性鉴定以及抗寒育种 ,并取
得了很大的进展[ 1] 。但对杏花器官抗寒性方面
的研究报道还不多 。本研究对 3个不同杏品种
花器官在低温胁迫后的相对电导率 、POD酶活
性 、可溶性蛋白含量进行了测定 ,旨在为研究杏
树花器官的抗寒机理 、杏树抗寒品种的选育和鉴
定提供理论依据 。
1 试验地概况
试验地设在山西省农业科学院果树研究所
杏种质资源圃 。地处北纬 37°23′, 东经 112°32′,
海拔 820 ~ 900m ,年平均气温 8. 6 ℃,年平均无
霜期 160 ~ 180 d,年平均降水量 400 ~ 600 mm ,
土壤 pH 7. 8 ~ 8. 0 ,地下水位 150m。
2 材料和方法
2. 1 供试材料
试验于 2005 ~ 2006年在山西省农业科学院
果树研究所进行。测试品种为金荷包 、华县大接
30
山西农业科学 2007, 35(3):30 ~ 32 Journal of Shanx i Agricu ltural S ciences
* 收稿日期:2007 - 02 - 13
项目来源:山西省自然基金项目(20051075)
作者简介:陈 钰(1983 -),女 ,山西大同人 ,在读硕士 ,研究方向:土壤营养。
杏和沙金红 3个品种。取材时 ,在树冠外围东 、
西 、南 、北 5 ~ 10 cm长的大蕾期花枝上 ,每个方
向各取 20个花枝 ,每株树共取 80个花枝组成混
合样 ,装入聚乙烯袋 ,带回实验室后 ,水培至花开
放 。
2. 2 试验方法
将每个品种开放的花枝分别放入设置为 -
3, - 4, - 5 ℃的控温冰箱内进行低温处理 ,同时
0 ℃处理采用冰水混合方法控制 。先设置好 - 3
℃,然后将第一批材料放入 ,维持 0. 5 h后 ,于 1
~ 2℃条件下缓慢解冻 。然后依上述方法分别处
理第二批 、第三批材料 。对接受不同低温处理的
花枝 ,随机取出 ,进行 POD活性 、相对电导率和
可溶性蛋白质含量的测定。测定参照李合生
等 [ 2]的方法 。过氧化物酶活性测定 (POD)采用
愈创木酚比色法;电导率的测定采用电导仪法;
可溶性蛋白质的测定采用考马斯亮蓝法。
3 结果与分析
3. 1 低温胁迫下杏花器官 POD酶活性的变化
POD是植物细胞的保护性酶 ,它的变化能在
一定程度上反映品种的抗寒性大小 , POD活性越
高 、变化越大 ,抗寒能力越强[ 3] 。
从图 1可以看出 ,随胁迫温度的降低 ,杏花
器官 POD酶活性的总体变化趋势为升 —降 —
升 ,且抗寒性强的品种花器官 POD酶活性始终
高于不抗寒的品种。从 0 ℃到 -3 ℃, POD活性
呈上升趋势 ,有一个峰值 ,以沙金红变化最为明
显 ,上升了 92. 03%,而华县大接杏和金荷包分别
仅上升 52. 13%和 25. 00%。结果表明 , H 2O 2等
活性氧增加 , POD活性也相应增加 ,可能是杏花
器官对新的环境做出了适应性的调整 ,从而保持
了 H2O2等活性氧产生和消除的平衡。 - 3 ℃到
- 4℃,酶活性急剧下降 ,各品种 POD酶活性比
- 3℃分别降低了 62. 20%, 46. 86%和 50. 00%,
可能是低温胁迫下 ,花器官内 H2O 2等活性氧的
积累超过了正常水平 ,细胞代谢活动受阻 ,使其
生理功能部分丧失 ,无法再适应低温胁迫的原
因 。随着胁迫温度的继续降低 , POD酶活性又有
所上升 ,可能是细胞内自由基的产生和清除又逐
渐趋于平衡 [ 4] 。由图 1可知 ,抗寒能力强的品种
沙金红比其他两个品种 (金荷包和华县大接杏 )
有较强的低温适应能力 ,酶活力一直保持较高水
平 。
3. 2 低温胁迫下杏花器官相对电导率的变化
在低温胁迫下 ,各杏品种花器官中相对电导
率变化由图 2可知 , 0℃到 - 5 ℃各品种的相对
电导率分别出现较大幅度的上升 ,变化幅度较大
的金荷包和华县大接杏分别由 74. 49%, 72. 96%
增加到 98. 4%, 92. 08%,变化幅度较小的沙金红
仅上升了 12. 35%。由于电解质渗透率的变化可
直接反映出细胞膜透性的改变以及细胞被破坏
情况 ,所以可看出沙金红抗寒性明显高于金荷包
