全 文 :园 艺 学 报 2006, 33 (2) : 229~232
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2005 - 04 - 08; 修回日期 : 2005 - 07 - 07
基金项目 : 河北省自然科学基金项目 (303228)
核桃 IOD和 POD酶活性与生长势的关系
张志华 刘新彩 王红霞 高 仪 赵悦平
(河北农业大学山区研究所 , 保定 071001)
摘 要 : 以核桃不同品种实生苗为试材 , 研究了叶片和根部过氧化物酶 ( POD ) 和吲哚乙酸氧化酶
( IOD) 活性与树体生长势的关系。结果表明 : 叶片 POD酶活性与株高显著负相关 , 与株高增长量极显著
负相关 ; 根部 POD酶活性与株高及干周极显著负相关 , 与株高增长量及干周增长量显著负相关 ; 根部 IOD
酶活性与株高极显著负相关 , 与株高增长量及干周显著负相关。叶片 POD和 IOD酶活性明显高于根部。核
桃实生苗根部 POD、 IOD及叶片 POD酶活性可作为其生长势的预选指标。
关键词 : 核桃 ; IOD; POD; 生长势
中图分类号 : S 66411; Q 946 文献标识码 : A 文章编号 : 05132353X (2006) 0220229204
Stud ies on the Rela tion sh ip between the POD and IOD Activ ity and the
Growth V igor of W a lnut
Zhang Zhihua, L iu Xincai, W ang Hongxia, Gao Yi, and Zhao Yuep ing
(M ountainous A reas Research Institu te, Hebei A gricu ltura l U niversity, B aod ing 071001, China)
Abstract: The relationship between the POD and IOD activity of walnut and the growth vigor was studied
by measuring the POD and IOD activity of leaves and roots of walnut seedlings, and through observing and an2
alyzing the growth vigor. The results indicated that the POD activity of leaves have negative relationship strik2
ingly with the tree height, and have bally negative correlation significantly with increment of tree height. The
POD activity of roots have bally negative relationship strikingly with the tree height and trunk girth, and have
negative relationship significantly with increment of tree height and trunk girth. The IOD activity of roots have
bally negative correlation strikingly with the tree height, and have negative relationship strikingly with trunk
girth and increment of tree height. The POD and IOD activity of leaves higher than that of roots. The POD
and IOD activity of roots and the POD activity of leaves can be used for forecasting the growth vigor of walnut
seedling.
Key words: W alnut; POD; IOD; Growth vigor
矮化密植是果树现代化生产的标志与特点。与矮化性状密切相关的酶有过氧化物酶 ( POD ) 和
吲哚乙酸氧化酶 ( IOD)〔1~4〕。然而 , 核桃上尚无有关报道。作者以 12个核桃品种的实生苗为试材 ,
研究了核桃叶片和根部 IOD和 POD酶活性与植株生长势的相关性 , 旨在为选择核桃矮化砧木提供理
论依据。
1 材料与方法
111 试验材料
试验在河北农业大学西校区标本园进行。试材为 2001年播种的核桃实生苗 , 早实品种有 : 辽宁
1号、寒丰、阿 9、陕核 2号、丰辉、中林 5号、鲁光 ; 晚实品种有 : 奇连 9号、礼品 1号、圪腊埔、
曲里、西辽城。每品种选生长势相近的树 5株作试材。
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112 试验方法
在每年落叶后调查试材的株高及干周 , 每品种重复 5次。于 2003年 5月下旬采集健壮新梢中部
充分展开的叶片 , 每棵树取 30片 ; 自 20~40 cm深的土层中采集粗度约 011 cm的生长根 , 每株采 20
根 , 每品种重复 5次。样品置于 - 70℃超低温冰箱中待测。吲哚乙酸氧化酶 ( IOD ) 活性测定参照文
献 〔5〕的方法 ; 过氧化物酶 ( POD) 活性测定参照 Om ran〔6〕的方法。
