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9个葡萄柚品种与曼赛龙柚嫁接生理酶活性研究



全 文 :中 国 南 方 果 树 2012年 第41卷 第2期
9个葡萄柚品种与曼赛龙柚嫁接生理酶活性研究
严 毅1,何承忠1,李贤忠1,高 柱2,张南新1
(1西南林业大学林学院,昆明,650224;2江西省科学院生物资源研究所)
 收稿日期:2012-01-04;修回日期:2012-01-31
基金项目:国家林业局推广项目(2010-2012[2010]47号);云南省重点学科资助项目(xkz200906)资助。
作者简介:严毅(1986-),女,硕士生,主要从事果树生物技术研究。E-mail:yanyiok@yeah.net
通信作者:李贤忠(1963-),男,教授,从事经济林、果树引种及丰产、优质、高效栽培技术研究。
E-mail:lixianzhong@sefc.edu.cn.
摘 要:以云南本地曼赛龙柚Citrus maxima cv.Mansailong为砧木,取引进的9个葡萄柚C.
paradisi Macf.品种为接芽,采用带木质部“T”形芽接法嫁接,研究了接穗和砧木枝条愈伤组织及
嫁接后接口愈伤组织过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、多酚氧化酶(PPO)和过氧化氢酶
(CAT)活性的变化规律。结果表明,在曼赛龙柚上,火焰、亨路比、瑞路比和里德马叙等4个葡萄柚
嫁接愈合最好,矮化和哈路比愈合最差,POD、SOD和CAT三种酶的活性与葡萄柚嫁接愈合密切
相关,且其活性差异程度可以作为葡萄柚嫁接亲和性的预测酶,PPO活性与嫁接亲和性间无明显
规律。
关键词:葡萄柚;嫁接亲和性;生理酶活性;愈伤组织
中图分类号:S 666.3  文献标志码:A  文章编号:1007-1431(2012)02-0050-04
  云南省2002年从美国引进9个葡萄柚Citrus
paradisi Macf.品种接穗,分别嫁接于7~8年生的
本地曼赛龙柚C.maximacv.Mansailong树上进行
种穗保存,2004年开始挂果,9个品种的果实品质有
较大差异[1-2]。不同砧穗组合对葡萄柚生长势、产
量、果实大小、果汁品质等均有显著影响[3-5]。嫁接
亲和性在植株外部症状显露很早以前就有了生理上
的反应[6]。酶作为植物基因的直接产物,已在很多
植物嫁接领域作为嫁接亲和力的预测指标[7-8]。本
试验就9个葡萄柚品种与曼赛龙柚嫁接生理酶活性
方面进行研究,探寻不同嫁接组合生理酶活性大小
及变化规律,从而找到葡萄柚嫁接亲和关联酶,为嫁
接愈合生理酶研究及生产提供理论依据。
1 材料与方法
试验地位于云南省西双版纳州普文镇试验林
场,海拔840m,属低山河谷地貌,有明显的干、湿季
之分,全年降水量1 655.3mm,5—10月降水占
80%,年均气温20.1℃,月平均气温最低为13.9
℃,最高为23.9℃,土壤为由紫色沙岩发育而来的
赤红壤。以2年生曼赛龙柚营养袋苗为砧木,分别
从引进的9个葡萄柚品种母树树冠上部外围1年生
健壮枝条上取饱满芽为接芽进行嫁接。接穗品种分
别为火焰(Flame)、矮化(Genetic Dwarf)、亨路比
(Henderson Ruby)、哈路比(Hudson)、帕利斯(Perl-
ist)、瑞路比(Ray Ruby)、里德马叙(Reed Marsh)、
瑞红(Rio Red)、星路比(Star Ruby)。
砧穗愈伤组织诱导:2011年3月1日进行愈伤
诱导,在各个砧、穗品种中分别选择2株树体健康、
长势良好的树,在东、南、西、北4个不同方位选择健
壮1年生枝条,在其10cm处剪成1~2cm长的斜
口,用薄膜绑扎好。
  嫁接愈伤组织诱导:2011年3月6日,采用带
木质部“T”形芽接法将9个葡萄柚品种接芽分别嫁
