全 文 ：© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
园 　艺 　学 　报 　2007, 34 (2) : 317 - 324
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2006 - 09 - 05; 修回日期 : 2007 - 01 - 22
基金项目 : 江苏省 ‘十五’科技攻关项目 (BE200132521)3 E2mail: weibingj@ sohu1com
石灰氮和水杨酸对破除葡萄芽休眠的影响
姜卫兵 13 , 韩浩章 1 , 费宪进 2 , 曹　晶 1 , 李　刚 1
(1 南京农业大学园艺学院 , 南京 210095; 2 镇江园艺技术指导站 , 江苏镇江 212003)
摘 　要 : 2003年 12月 ～2004年 3月 , 在江苏省镇江市南山农业科技示范园葡萄园 , 以藤稔品种为试
材 , 分别在树体的初休眠期 (12月上旬 )、深休眠期 ( 1月上旬 ) 和休眠后期 ( 2月上旬 ) , 取芽体饱满、
生长充实的 1年生枝条 , 用不同浓度的石灰氮 (CaCN2 ) 和水杨酸 ( SA ) 进行涂芽破眠处理 ; 之后放入温
室进行发芽培养 , 并每 5 d取冬芽测定 H2O2及其抗氧化酶系统的变化 , 21 d后统计各处理最终萌芽率。结
果表明 : 施用 CaCN2和 SA能不同程度的提高 H2 O2含量和 POD活性 , 降低 CAT活性 ; 但在不同休眠期对
SOD活性的影响不一致。而破眠或促进萌芽效果好的化学药剂处理 , 花芽在培养前期的 H2 O2含量、POD
和 SOD活性增幅较大 , CAT活性下降较明显。对萌芽率的统计表明 , 初休眠期施用石灰氮和水杨酸对葡萄
破眠无效 ; 到深休眠期及以后施用 25%的石灰氮对葡萄破眠效果较为明显 , 萌芽较对照提前 4～6 d, 最终
萌芽率达 4116% ～9010% ; 而水杨酸处理对葡萄花芽破眠基本无效。
关键词 : 葡萄 ; 石灰氮 ; 水杨酸 ; 休眠解除 ; 过氧化氢 ; 抗氧化酶
中图分类号 : S 66311　　文献标识码 : A　　文章编号 : 05132353X (2007) 0220317208
Effects of Ca lc ium Cyanam ide and Sa licylic Ac id on D ormancy2relea se of
Grape Bud
J IANG W ei2bing13 , HAN Hao2zhang1 , FE I Xian2jin2 , CAO J ing1 , and L I Gang1
(1 College of Horticulture, N anjing A gricultural U niversity, N an jing 210095, China; 2 Techn ica l Service S tation of Horticulture,
Zhen jiang, J iangsu 212003, China)
Abstract: The canes with well2developed buds from Fujim inori grape grown in a vineyard in Nanshan
Agricultural Science and Technology Demonstration Park in Zhenjiang of J iangsu Province were treated with
CaCN2 and salicylic acid ( SA) at three different stages of dormancy to study the effects on dormancy2release of
grape bud in an experiment from December 2003 to March 2004. After treatment, the twigs were put in the
greenhouses for sp routing cultivation. The content of H2 O2 , activities of antioxidant enzymes of grape buds
were investigated every 5 days, and the sp routing percentage of grape bud after 21 days was calculated. The
results showed that CaCN2 and SA increased resp iratory rate, H2 O2 content, POD activities, and decreased
CAT activities, but had different effects on SOD activities at different stages of dormancy. The increased de2
gree of H2 O2 content, POD and SOD activities of flower buds at the early stages of sp routing cultivation was
higher, but the decreased extent of CAT activities of flower buds was larger, when treatments with chem icals
had significant effects on dormancy2release or sp routing. The results of sp routing rate showed that CaCN2 and
SA had no effect on dormancy2release in early2dormancy stage. The treatment of 25% CaCN2 had a significant
effect on dormancy2release of grape bud at deep2dormancy stage or late2dormancy stage, the sp routing was 4 -
6 days earlier than those of control ( no CaCN2 and SA treatment) grapes, and the final sp routing rate reached
4116% - 9010%. SA had little effect on dormancy2release of grape bud.