2 结果与分析
211 树体生长情况
调查结果 (表 1) 表明 , 株高和干周在不同品种实生苗之间差异显著 , 总体上早实核桃实生苗幼
树阶段生长较快 , 这与以往有关研究结果相符 , 但也有个别晚实核桃 (奇连 9号 ) 实生苗生长也很
快。
表 1 核桃实生苗树体特性的比较
Table 1 Com par ison of tree property am ong seedlings of d ifferen t cultivars of wa lnut ( cm)
编号
Code
实生苗
Seedling
2001
株高 Tree height 干周 Trunk girth
2002
株高 Tree height 干周 Trunk girth
2003
株高 Tree height 干周 Trunk girth
1 辽宁 1号 L iaoning 1 17106 bc 2165 bc 95130 a 7118 ab 146126 b 10163 ab
2 寒丰 Hanfeng 18106 ab 2193 ab 79138 bc 6184 ab 144120 b 8192 ab
3 阿 9 A 9 20138 a 2168 bc 85144 ab 6165 ab 136182bc 9112 ab
4 陕核 2号 Shanhe 2 16150 bc 2132 c 57126cd 6100 bc 118164 c 8115 bc
5 丰辉 Fenghui 18180 a 2198 ab 86186 ab 6196 ab 144180b 10102 ab
6 中林 5号 Zhonglin 5 17120 b 3122 a 60168 cd 6123 bc 110130 cd 8158 ab
7 鲁光 Luguang 17148 ab 2191 ab 72122bc 6181 ab 142160b 9163 ab
8 奇连 9号 Q ilian 9 19152 a 3128 a 90134 ab 7181 a 219140 a 11107 a
9 礼品 1号 L ip in 1 17100 bc 2154 bc 53144 cd 5142 cd 118184 c 8120 bc
10 圪拉埔 Gelapu 16162 bc 2121 c 41174 de 4138 de 63160 d 5133 c
11 曲里 Quli 15196 c 2139 bc 60112 cd 4186 cde 109170 cd 6187 bc
12 西辽城 Xiliaocheng 1514 c 2113 c 38146 e 3175 e 61132 d 5137 c
注 : 小写字母表示邓肯氏新复极差测验达 5%显著水平。
Note: Small letters indicate significant difference at 0105 levels by Duncanpis test.
212 IOD和 POD酶活性的变化
核桃不同品种实生苗叶片 IOD酶活性比根部高 , 一般是根部 IOD酶活性的 10~20倍。相关分析
表明 , 叶片 IOD酶活性与根部 IOD酶活性之间无显著相关 ; 不同核桃品种实生苗之间 IOD酶活性差
异显著 , 但早实核桃和晚实核桃品种间无显著差异 (图 1)。
POD酶活性的变化与 IOD酶相似 (图 1) , 不同品种实生苗叶片 POD酶活性较高 , 一般是根部
IOD酶活性的 2~5倍。相关分析表明 , 叶片 POD酶活性与根部 POD酶活性之间无显著相关 ; 不同品
种实生苗之间差异显著 , 但早实核桃和晚实核桃品种间无显著差异。
213 酶活性与生长势的相关性分析
本试验相关性分析 (表 2 ) 表明 , 叶片
POD酶活性与株高呈显著负相关 , 与株高增长
量呈极显著负相关 ; 根部 POD酶活性与株高及
干周呈极显著负相关 , 与株高增长量及干周增
长量呈显著负相关 ; 根部 IOD酶活性与株高呈
极显著负相关 , 与株高增长量及干周呈显著负
相关。
表 2 POD、 IOD 活性与核桃实生苗生长势的相关性分析
Table 2 Ana lysis of correla tion s between POD , IOD activ ities
and growth v igor of wa lnut tree
生长势指标
Index for grow th vigor
POD
叶 Leaf 根 Root
IOD
叶 Leaf 根 Root
株高增长量
Increment of tree height
- 017653 3
- 016853
- 01141
- 016803
干周增长量
Increment of trunk girth
- 01470
- 016803
- 01294
- 01452
株高 Tree height
- 016243 - 018053 3 - 01200 - 017153 3
干周 Trunk girth - 01500 - 017603 3 - 01265 - 015763
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2期 张志华等 : 核桃 IOD和 POD酶活性与生长势的关系
图 1 核桃不同品种实生苗 IOD和 POD酶活性
编号代表品种见表 1。品种间不同字母表示差异极显著。
F ig. 1 IOD and POD activ ities of seedling of d ifferen t cultivars of wa lnut
Cultivar code see Table 1. D ifferent letter show significent diversity.