接在曼赛龙柚上,一个葡萄柚品种为1个处理,每处
理嫁接30个芽,设3次重复。嫁接后第15天接口
已能完全愈合[9],解开绑扎带调查记录愈合情况。
  愈伤组织采集:距愈伤部5cm处剪取砧、穗愈
伤组织和嫁接愈伤组织枝段,每个处理取3个单株,
液氮速冻后带回实验室,用小刀将愈伤组织轻轻刮
下,在-80℃冰箱中保存备用。
酶活性测定:称取愈伤组织样品0.1g,放入研
05
DOI:10.13938/j.issn.1007-1431.2012.02.019
 2012年 第41卷 第2期 中 国 南 方 果 树
钵,加入适量液氮和石英砂后研磨,研细后加入2
mL磷酸缓冲液(0.1mol·L-1,pH 值6.0)研磨成
匀浆,转入离心管,再分别用1mL磷酸缓冲液冲洗
研钵两次,合并液体,以10 000转·分-1冷冻离心
15分钟,上清液即为酶粗提液,4℃冰箱储存备用。
过氧化物酶(POD)活性测定采用愈创木酚法[10],
470nm下测定吸光度值,酶活性以每克样品每分钟
吸光度变化值表示。超氧化物歧化酶(SOD)活性测
定采用氮蓝四唑(NBT)光还原法[11],560nm下测
定吸光度值,酶活性以每克样品酶单位表示。多酚
氧化酶(PPO)活性测定采用邻苯二酚法[12],460nm
下测定吸光度值,以每克样品每分钟吸光度增加0.1
为1个酶活性单位。过氧化氢酶(CAT)活性测定采
用 H2O2法[13],240nm下测定吸光度值,酶活性以
每克样品每分钟内吸光度变化值表示。
2 结果与分析
2.1 嫁接愈合情况 愈合是嫁接亲和的必要条件
之一,可作为嫁接亲和性的早期预测指标。嫁接15
天后调查结果显示,在曼赛龙柚上愈合良好的葡萄
柚品种有火焰、亨路比、瑞路比、里德马叙和星路比,
愈合一般的有矮化和帕利斯,愈合较差或者芽片坏
死的有哈路比和瑞红。
2.2 酶活性 POD活性:试验结果显示,曼赛龙柚
砧木POD活性高于所有组合的嫁接愈合部,低于接
穗品种矮化、亨路比、哈路比和瑞红,高于其余接穗
品种。火焰、瑞路比和里德马叙在曼赛龙柚上嫁接
后,嫁接愈合部 POD活性略高于接穗,最大相差
58.59U·g-1·min-1;其余6个品种则是嫁接愈
合部POD活性明显低于接穗,最小相差462.12U
·g-1·min-1。供试葡萄柚在曼赛龙柚砧木上嫁
接后愈合部POD活性与砧穗POD活性差值的绝对
值之和,以火焰、瑞路比和里德马叙较小,在320~
331U·g-1·min-1之间,矮化、哈路比均超过4
000U·g-1·min-1,变异性较大,其余品种介于两
组之间(见表1和表2)。
SOD活性:接穗和砧木SOD活性均高于嫁接
愈合部;除亨路比、帕利斯和里德马叙外,其余品种
接穗SOD活性高于砧木。供试葡萄柚在曼赛龙柚
上嫁接后,接穗与嫁接愈合部间SOD活性差值以亨
路比和帕利斯较小,嫁接愈合部与砧木间SOD活性
差值以瑞路比最低,嫁接愈合部SOD活性与砧、穗
SOD活性差值的绝对值之和从高到低依次为亨路
比>帕利斯>矮化>里德马叙>哈路比>瑞路比>
火焰>星路比>瑞红(见表1和表2)。
  PPO活性:接穗PPO活性均高于嫁接愈合部
和砧木,嫁接愈合部和砧木非常接近。嫁接愈合部
PPO活性与砧、穗PPO活性差值的绝对值之和,依
次为瑞红>星路比>亨路比>瑞路比>哈路比>矮
化>里德马叙>火焰>帕利斯(见表1和表2)。
CAT活性:火焰、亨路比接穗CAT活性低于砧
木,其他品种接穗高于砧木。矮化、哈路比、帕利斯、
瑞路比和星路比嫁接愈合部CAT活性低于砧木,
且活性较接近;火焰、亨路比、里德马叙、瑞红的嫁接
愈合部CAT活性高于砧木,且高低差值大。火焰、
亨路比、里德马叙的接穗CAT活性低于嫁接愈合
部,其余品种接穗均高于嫁接愈合部(见表1和表
2)。接穗间CAT活性的变异系数为0.26,嫁接愈
合部间CAT活性的变异系数为0.42。接穗与嫁接
表1 9个葡萄柚品种及曼赛龙柚(砧木)枝条
