全 文 ：园 　艺 　学 　报 　2002 , 29 (3) : 268～270
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2001 - 11 - 20 ; 修回日期 : 2002 - 01 - 10
基金项目 : 山西省自然科学基金资助项目 (19991112) ; 山西省攻关项目 (001015)3 通讯作者 , E2mail : zhangdp @95777. com
中国科学院植物所梁峥教授和中国林业大学毕望富教授在甜菜碱测定方面给予帮助 , 谨表谢意。
水分胁迫下梨、枣和葡萄叶片中甜菜碱含量的变化
高秀萍1 ,2 　闫继耀1 　刘恩科1 　张大鹏2 3
(1 山西省农业科学院旱地农业研究中心 , 太原 030031 ;　2 中国农业大学果树分子发育实验室 , 植物生理生化国家重点
开放实验室 , 北京 100094)
摘 　要 : 本研究表明 , 在水分供应充足的条件下 , 梨、枣和葡萄 3 种果树叶片中均含有甜菜碱 , 其中
枣最高 , 梨次之 , 葡萄最低 ; 轻度水分胁迫诱导了梨成龄叶中甜菜碱水平增高将近 1 倍 ; 枣和葡萄叶片中
的甜菜碱水平对水分胁迫基本没有响应 ; 梨在水分胁迫下诱导的甜菜碱主要是由叶片独立合成的。
关键词 : 梨 ; 枣 ; 葡萄 ; 水分胁迫 ; 甜菜碱
中图分类号 : S 66 　　文献标识码 : A 　　文章编号 : 05132353X (2002) 0320268203
1 　目的、材料和方法
植物受到盐或水分胁迫时细胞质中积累的甜菜碱在逆境适应中起着重要的作用〔1〕。然而 , 果树在
水分胁迫下是否也有甜菜碱的合成与积累 , 迄今在这方面还知之甚少。本文对这方面的研究进行报
道。盆栽苗试验 : 采用盆栽酥梨 ( Pyrus bretchneideri Rehd. ) 、赞皇大枣 ( Zizyphus jujuba Mill . ) 和龙眼
葡萄 ( Vitis vinifera L. ) 苗作试材。处理设 : (1) 对照 , 充足供水 ; (2) 水分胁迫 , 停止浇水令盆土
逐渐干旱。重量法观测土壤含水量 , 压力室法测定叶片水势。离体叶试验 : 从酥梨树冠外围中部长枝
和延长梢中部 , 或赞皇大枣树冠中上部二次枝基部采集。离体叶处理设 : (1) 对照 , 不失水 ; (2) 失
水 10 % ; (3) 失水 15 % ; (4) 失水 20 %。按文献 〔2〕的方法测定甜菜碱。
2 　结果与分析
2. 1 　水分胁迫过程中梨、枣和葡萄叶片中甜菜碱含量的变化
在水分供应充足的情况下 , 梨叶片中就含有一定量的甜菜碱 ; 枣叶片中甜菜碱含量较高 , 约为梨
的 3 倍 ; 而葡萄叶片中甜菜碱浓度较低 , 不到梨的 1/ 10 , 或枣的 1/ 30 (图 1) 。在水分胁迫过程中 ,
梨树叶片中甜菜碱的含量显著增加 , 在停水后第 4 天 , 即植株处于轻度水分胁迫的情况下 , 叶片中甜
菜碱含量比对照增加 85 %以上 ; 在停水后第 6、9 和 15 天 , 即植株分别处于中度、严重和极严重水分
胁迫时 , 叶片中甜菜碱的含量虽然分别显著地高于对照 , 但与轻度水分胁迫下未见显著差别 (图 1 ,
A) 。虽然枣叶片中甜菜碱的含量很高 , 但在水分胁迫过程中无显著变化 (图 1 , B) 。葡萄叶片中甜菜
碱的含量在水分胁迫过程中始终处于较低的水平 , 也没有观察到显著变化 (图 1 , C) 。
2. 2 　梨和枣离体叶片在失水过程中甜菜碱含量的变化
梨离体叶片失水 10 %时 , 甜菜碱含量比对照增加 1 倍以上 , 但当叶片继续失水达 15 %～20 %时 ,
甜菜碱含量有降低的趋势 , 但差异并不显著。枣离体叶片中甜菜碱含量在失水过程中没有观察到显著
的变化 (图 2) 。
图 1 　水分胁迫下梨 ( A) 、枣 ( B) 和葡萄 ( C) 叶片中甜菜碱含量的变化
停止浇水后 4、6、9、15 d , 叶片分别处于轻度、中度、严重和极严重水分胁迫下。梨为酥梨、枣为赞皇大枣、葡萄为龙眼品种。
图中数据为 5 个重复的平均值±SD。
Fig. 1 　Changes of the betaine contents in the leaves of pear ( A) , jujube ( B) and grapevine ( C) under water stress
On the 4th , 6th , 9th and 15th days after withholding water , the plants were under the conditions of mild , moderate , severe and very severe water
stress , respectively. The pear cultivar was‘Suly’, and jujube‘Zanhuang’and grape‘Dragon eyes’. Data are means ±SD of five replicates.