3 讨论
20世纪 70年代后 Cunningham〔1〕和 Schertz〔2〕等发现 POD酶活性与植株的矮化性有关 , 随后在苹
果和柑橘上也相继报道 POD和 IOD酶活性与砧木的矮化性有关〔3, 4, 7〕。其作用是影响 IAA的代谢与分
布 , 高水平的 POD、 IOD加强了对内源激素 IAA的氧化分解 , 减轻了对生长的刺激 , 使植物表现矮
化〔8, 9〕。对于梨的研究表明矮砧的枝皮中 IOD酶活性较高 , 具有较强的破坏 IAA的能力 , 减少了 IAA
从地上部向下运输 , 从而导致树体矮化〔10〕。国外一些研究在 20世纪 70年代提出叶片 POD酶活性可
以作为矮化苗的预选指标〔1, 2〕。国内研究表明〔11~13〕, 高水平的 POD酶活性促进 IAA氧化 , 加速木质
化进程 , 使细胞停止生长 , 导致树体矮化 , 即 POD酶活性与树体矮化程度呈显著正相关 , 酶活性越
高 , 矮化程度越大。本试验结果表明 , 核桃实生苗 POD、 IOD酶活性与生长势有一定的相关性 , 说明
核桃和其它树种一样 , POD、 IOD酶活性 , 尤其是根部 POD、 IOD酶活性与树体生长势关系密切。根
据本试验结果 , 核桃实生苗根部 POD、 IOD及叶片 POD酶活性可作为其生长势的预选指标。试验结
果中叶片 POD、 IOD酶活性数倍地高于根部 , 而与生长的相关系数是根部更高 , 特别是根部 IOD酶
活性与株高、株高增长量、干周及干周增长量均显著或极显著负相关 , 而叶片 IOD酶活性与株高、
株高增长量、干周及干周增长量的相关性均未达到显著水平 , 即根部低水平 POD、 IOD酶活性反而与
地上部生长具有高度的相关性 , 这一现象尚待进一步研究解释。
参考文献 :
1 Cunningham B A. Peroxidase activity in nerarisogenic height lines of tritiale. J. Hered. , 1975, 66: 151~154
2 Schertz K F. Peroxidase regulation by the 32dwarf locus in sorghum. J. Hered. , 1971, 62: 235~238
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园 艺 学 报 33卷
3 胡国谦 , 张谷雄 , 周中建 , 郑素萍 , 吴伟民 , 汤建东. 利用叶片过氧化物酶同工酶鉴定柑桔砧木资源矮化性能. 热带作物科技 ,
1992 (1) : 15~17
Hu G Q, Zhang G X, Zhou Z J, Zheng S P, W u W M, Tang J D. U sing isoperoxidase in lesves to identify dwarfing ability of citrus stocks.