愈伤组织的酶活性
品 种 POD  SOD  CAT  PPO
火 焰 3 823.18  556.16  786.04  0.58
矮 化 4 713.43  541.22 1 349.32  0.59
亨路比 4 362.52  216.57  733.22  0.58
哈路比 4 714.20  617.36 1 442.22  0.60
帕利斯 2 944.85  214.65 1 168.49  0.52
瑞路比 3 825.30  762.68 1 048.72  0.61
里德马叙 3 833.19  406.31  976.15  0.54
瑞红 5 074.72  890.95 1 626.94  0.65
星路比 3 491.87  632.64 1 339.31  0.56
砧 木 4 154.05  512.18  957.71  0.45
 注:POD、CAT、PPO的单位为 U·g-1·min-1;SOD
的单位为U·g-1。表2同。
表2 9个葡萄柚品种在曼赛龙柚上嫁接后
接合部愈伤组织的酶活性
品 种 POD  SOD  CAT  PPO
火 焰 3 833.26  138.39  1 436.90 0.46
矮 化 2 141.88  305.26  651.30 0.45
亨路比 2 668.34  157.90  1 527.22 0.44
哈路比 2 291.45  241.92  686.15 0.48
帕利斯 2 482.73  145.59  513.44 0.45
瑞路比 3 883.89  310.96  704.65 0.52
里德马叙 3 847.86  225.41  1 237.11 0.43
瑞红 2 724.73  264.47  1 068.21 0.47
星路比 2 680.57  146.78  533.35 0.41
15
中 国 南 方 果 树 2012年 第41卷 第2期
愈合部间CAT活性差值以里德马叙最低,嫁接愈
合部与砧木间CAT活性差值以瑞红最低,嫁接愈
合部CAT活性与砧、穗CAT活性差值的绝对值之
和依次以里德马叙、瑞路比和瑞红最低。
3 小结与讨论
3.1 POD活性与嫁接亲和力的关系
过氧化物酶广泛存在于植物体中,是一种活性
较高的酶。在嫁接体发育过程中主要作用有参与清
除多余 H2O2、催化木质素合成和氧化吲哚乙酸,调
节嫁接体内激素水平促进嫁接愈合[14]。POD在嫁
接愈合过程中参与木质素的合成,愈合部位酶活性
越高,嫁接体越容易愈合,过氧化物酶与嫁接亲和力
有关,可作为嫁接亲和力早期的预选指标[15-17]。本
试验认为葡萄柚嫁接过程中,接穗、嫁接愈合部和砧
木三者之间的POD活性越接近,嫁接愈合部POD
活性越高,嫁接愈合也较好,砧穗亲和力越强。这与
杨瑞[18]在葡萄上的研究结果相似。因此,在葡萄柚
嫁接砧木选配上,以砧穗POD活性相近为宜。
3.2 SOD活性与嫁接亲和力的关系
植物在逆境下受到的伤害以及植物对抗逆境的
能力往往与体内的SOD活性水平有关[19]。嫁接能
影响植物体活性氧代谢系统的动态平衡,增加活性
氧如超氧化物自由基、氢氧自由基、单线态氧等,破
坏或降低活性氧清除剂SOD活性。大扁杏嫁接愈
合部SOD活性低促进愈伤组织形成,从而提高嫁接
成活率[20]。在本试验中,接穗和砧木SOD活性明
显高于嫁接愈合部,且差值越大愈合越好,说明葡萄
柚嫁接愈合同样需要较低的SOD活性;葡萄柚嫁接
愈合部、接穗与砧木SOD活性差值的绝对值之和
低,同样有利于愈合。
3.3 PPO活性与嫁接亲和力的关系
多酚氧化酶是植物体内的保护酶,当植物受到
伤害时,多酚氧化酶与多酚类化合物相互作用,产生
黑色和褐色物质,并形成隔离层,起到抑制嫁接成活
的作用[18]。在嫁接亲和性研究中,通常嫁接不亲和
组合PPO活性比嫁接亲和组合高,持续时间长。而
曲云峰[20]在大扁杏嫁接愈合过程中认为较高的