Key words: Grape; Calcium cyanam ide; Salicylic acid; Dormancy2release; H2O2 ; Antioxidant enzymes
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园 　　艺 　　学 　　报 34卷
休眠及其解除是一个在理论和实践上极其重要而又尚未弄清的问题 (袁志友 等 , 2002)。在落
叶果树设施栽培和引种栽培过程中 , 由于栽培地不同的环境条件 , 尤其是南方一些地区 “暖冬 ”问
题的存在 , 栽培品种的自然休眠结束期会发生相应的改变 , 并由此导致栽培过程中的盲目性 (高东
升 等 , 2001)。
生产中落叶果树休眠破除 , 除辅助性的人工、物理方法外 , 目前普遍使用的是喷洒一定浓度的化
学药剂促进休眠解除。
氨基氰的类似物氰氨基化钙 (石灰氮 ) 是目前国内落叶果树栽培过程中常用的化学药剂。但施
用化学药剂仅在自然休眠接近结束时才有效 , 过早无效 , 过晚则会发生药害 (Uzun et al. , 1997) ,
化学药剂只能补充落叶果树需冷量的 30% (张运涛 , 1997)。
关于休眠和破眠机制 , W ang和 Faust (1994) 发现苹果芽萌发过程与抗氧化系统可能存在关系 ,
并在以后的研究中发现活性氧含量的变化与芽的萌发也有关 ; 高东升等 (2002a) 的研究表明 , 果树
休眠芽中 H2O2含量的变化趋势与自然休眠的解除密切相关 , 而且对桃、杏、樱桃和葡萄花芽破眠有
效果的化学药剂处理后 , 能降低花芽 H2 O2的含量 ; 而 N ir等 (1986, 1993) 发现能解除葡萄芽体休
眠的硫脲、氨基腈、叠氮钠、胍类等化学药剂能降低 CAT活性 , 提高 POD活性 , 增加 H2 O2含量。
本研究中以藤稔葡萄为试验材料 , 在不同休眠期分别施用不同浓度的石灰氮和水杨酸 , 并定期测
定萌芽培养过程中 H2 O2含量及其抗氧化酶系统的变化 , 以期为进一步探讨落叶果树解除休眠的机制
提供参考。
1　材料与方法
111　材料
试验材料取自江苏省镇江南山农业科技示范园 , 供试葡萄品种为 ‘藤稔 ’, 树龄 5年 , 露地栽
培 , 生长良好。
2003年 12月～2004年 3月 , 分别在初休眠期 (12月上旬 )、深休眠期 (1月上旬 )、休眠后期
(2月上旬 ) 定期从葡萄园随机剪取芽体饱满充实、生长良好的 1年生枝条 , 带回实验室 , 取饱满冬
芽用去离子水洗净后 , 吸水纸吸干 , 用于测定和处理。
112　处理
每期取 25捆 (每捆含枝条 15根 , 每根枝条有芽 4～7个 , 芽体总鲜质量 > 3 g) , 分 5个处理
(每处理 5捆 ) : 对葡萄芽体用毛笔涂施 15%和 25%的石灰氮 (CaCN2 ) 及 2%和 10%的水杨酸 ( Sal2
icylic acid, SA) , 均以喷水作对照。
处理之后放入温室中 〔昼 /夜温度 : (25 ±1) ℃ / ( 15 ±1) ℃; 光 /暗时数 : 14 /10 h; 光照强度 :
1 000～1 200μmol·m - 2 ·s- 1 ; 相对湿度 : 50% ～65% 〕, 以经过灭菌处理的湿细砂为基质培养萌芽
(杨天仪 等 , 2001)。
113　测定
于处理前及枝条放入温室培养开始每 5 d每处理取 1捆 (每捆平均分为 3份 , 作为重复 ) , 取新
鲜花芽 (或混合芽 ) 测定。
过氧化氢 (H2O2 ) 含量以 OD值的变化量作为 H2 O2含量变化的相对值 (林植芳 等 , 1988) , 超
氧化物岐化酶 ( SOD ) 活性以抑制 NBT 50%所需的酶量为一个活性单位 (沈文飚 等 , 1997) , 过氧
化氢酶 (CAT) 活性以 240 nm下减少 011个 OD值为一个活性单位 (Rao et al. , 1996; 刘凤权和王
金生 , 2002)。过氧化物酶 ( POD ) 活性以 460 nm下增加 011个 OD值为一个活性单位 (张志良 ,
1990)。第 21天统计各处理的萌芽率。以 SAS812进行重复间误差统计。