　　甜菜碱与果树抗逆性的关系仅在草莓中作过
研究〔1〕。本研究结果显示 , 枣和葡萄叶片中的甜
菜碱含量虽然差异很大 , 但均不受水分胁迫诱
导 , 这与草莓类似。然而 , 枣树是一种耐旱性很
强的果树 , 枣叶片中本来存在的高含量的甜菜碱
是否与其抗旱性有关联 , 值得研究。本试验表
明 , 轻度水分胁迫便会诱导梨成龄叶片甜菜碱合
成显著增加 , 这与草莓、枣和葡萄显然不同。但
是当胁迫继续发展时 , 梨叶片中的甜菜碱积累并
不随胁迫强度的增加而继续升高 , 而是基本稳定
维持在一定水平。甜菜碱在梨逆境适应中可能起
着某种“胁迫信号”的作用。甜菜碱提高作物耐
胁迫性的细胞生物学机制是令人感兴趣的问题。
已经公认 , 脱落酸 (ABA) 是植物感应干旱逆境
的信号分子 , 果树中存在感应 ABA 的细胞学机
制〔3 ,4〕, 水分胁迫是否通过 ABA 及其信号转导过
程〔5〕诱导了细胞中甜菜碱的合成和积累 , 从而进
一步导致了耐旱性生理功能的实现还有待进一步
深入研究。
图 2 　梨和枣离体叶片自然失水对甜菜碱含量的影响
被水分饱和的叶片在空气中自然失水 0 %、10 %、15 %、20 %分
别呈无胁迫、轻度胁迫、中度胁迫和严重胁迫状况。梨为酥梨
品种、枣为赞皇大枣品种。图中数据为 5 个重复的平均值±SD。
Fig. 2 　Effects of natural dehydration in open air on betaine
contents in the leaves of pear and jujube
The leaves appeared non2 , mildly2 , moderately2 and severely2water
stressed when the percentages of water loss from the fully2hydrated
leaves were 0 % , 10 % , 15 % , and 20 % , respectively.
The pear cultivar was‘Suly’, and jujube‘Zanhuang’.
Data are means ±SD of five replicates.
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Changes in Betaine Level in Pear , Jujube and Grapevine Leaves under Water
Stress
Gao Xiuping1 ,2 , Yan Jiyao1 , Liu Enke1 , and Zhang Dapeng2
(1 Arid Farming Research Center , Shanxi Academy of Agricultural Sciences , Taiyuan 030031 , China ;　2 Laboratory of Molecular
Developmental Biology of Fruit Trees , National Key Laboratory of Plant Physiology and Biochemistry , China Agricultural University ,
Beijing 100094 , China)
Abstract : Changes in betaine level in leaves of potted pear ( Pyrus bretschneideri Rehd. ) , jujube ( Zizyphus
jujuba Mill . ) and grapevine ( Vitis vinifera L. ) plants during water stress period were measured. The results
showed that there existed in full water supply conditions some amount of betaine in the leaves of pear , jujube and
grapevine. Light water stress induced sensitively a rise of betaine level in pear mature leaves. There was not found
the increase in betaine level of either jujube or grapevine subjected to water stress. The results in the detached
leaves suggested that the water stress2induced betaine in pear could be biosynthesized independently by leaves.
Key words : Pear ; Jujube ; Grapevine ; Water stress ; Betaine
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