PPO活性有利于木质素的合成,从而促进导管的分
化和形成。可见,PPO活性与嫁接亲和力之间关系
较复杂。本试验中,葡萄柚接穗PPO活性与嫁接愈
合部同步,与代丽等[21]的研究结论相似,即接穗
PPO活性高则嫁接愈合部酶活性也高;葡萄柚嫁接
愈合情况与各部位PPO活性及相互差值之间无明
显规律,有关机理有待研究。
3.4 CAT活性与嫁接亲和力的关系
过氧化氢酶作为一种内源活性氧清除剂,在逆
境胁迫式衰老过程中能够清除植物体内过量的活性
氧,维持氧代谢平衡,保护膜结构,从而延缓褐
变[22]。嫁接愈合过程中CAT活性越高,嫁接越容
易成活,CAT活性差异程度可以作为葡萄砧穗组合
嫁接亲和力早期的预选指标[18]。葡萄柚不同嫁接
组合中,嫁接愈合部CAT活性较高则愈合也较好,
且愈合较好组合的嫁接愈合部与接穗、砧木 CAT
活性差值绝对值之和最低,因此,认为CAT活性差
异程度同样可作为葡萄柚嫁接早期亲和力预选
指标。
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(责任编辑:李治飞)
赤霉 酸 乳 油 对 脐 橙 着 果 及 果 实 品 质 的 影 响
刘浩强1,2,张云飞3,江高飞3,李鸿筠1,2,冉 春1,2,胡军华1,2,姚廷山1,2
(1中国农业科学院柑桔研究所,重庆,400712;2国家柑桔工程技术研究中心;3西南大学植物保护学院)
 收稿日期:2011-12-05;修回日期:2011-12-25
作者简介:刘浩强(1978-),男,硕士,助理研究员,从事植物源农药的研究。电话:(023)68349005,
E-mail:lhqq2000@126.com
摘 要:以脐橙为材料,用4%赤霉酸乳油和85%赤霉酸结晶粉不同浓度处理幼果,研究其对着果
与果实品质的影响。结果表明,赤霉酸乳油与结晶粉一样,可显著提高前期着果率,使果实增大、增
重,且对果实品质无影响,但使用更方便、可靠。推荐剂量为30~40mg/kg。
关键词:4%赤霉酸乳油;脐橙;着果率;果实品质
中图分类号:S 666.4  文献标志码:A  文章编号:1007-1431(2012)02-0053-02
  赤霉素是植物体内重要的激素之一,对种子萌
发、茎伸长、花诱导及果实发育等具有重要作用[1]。
赤霉酸(GA3)是赤霉素的一种,GA3采后处理可抑
制杧果、李、杏、番茄和柿[2-8]等多种果实转色和硬度
下降,延缓后熟衰老进程,因此,可用于果蔬贮藏保
鲜及果实采后病害控制[9-10]。
脐橙花量大,着果率低,生产上为提高其着果
率,常用赤霉酸结晶粉保果,在谢花70%~80%时
喷第一次,谢花后3~4周喷第二次。但使用赤霉酸
结晶粉时,需要用酒精溶解并添加展着剂才有较好
效果,操作较麻烦,生产中常因配制方法不当致使无
保果效果或效果差。4%赤霉酸乳油为液态制剂,直
接加水即可使用。笔者就4%赤霉酸乳油用于脐橙
保果的效果及其对果实品质的影响进行了研究。现
将结果报道如下。
1 材料与方法
2007年在中国农业科学院柑桔研究所内进行
试验,试材为11年生枳砧纽荷尔脐橙。设4%赤霉
酸乳油1 000倍液(处理1)、1 333倍液(处理2)、
2 000倍液(处理3),85%赤霉酸结晶粉(上海市沪江
生化厂生产)28 333倍液(处理4),共4个药剂处
理,以清水为对照。每小区10m2(2株树),随机区
组排列,4次重复,共20个小区。4月19日谢花
90%以上时喷第一次药,5月8日幼果期喷第二次
药,6月28日果实膨大期(第二次生理落果结束)喷
第三次药。每次用“MATABI”超绿16型背负式喷
雾器(工作压强约300kPa,每分钟喷水量0.5L)向
每株树喷洒1.5kg药液。
每株树在东南西北中各固定1个枝条,分别于
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