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2　结果与分析
211　不同休眠期石灰氮和水杨酸处理芽体后藤稔葡萄的萌芽期和萌芽率
初休眠期施用石灰氮和水杨酸对葡萄破眠无效 (数据省略 ) , 深休眠期以后以高浓度石灰氮
(25% CaCN2 ) 处理破眠效果较为明显 , 萌芽较对照提前 4～6 d, 最终萌芽率达 4116% ～9010% ; 水
杨酸处理对葡萄破眠和促进萌芽基本无效 (表 1)。
表 1　不同休眠时期石灰氮和水杨酸处理芽体后藤稔葡萄的萌芽期和萌芽率
Table 1　Sprouting da te and ra te of Fujim inor i grape buds trea ted w ith CaCN2 and SA a t d ifferen t dormancy stages
处理时间
Period of treatment
石灰氮
CaCN2 ( % )
水杨酸
SA ( % )
处理芽数
Buds of treatment
从处理到萌芽时间
Sp routing date ( d)
萌发芽数
Buds of sp routing
最终萌芽率
Sp routing rate ( % )
深休眠期 0 0 105 19 2 119
Deep2dormancy 15 0 88 17 10 1114
25 0 94 15 39 4116
0 2 93 17 5 514
0 10 85 17 16 1818
休眠后期 0 0 94 14 48 5112
Late2dormancy 15 0 97 8 58 6010
25 0 98 8 88 9010
0 2 90 14 48 5313
0 10 90 11 52 5718
212　不同休眠期石灰氮和水杨酸处理后芽体内 H2O2相对含量的变化
由图 1和图 2看出 , 初休眠期对芽体施用石灰氮和水杨酸并进行温室培养后 , 处理和对照芽体
H2 O2在较低含量基础上 (≤41 OD·g- 1 FM ) 均明显升高。
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　　在深休眠期 , 对照芽体 H2 O2在较高含量基础上 ( > 120 OD·g- 1 FM ) 先降低后期有所回升 , 而
处理的则先升后降 , 但总体水平高于对照 , 且石灰氮处理的芽体 H2 O2峰值高于水杨酸 , 25%石灰氮
处理高于 15%处理。在休眠后期 , 对照和处理芽体 H2 O2在更高含量水平上 ( > 180 OD·g- 1 FM ) 呈
下降趋势 , 但处理高于对照。
213　不同休眠期石灰氮和水杨酸处理后芽体内 CAT、POD和 SOD活性的变化
图 3和图 4可以看出 , 初休眠期对芽体施用石灰氮和水杨酸后温室培养 , 对照芽体的 CAT在较
高活性基础上 ( > 21 U·g- 1 FM ) 先上升后下降 , 而两个处理则表现下降或有所波动 , 且 CAT总体
水平平均明显低于对照 ; 深休眠期和休眠后期 , 对照和处理的芽体的 CAT基础活性很低 (2～12 U·
g- 1 FM ) , 变化幅度小 , 但处理低于对照。
　　与 CAT的变化趋势不同 , 初休眠期对照和处理芽体在培养期间的 POD活性总体呈缓慢下降趋
势 , 且差异不大 ; 到深休眠期均呈现先上升后下降的趋势 , 但 25%石灰氮处理 (图 5和图 6) 的则明
显高于其他处理和对照 ; 休眠后期亦呈先上升后下降趋势 , 但处理的高峰值出现迟于对照 , 也高于对
照。
此外 , 不同休眠期培养芽体的 POD基础活性水平差别很小 (11～14 U·g- 1 FM )。
图 7和图 8表明 , 初休眠期处理及对照芽体在培养期间的 SOD在较低活性基础上 (218 U·g- 1
FM ) 呈上升趋势 , 但处理均低于对照 ; 到深休眠期 , 对照和处理的 SOD 在较高活性基础上 ( 292
U·g- 1 FM )总体亦呈上升趋势 ; 休眠后期的 SOD活性变化亦呈上升趋势 , 但石灰氮处理的上升幅度
高于对照和水杨酸处理 , 尤其是 25%石灰氮处理的上升幅度最大。
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3　讨论
