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Effects of different DA-6 concentration on photosynthesis and
chloroplast activity of peach in greenhouse

DA-6对温室桃树光合作用和叶绿体活性的影响


The objective of this experiment was to improve the photosynthetic efficiency and peach fruit quality in greenhouse. The photosynthesis, chloroplast activities and fruit quality were investigated by spraying 20 and 40 mg/L DA-6 (N, N-diethylaminoethyl hexanote). The results showed that 20 mg/L DA-6 significantly improved the net photosynthesis rate, stomatal conductance and chlorophyll contents. Hill reaction activities, non-cycle photophosphorylation activities, Rubisco and ATPase activities were increased when the peach tree was sprayed with 20 mg/L DA-6, compared with the control without foliar spray of DA-6. On the contrary, 40 mg/L DA-6 slightly decreased them. The results also indicated that 20 and 40 mg/L DA-6 both improved the fruit quality. 20 mg/L DA-6 significantly increased the fruit mass and soluble solid content, significantly decreased the content of titratable acid, and improved fruit quality. From the above results, it is concluded that foliar spray of suitable concentration of DA-6 can improve photosynthetic efficiency and fruit quality of peach tree in greenhouse.


全 文 :收稿日期:!""#$%"$"& 接受日期:!""&$"!$!’
基金项目:农业部“()&”项目(!""*$+’" );公益性行业(农业)科研专项项目(,-.-/0"#$"!1)资助。
作者简介:单守明(%(#1—),男,山东省临沂市人,博士,主要从事果树生理研究。234:"%"$*!#’!)*&,567894::;<<7=%*’> ?@7
! 通讯作者 234:"%"$*!#’!)#(,567894:4AB= ?8CD 3ECD ?F
!"#$对温室桃树光合作用和叶绿体活性的影响
单守明%,刘国杰%!,李绍华!
(%中国农业大学农学与生物技术学院,北京 %"""();!中国科学院植物研究所,北京 %"""(’)
摘要:以温室桃树为试材,研究不同浓度的 GH6*对桃树叶片光合作用、叶绿体活性和果实品质的影响。结果表明,
!" 7A I J GH6*处理显著提高了温室桃树叶片的净光合速率、气孔导度和叶绿素含量,还显著提高了叶绿体 .944反应
活力,非环式光合磷酸化活性、KCL9处理均提高了果实品质,其中 !" 7A I J GH6*处理显著提高了果实平均单果重和可溶性固形物含量,降低了可滴定
酸含量,使果实品质得到显著提高。试验表明,适当浓度的 GH6*处理可提高温室桃树的光合效率和果实品质。
关键词:GH6*;温室桃树;光合作用;叶绿体活性;果实品质