Science Technology of Trop ical Crop s, 1992 (1) : 15~17 ( in Chinese)
4 赵家禄 , 王志常 , 王西玲. 用过氧化物酶预选苹果矮化砧木的研究. 陕西农业科学 , 1991 (3) : 21~22
Zhao J L, W ang Z C, W ang X L. The studies of using peroxidase to select p reparatorily dwarf stock of app le. Shaanxi Agricultural Science,
1991 (3) : 21~22 ( in Chiniese)
5 张志良. 植物生理学实验指导. 北京 : 高等教育出版社 , 1990. 210~213
Zhang Z L. Plant physiology experiment instruction. Beijing: Advanced Education Press, 1990. 210~213 ( in Chinese)
6 Om ran R G. Peroxidase in leaves and the activities of catalase, peroxidase and indolescetic acid oxidase during and after chilling cucumber
seedings. Plant Physiol. , 1980, 65: 407~408
7 周开兵 , 郭文武 , 夏仁学 , 胡利明 , 黄仁华. 两种柑橘体细胞杂种砧木利用价值和砧穗互作生化机制的探讨园艺学报 , 2004, 31
(4) : 427~432
Zhou K B, Guo W W , Xia R X, Hu L M, Huang R H. studies on the wtilizatio potential of two somatic hybrid rootstocks and the biochem ical
mechanism of rootstock2scion interaction. Acta Horiticulturae Sinica, 2004, 31 (4) : 427~432 ( in Chinese)
8 徐继忠 , 史宝胜 , 马宝 , 郭润芳 , 李晓东. 苹果不同矮砧与其对应中间砧植株 POD、 IOD 酶活性的研究. 中国农业科学 ,
2002, 35 (4) : 415~420
Xu J Z, Shi B S, Ma B K, Guo R F, L i X D. Studies on the POD and IOD activities of the dwarfing stocks and grafted on corresponding in2
terstocks. Scientia Agricultura Sinica, 2002, 35 (4) : 415~420 ( in Chinese)
9 周怀军 , 张晓曼 , 张洪武 , 冯翠平 , 张桂丽 , 赵玉辉. 不同砧木 IAA氧化酶活性与李树树体生长势的关系. 河北林业科技 ,
2002, 12 (6) : 1~3
Zhou H J, Zhang X M, Zhang H W , Feng C P, Zhang G L, Zhao Y H. The relationship between IAA oxidase activities and growth vigour
of p lum. HeBei Forestry Science and Technology, 2002, 12 (6) : 1~3 ( in Chinese)
10 陈长兰 , 贾敬贤 , 侯 潇 , 龚 新 , 姜淑苓 , 李盛本. 梨树矮化中间砧嫁接树的解剖及酶活性测定. 中国农学通报 , 2000, 16
(3) : 20~21
Chen C L, J ia J X, Hou X, Gong X, J iang S L, L i S B. Pear dwarf interstocks grafted dissection and mensuration on enzymes activities. Chi2
nese Agricultural Science Bulletin, 2000, 16 (3) : 20~21 ( in Chinese)
11 聂华堂 , 钟广炎 , 陈竹生. 叶片 POD酶活性作为柑桔短枝型品系预选指标初探. 果树科学 , 1991, 8 (1) : 46~48
N ie H T, Zhong G Y, Chen Z S. The exp loration of p re2choosing sign on leaves POD activities in dwarf shoot citrus. Journal of Fruit Science,
1991, 8 (1) : 46~48 ( in Chinese)
12 周怀军 , 张晓曼 , 赵玉辉 , 张洪武 , 左科英 , 安连荣. 不同砧木大石早生李 POD与树体生长势的关系. 西北林学院学报 , 2003,
18 (2) : 6~8
Zhou H J, Zhang X M, Zhao Y H, Zhang H W , Zuo K Y, An L R. A study on the relationship between the POD of Prunus sa licina of differ2
ent stocks and the growing. Journal of Northwest Forestry University, 2003, 18 (2) : 6~8 ( in Chiese)
13 吕 斌 , 陈学年 , 李质怡 , 周学伍 , 徐利均. 不同砧木先锋橙叶片 POD活性与树体生长势的关系. 西南农业学报 , 1999, 12
(2) : 63~67
LüB, Chen X N, L i Z Y, Zhou X W , Xu L J. Between peroxidase activity and growth vigour of orange cv. Xianfeng grafted on different root2
stocks. Southwest China Journal of Agricultural Sciences, 1999, 12 (2) : 63~67 ( in Chinese)
232