311　化学药剂打破葡萄休眠的效应
高东升等 (2002a) 发现石灰氮打破葡萄休眠效果稳定 , 本试验亦表明了同样结果 , 但存在浓度
效应 ; 在深休眠期须用较高浓度 (25% ) 处理才能表现出明显效果 , 萌芽率达 4116% , 大约能替代
50%的需冷量。在休眠后期需冷量基本满足条件下 (韩浩章 等 , 2007a) , 石灰氮处理则表现出促进
提早萌芽和提高萌芽率的效果。
本试验中水杨酸处理对葡萄破眠无效 , 但对桃花芽破眠和萌发有一定效果 (韩浩章 等 ,
2007b) , 说明休眠及其解除这一生理现象受环境和遗传的双重复杂影响 , 不同年份、地点和种质之
间的差异均影响着果树休眠的程度以及对外源化学物质施用后的生理敏感性和代谢方向。
312　施用化学药剂解除葡萄芽体休眠的生理机制探讨
虽然目前对化学药剂解除落叶果树休眠机制中涉及的有关活性氧及其抗氧化酶系统的变化及其因
果关系尚存不同看法 (N ir et al. , 1986; N ir & Lavee, 1993; 高东升 等 , 2002a, 2002b) , 但芽体中
H2 O2的含量在自然休眠期高水平积累、休眠解除 (需冷量满足 ) 时下降的变化规律却是许多研究的
相同结果 (袁志友 等 , 2002; 高东升 等 , 2002a; 李宪利 等 , 2002; 邵浩和马锋旺 , 2004; 韩浩章
等 , 2007a, 2007b) , 因而 H2O2可能作为休眠传递的信号物质 , 对低温、破除休眠有效的化学药剂和
摘叶等措施敏感 (高东升 等 , 2002a; 李宪利 等 , 2002; 邵浩和马锋旺 , 2004; 段成国 等 , 2005)。
Shulman等 (1986) 认为低温处理和施用化学药剂 (如 HCN ) 都能降低芽体内 CAT活性 , 芽体休眠
的打破需要氧化胁迫 ; 对活性氧的清除是促进休眠花芽代谢正常进行的基础 (段成国 等 , 2005)。
本研究表明 , 在深休眠期 , 仅有 25%石灰氮处理对葡萄破眠有较好效果 ; 与对照相比 , 其处理
芽体的 H2 O2含量进一步上升 , 到培养后第 10天达到高峰 , 第 15天又明显降到较低水平 , 且此时芽
已萌动 ; 通常认为植物细胞内的 H2O2一般由 CAT分解或被 POD利用掉 , 但 POD 活性又受 H2 O2的诱
导 (高东升 等 , 2002a) , SOD则能将超氧化物分解为基态氧和 H2 O2 (李宪利 等 , 2002) ; 所以
CAT活性的下降和 SOD活性的升高可能促进了前期 H2 O2的积累 , 且诱导了 POD活性的升高 , 进而促
进了休眠解除的启动。而后期 H2 O2含量的下降则可能是较高活性的 POD清除所致 , 并能减少对生物
膜的伤害 , 并进而诱导芽的萌发。本研究还表明 , 休眠后期需冷量已满足的花芽在温室培养期间的
H2 O2含量从较高水平上迅速下降 , 则可能是同期 CAT、POD和 SOD等抗氧化酶活性不同程度提高下
的协同清除所致 , 并促进细胞代谢活跃和芽的萌发 ; 但处理的 H2 O2含量和 POD、SOD活性增加高于
对照 , 而 CAT活性略低于对照 , 则可能是芽体内活性氧和相关清除酶系统间更平衡的状态 , 更有利
于细胞代谢和芽的萌发 , 因此萌芽时间早于对照 , 萌芽率也高于对照。
总之 , 破眠有效的化学药剂处理促进了 H2O2含量的积累并在更高水平上明显下降 , 与自然越冬
状况下需冷量满足之际芽体 H2 O2含量在高水平上迅速下降表现一致 (高东升 等 , 2002a; 邵浩和马
锋旺 , 2004) , 进一步证明了落叶果树芽体的自然休眠及其解除需要一定时期高含量 H2 O2的积累 , 而
自然休眠解除后的萌芽 , 则可能需要低含量 H2O2的诱导 ( Shulman et al. , 1986; 高东升 等 , 2002a;
邵浩和马锋旺 , 2004; 韩浩章 等 , 2007b)。
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基金项目 : 苏州市农业科技发展计划攻关项目 ( snz20305)3 E2mail: gufugen64@1631com; Tel: 0512265880172