中图分类号:N*!&>) 文献标识码:H 文章编号:%""&$1"10(!""&)"*$%!’#$"1
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CL43 <@49E ?@FR3FR,<9AF9:9?8FR4W E3?U38<3E RO3 ?@FR3FR @: R9RU8R8L43 8?9E,8FE 97TU@S3E :UC9R XC849RW D ZU@7 RO3 8L@S3 U36
XC849RW @: T38?O RU33 9F AU33FO@C<3D
8#2 9’*(&:GH6*;T38?O 9F AU33FO@C<3;TO@R@植物干物质的 ("[以上来自叶片的光合作用,
叶片光合速率的大小和光合功能期的长短影响作物
的产量和品质[%]。光合作用主要发生在叶绿体中,
叶绿体的活性涉及 .944反应、光合磷酸化、H2M8<3和
%,1$二磷酸核酮糖羧化 I加氧酶(KCL9研究表明,叶绿体活性影响植物的净光合速率、生长
发育和经济产量的形成;而叶绿体活性受环境条
件、植物生长调节剂等多种因素的调控[%$!]。GH6*
(二烷氨基乙醇羧酸酯 ,,,6E93ROW4879F@3ROW4 O3;8F6
@R3),是一种新型细胞分裂素类植物生长调节剂,它
可以扩大植物叶面积、提高叶绿素含量和光合速率、
延长叶片功能期[’$)]、促进植物碳水化合物合成与
植物营养与肥料学报 !""&,%)(*):%!’#$%!)%
""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""
M48FR ,CRU9R9@F 8FE Z3UR949\3U N?93F?3
积累,提高作物的产量和品质[!"#]。
在设施栽培环境条件下,光照不足和光合效率
的降低是造成温室桃产量与品质下降的主要因素之
一。为此,以“早露蟠桃”为试材,开展了幼果期不同
浓度 $%&’处理对温室桃树叶片光合作用和叶绿体
活性的影响研究,以期为温室桃树栽培提供科学依
据。
! 材料与方法
!"! 试验设计
试验在北京市平谷区进行。选用 ’年生“早露
蟠”桃(!"#$#% &’"%()* ()* + )+,&’"’%%* ,-).)为试材,砧
木为毛桃(!"#$#% &"’%()* ()* + ,)/012),南北行栽植,
株行距 34# 5 6 ! 5,常规管理,冬季采用长枝修剪
方法[’]修剪。试验采用随机区组,重复 # 次的设计
方案。在桃树谢花后 7 8 和 !7 8 分别用 97 和 :7
5; < =的 $%&’喷施叶面,以喷等量清水为对照。在
谢花后 3# 8进行疏果,保持负载量相一致。自谢花
到果实成熟,每 3# 8测定一次各处理叶片的光合速
率,同时采叶样用于叶片其他生理指标的测定;每
37 8测定各处理的平均叶面积和果实重量,果实成
熟时采样测定果实品质指标。
!"# 测定项目与方法
光合速率的测定:选择连续的 9 个晴天,于上
午 37:77 采用 =>&’:77 型便携式光合仪测定结果枝
中部叶片净光合速率(?.)和气孔导度(@0),采用开
路系统,光照强度为 #77!5AB <(5
9·0);每个处理测
定 9个枝条,每个枝条测定 9 片叶,每个叶测定 !
次。
叶绿素含量和酶活性等指标的测定:参照李合
生[C]的实验方法测定叶片叶绿素含量,取 74# ;叶
片,用 D7E丙酮充分提取,用分光光度计测定叶绿
素 )、F含量。
GHF>01A总活性[D]测定:取 749 ; 叶片,加入 37
5=酶提取液(#7 55AB < = I*>0 JK C4D、D 55AB < = L;&
MB9、3 55AB < = N$I%、# 55AB < = $II、749E ,O%、
3E ?P??)和少量石英砂,冰浴研磨匀浆,39777 6 ;
离心 97 5>.,上清液为酶粗提液,用比色法测定。
K>BB反应[Q]、光合磷酸化活性[37]、L;9 R &%I?)0-
和 M)9 R &%I?)0- 活性[33]测定:取 74# ; 叶片加入 #
5=提取液(74!! 5AB < = 山梨醇、#7 55AB < = L-0 JK
’43、37 55AB < = S)MB、9 55AB < = L;MB9、9 55AB < =
N$I%、74# 55AB < = TK9?U:、9 55AB < = P1),冰浴研
磨,:层纱布过滤,3777 6 ;离心 # 5>.,沉淀中加入 !