和华县大接杏 。同时也说明 ,低温处理使抗寒性
弱的杏品种花器官细胞膜的受损程度加重 ,胞内
电解质的外渗量增加 ,从而导致了金荷包和华县
大接杏抗寒力下降 。这反映出杏品种花器官抗
寒性的差异 [ 4] 。
3. 3 低温胁迫下杏花器官可溶性蛋白质含量的
变化
有研究表明 ,遭受低温胁迫的植物 ,体内可
溶性蛋白含量会增加 ,且细胞内可溶性蛋白和抗
寒冻性之间表现出明显的正相关[ 6] 。本试验的
测定结果表明 , 3个杏品种在低温胁迫下 ,可溶性
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山西农业科学 2007年 35卷第 3期
蛋白含量总体呈上升趋势 ,其中沙金红增长幅度
较大 ,从 0℃的 9. 35 μg /g上升到 - 5℃的 25. 76
μg /g,增加了 175. 51%,而金荷包和华县大接杏
变化幅度较小 ,仅增加了 81. 66%和 102. 28%。
由此可知 ,随着低温胁迫 ,沙金红花器官内的可
溶性蛋白质含量始终高于另外两个 (金荷包和华
县大接杏)抗寒性较弱的品种 ,有着明显的渗透
调节能力 ,表现出耐寒的生理特点。
4 结论
综上所述 ,随着胁迫温度的降低 ,杏花器官
内 POD酶活性的总体变化趋势为升 —降 —升 ,
且抗寒性强的品种花器官 POD酶活性始终高于
不抗寒的品种;0 ℃到 - 5 ℃各品种的相对电导
率值分别出现上升趋势 ,沙金红由 66. 25%上升
到 79. 57%,变化幅度最小 ,即抗寒性最强;在低
温胁迫下 ,可溶性蛋白质总体趋势是增加的 ,其
中沙金红增长幅度较大 ,从 0℃到 - 5℃,由9. 35
μg /g上升到 25. 76 μg /g,增加了 175. 51%,由此
可知沙金红的蛋白质含量较高 ,且一直保持较高
水平 ,表现出耐寒的生理特点。
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临桃一号
选育单位 山西省农科院小麦研究所
品种来源 北京二号芽变选育而成。
特征特性 树势中庸 ,树姿半开张 ,萌芽力和成枝力较强 ,易成花 ,自花坐果率高 ,长 、中结果枝结
果为主 ,结果早。果实近圆形 ,顶尖秃 ,缝合线浅 ,平均单果重 70 g左右 ,最大单果重 136. 8 g,果皮底
色绿白 ,果肉白 ,肉质细 ,汁液多 ,风味浓甜 ,品质好 。半黏核 ,核小。果实成熟期较早 ,一般比北京二
号早熟 10 ~ 15 d。果实成熟后在树上挂果期长 ,采前落果轻 ,采后常温下可存放 5 d左右 。
品质分析 2005年山西农业大学环境检测中心分析 ,可溶性固形物 11. 75%,总糖 4. 859%,单糖
0. 415%,双糖 4. 444%, pH 6. 8, V c 7. 3mg /100 g,硬度 4. 05 kg /cm2。
产量表现 2003 ~ 2005年临汾市尧都区段店乡焉马村种植 , 3年平均单产 27 537 kg /hm 2 ,比北京
二号增产 2. 1%;2004 ~ 2005年在曲沃县曲村 、闻喜 、夏县生产试验 ,平均单产 31 342. 5 kg /hm2 ,比北
京二号增产 3. 8%。
栽培要点 ①栽植密度。山区缓坡地以 2 m ×4m或 2m ×5m株行距栽植;平川地区以 2 m ×5
m或 3m ×5m株行距栽植 。②整形修剪 。采用自然开心形 ,密植园宜用两大主枝开心形 (Y字形),
修剪宜冬夏结合 ,注重幼枝修剪;及时疏花疏果 。③肥水管理 。土壤解冻后及时春施基肥 ,秋施肥应
在 8月底 9月初 ,公顷施腐熟有机肥 45 000 kg,果实采收后 ,应及时进行追肥 。 ④病虫防治。早春萌
芽前喷施 5 ~ 8波美度石硫合剂 ,消灭越冬病菌虫卵;生育前期可喷吡虫啉 、灭幼脲 、蛾螨灵等低毒农
药防治 1 ~ 2次。
适宜地区 适宜山西省临汾及相似地区栽植。
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陈 钰等:低温胁迫下杏花器官内 POD、相对电导率和可溶性蛋白含量的变化