夏蜡梅的离体培养和快速繁殖
顾福根 3 , 万志刚 , 孙丙耀 , 赵林川　 (苏州大学生命科学学院 , 苏州 215123)
In V itro Culture and Rap id Propaga tion of S inoca lycan thus C h inensis
GU Fu2gen3 , WAN Zhi2gang, SUN B ing2yao, and ZHAO L in2chuan ( School of L ife Sciences, Suzhou U niversity,
Suzhou 215123, China)
关键词 : 夏蜡梅 ; 茎段 ; 离体培养 ; 快速繁殖
中图分类号 : S 685117　　文献标识码 : A　　文章编号 : 05132353X (2007) 0220324201
夏蜡梅 (S inocalycan thus chinensis Cheng et S. Y. Chang) 为中国特有的第三纪孑遗植物 , 特产于浙江临安、昌化、
天台 , 是蜡梅科唯一夏季开花的植物 , 但种源数量稀少 , 自然生境恶化 , 处于濒危状态。夏蜡梅通常用播种和分株繁
殖 , 但结实率低 , 生长和繁殖速度极慢。目前尚无采用组织培养的方法对夏蜡梅进行快速繁殖的研究报道。
作者于 7月采浙江西天目山夏蜡梅当年生枝条 , 剪取 115 cm的带节茎段 , 去叶片 , 留 015 cm的叶柄 , 用洗洁精
500倍稀释液清洗 5 m in, 流水冲洗约 1 h, 再用 011% HgCl2溶液浸泡灭菌 8～10 m in, 无菌水冲洗 5～6次 , 剥去叶
柄 , 露出叶柄下芽 , 于芽上下各留约 014 cm处剪切 , 接种在 MS + 62BA 210 mg·L - 1 +NAA 012 mg·L - 1 + GA3 013 mg
·L - 1的启动培养基上培养。温度 (25 ±2) ℃, 光照 12 h·d - 1。培养基中含琼脂粉 7 g·L - 1 , pH 518。增殖培养光照
强度 30μmol·m - 2 ·s- 1 , 蔗糖 30 g·L - 1 , 生根培养光照强度 20μmol·m - 2 ·s- 1 , 培养基中含蔗糖 15 g·L - 1。
增殖培养 : 将启动培养获得的无菌外植体转接到 MS + 62BA 210 mg·L - 1 +NAA 012 mg·L - 1的培养基上 , 45 d后
腋芽生长至约 215 cm时切下腋芽接种到 MS分别加入 62BA 015、110、115、210、215 mg·L - 1以及 NAA 011、012、
013 mg·L - 1 (共 15个组合 ) 的增殖培养基 , 45 d后统计发现 : 当 62BA浓度不变时 , 随 NAA浓度的提高 , 试管苗高
度有明显增高趋势 , 侧芽分化率稍有降低。若 NAA浓度不变 , 随 62BA浓度增高 , 试管苗高度变化不明显 , 而丛芽分
化率明显提高。综合考虑认为用 MS附加 62BA 210 mg·L - 1和 NAA 011 mg·L - 1较为合适 , 增殖率可达 2185 (图版 )。
生根培养 : 切取增殖培养产生的丛芽接种到 1 /2 MS分别加入 NAA 012、015、110 mg·L - 1或 IBA 012、015、110
mg·L - 1的培养基上 , 1个月后统计结果表明 , 1 /2 MS + IBA 015 mg·L - 1较为适宜。将试管苗接入此培养基后约 13
d, 出现嫩黄的根原基 , 以后以每天约 2 mm的速度生长 , 21 d后陆续有部分试管苗生根 , 平均每株生根数达 3127条。
炼苗与移栽 : 在试管苗根长 3～5 mm时打开瓶盖注进一薄层水 , 放在塑料大棚内适当遮阴 , 早晚通风 , 3 d后倾
去瓶内的水。7 d后洗净粘附在根上的培养基移栽到穴盘中 (珍珠岩 ∶草炭土 ∶菜园土 = 1∶1∶1)。预先在穴盘表面喷洒
1次多菌灵 , 栽好后再喷 1次 ; 移栽后 7 d内保持湿度 85% ～90%。20 d后顶芽开始生长 , 30 d后新叶展开 , 移栽成
活率达 92% (图版 )。
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