5= 悬浮液(74!! 5AB < = 山梨醇、#7 55AB < = K-J-0
JKC4’、37 55AB < = S)MB、9 55AB < = L;MB9、9 55AB < =
N$I%、74# 55AB < = TK9?U:、9 55AB < = P1)摇匀沉
淀,即悬浮的叶绿体备用,然后测定相关指标。
叶片和果实质量的测定:采用手持叶面积仪测
定平均叶面积。用手持式折光仪和硬度测定仪测定
果实的可溶性固形物含量和果实硬度。取 3 ; 果
肉,加入少量石英砂,用重蒸水研磨,定容,用 743
5AB < = S)UK标准液滴定测定可溶性酸含量[C]。
试验数据采用 O%O软件进行统计分析。
# 结果与分析
#"! 叶片和果实发育
图 3 显示,在花后 97 8内,温室桃树叶面积不
断增大,之后,叶面积不再有明显变化。97 5; < =的
$%&’能增大温室桃树的叶面积,而 :7 5; < =的 $%&’
图 ! 不同处理对温室桃树叶片和果实生长发育的影响
$%&’! ())*+,- .) /%))*0*1, ,0*2,3*1,- .1 4*2+5 6*2) 21/ )07%, /*8*6.43*1, %1 &0**15.7-*
[注(SA/-):各栏中不同字母表示差异达到 #E显著水平,.0表示无差异,下同。
$>VV-*-./ B-//-*0 >. -)12 1ABH5. 5-). 0>;.>V>1)./ )/ #E B-(-B,.0 5-).0 .A 0>;.>V>1)./ 8>VV-*-.1-+ I2- 0)5- F-BAW+]
D!93 植 物 营 养 与 肥 料 学 报 3:卷
对叶面积有轻微抑制作用,但是差异不显著。在花
后 !"!#" $,%&’(处理均显著增加平均单果重,在
果实成熟时(花后 (" $),!" )* + , %&’(处理的平均
单果重显著高于 -" )* + , %&’(处理的。
!"! 光合指标
在温室桃树果实的发育过程中,结果枝叶片的
./和 01呈单峰变化趋势,它们在花后 -# $时达最
高值,然后有轻微的下降(图 !)。在整个试验过程
中,和其他处理相比,!" )* + , 的 %&’( 处理显著提
高了叶片 ./和 01;和对照相比,-" )* + ,处理则是
轻微抑制了叶片的 ./和 01,但是差异不显著。
图 ! 不同处理对温室桃树叶片 #$和 %&的影响
’()*! +,,-./& 0, 1(,,-2-$/ /2-3/4-$/& 0$ 5-3.6 #$ 3$1 %& ($ )2--$607&-
!"8 叶绿素含量
在花后 2#!-# $,温室桃树叶片叶绿素含量不
断升高,之后轻微下降。!" )* + ,的 %&’(处理提高
了叶绿素 3、4的含量,特别是在花后 5"!(" $。但
是 -" )* + , %&’( 处理,叶绿素含量低于对照,尤以
花后 (" $,其叶绿素 3的含量显著低于 67(图 5)。
图 8 不同处理对温室桃树叶片叶绿素含量的影响
’()*8 +,,-./& 0, 1(,,-2-$/ /2-3/4-$/& 0$ 5-3.6 .6902056:99 .0$/-$/ ($ )2--$607&-
!"; 叶绿体活性
表 2看出,花后 -# $,!" )* + , %&’(处理叶片中
894:1;<活性显著高于 67;而 -" )* + ,的 %&’(显著
的抑制了 894:1;<活性。和其他处理相比,!" )* + ,
%&’(极显著的提高了叶绿体的 =:>>反应、非环式光
合磷酸化活力、?*! @ ’&A.31B 和 63! @ ’&A.31B 活性。
与对照相比,-" )* + ,的 %&’( 对它们有抑制作用,
其中显著降低了叶绿体中的 =:>> 反应、894:1;< 和
63! @ ’&A.31B活性。
C5!2(期 单守明,等:%&’(对温室桃树光合作用和叶绿体活性的影响
表 ! 不同处理对温室桃树叶片叶绿体活性的影响
"#$%& ! ’((&)*+ ,( -.((&/&0* */&#*1&0*+ ,0 2&#)3 )3%,/,2%#+* #)*.4.*.&+ .0 5/&&03,6+&
处理
!"#$%&#’%(
)*+,(-.总活性
)*+,(-. %.%$/ $-%,0,%1
[!&./ 2(&34".·&,’)]
5,//反应活力
5,// "#$-%,.’ $-%,0,%1
[!&./ 2(&34".·6)]
非环式光合磷酸化活力
7.8-1-/# 46.%.46.(46."1/$%,.’
$-%,0,%1
[!&./ 2(&34".·6)]
93: ; 8活性 $-%,0,%1
[!&./ 2(&34".·6)]
>$: ; 8活性 $-%,0,%1
[!&./ 2(&34".·6)]
>? @ABC +< @DE +F G:AC F :GAH F EIAE +F
:D &3 2 J @AI: $< @:: $< E:AK < K@AG < BGA@ $<
GD &3 2 J @AEG -F I@ -F KIA: F @BA: F GHAK -F
注:数据后不同大小写字母分别表示差异达到 @L 和 EL显著水平,下同。
7.%#:M$/*#( N.//.O#P +1 P,NN#"#’% -$4,%$/ $’P (&$// /#%%#"( ,’ #$-6 -./*&’ $"# (,3’,N,-$’% $% @L $’P EL /#0#/(,"#(4#-%,0#/1Q !6# ($&# +#/.OQ
789 果实品质
:D &3 2 J R<8H显著提高了果实的平均单果重和
可溶性固形物(SS>)含量,并极显著的降低了可滴定
酸含量;与对照相比,GD &3 2 J R<8H 处理显著降低
了果实中可滴定酸含量,提高单果重和 SS> 含量。
R<8H处理均降低了果实的硬度,但是与对照间无显
著差异(表 :)。
表 7 不同处理对温室桃树果实品质的影响
"#$%& 7 ’((&)*+ ,( -.((&/&0* */&#*1&0*+ ,0 2&#)3 (/6.* :6#%.*; 2#/#1&*&/+ .0 5/&&03,6+&
处理
!"#$%&#’%(
单果重(3)
S,’3/# N"*,% O#,36%
可溶性固形物(L)
S./*+/# (./,P -.’%#’%
可滴定酸(L)
!,%"$%$+/# $-,P
果实硬度(T3 2 -&:)
U"*,% N,"&’#((
>? C: + CAC + DAK@ -F @KA@ $
:D &3 2 J @@G $ @DA: $ DA:: $< @:A: $
GD &3 2 J I: + IAH $+ DA:H +< @:AE $
< 讨论
细胞分裂素类生长调节剂能促进植物叶绿体发
育、气孔运动和叶片的光合作用等生理过程[@:V@K]。
R<8H是细胞分裂素类植物生长调节剂,它能提高野
大麦和菠菜等植物的光合速率[E,@E]。本试验中,:D
&3 2 J的 R<8H 显著提高温室桃树叶片 =’ 和 W(,而
GD &3 2 J R<8H降低了叶片的 W(和 =’,表明 R<8H可
通过调节气孔因素来调节设施桃树叶片的光合速
率。叶绿素含量与 =’密切相关[@]。在本试验中,:D
&3 2 J的 R<8H显著提高了叶绿素 $、+含量,可见叶
绿含量的升高是 R<8H调控设施桃树 =’上升的另一
个重要原因。
叶绿体活性包括电子传递、光合磷酸化和光合
关键酶活性等方面,它们与 =’密切相关[@]。已有的
研究表明,植物生长调节剂、环境因素等都能调节它
们的活性[@,@:V@G],在本试验中,:D &3 2 J 的 R<8H 显
著提高了 )*+,(-.活性、叶绿体的 5,//反应活力、非
环式光合磷酸化能力和 化活性和 合同化能力,为高活性的 )*+,(-.酶提供能量,从而
推动 >X:同化作用的进行。因此,R<8H不但能通过
气孔因素、叶绿素含量来调节 =’,它还能通过调节
叶绿体活性等方面来综合调节叶片的光合能力。
研究表明,叶片 =’和叶绿体活性影响作物的产
量和品质[@,@:],本试验看出,适当浓度的 R<8H 不但
提高了叶片的 =’和叶绿体活性,同时,果实的品质
得到显著提高。表明有更多的光合产物运输到果实
中去,这与以往研究 R<8H 能促进植物的生长发
育[E,@E]和提高产量与品质[@EV@B]的结果相一致。因
此,适当浓度的 R<8H可通过调节气孔导度、叶绿素
含量和叶绿体活性来调节温室桃树叶片的光合作
用,从而提高叶片对光能的利用效率,并最终提高了
温室桃果实的产量和品质。
参 考 文 献:
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