艾沙江·買買提,張校立,梅 闖,閆 鵬,王繼勛
(新疆農業(yè)科學院園藝作物研究所/農業(yè)部新疆地區(qū)果樹科學觀測試驗站,烏魯木齊 830091)
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保水劑、綠藻粉處理對庫爾勒香梨抗凍能力的影響
艾沙江·買買提,張校立,梅 闖,閆 鵬,王繼勛
(新疆農業(yè)科學院園藝作物研究所/農業(yè)部新疆地區(qū)果樹科學觀測試驗站,烏魯木齊830091)
摘要:【目的】在合理的水肥管理條件下,研究摘葉、噴施綠藻粉和保水劑等措施對庫爾勒香梨 (Pyrus bretschneideri Rehd) 一年生枝抗凍能力的影響?!痉椒ā窟x擇15年生庫爾勒香梨樹為試材,設CK(對照)、摘葉、噴施保水劑、噴施綠藻粉等4個處理,人工低溫脅迫條件下,測定與抗寒相關生理指標,研究各處理對庫爾勒香梨一年生枝抗凍能力的影響?!窘Y果】人工低溫脅迫條件下,CK和摘葉處理枝條受嚴重凍害,保護酶系統(tǒng)(SOD、POD)遭到一定程度的破壞,致使膜脂過氧化物MDA大量積累。與對照相比,綠藻粉和保水劑處理SOD、POD活性明顯提高,MDA積累少。CK和摘葉處理游離脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白等滲透調節(jié)物質含量明顯低于綠藻粉和保水劑處理,電解質滲出率顯著高于噴施綠藻粉和保水劑處理?!窘Y論】綠藻粉和保水劑處理明顯提高香梨一年生枝透調節(jié)物質含量,減輕庫爾勒香梨一年生枝的受凍害程度,對庫爾勒香梨一年生枝起到一定的機械保護作用。
關鍵詞:庫爾勒香梨;抗凍能力;綠藻粉;保水劑
0引 言
【研究意義】庫爾勒香梨(PyrusbretschneideriRehd)屬薔薇科(Rosaceae),梨屬(Pyrus)植物,原產于我國新疆的庫爾勒地區(qū),是新疆“名、特、優(yōu)”水果之一。香梨經過長期的栽培馴化,已有了較強的適應性和抗逆性。但由于不利的氣象條件及近10多年的氣候異常等己嚴重影響香梨的正常生長發(fā)育,越冬凍害導致大量樹體死亡,已成為香梨迫切需要解決的科學問題。為了保障香梨產業(yè)健康發(fā)展,農民增收的穩(wěn)固基礎,迫切需要有效的香梨凍害防御體系。因此,從研發(fā)合理的栽培管理模式來提高香梨樹的抗凍能力入手,做好香梨低溫凍的預防,避免或最大限度地減輕災害對香梨的損失,在保證香梨生產安全、有序、可持續(xù)發(fā)展方面有重大意義。【前人研究進展】抗凍性是果樹對低溫環(huán)境的長期適應并且通過自身的遺傳變異和自然選擇而獲得的一種適應性[1]。凍害常導致香梨樹體在次年發(fā)生腐爛病,造成樹勢衰弱,產量下降,品質劣變[2]。在生產中,施農家肥[3]、噴施葉面肥[4]、高位嫁接[5]、果實采收后噴施水楊酸[6]等措施可以明顯提高庫爾勒香梨越冬性?!颈狙芯壳腥朦c】試驗在合理的水肥管理條件下,試圖進一步提高香梨抗凍能力,研究人為提前摘葉,噴施綠藻粉和保水劑等措施對香梨抗凍能力的影響?!緮M解決的關鍵問題】探索提高香梨抗凍能力的新管理技術,有效地控制香梨主產區(qū)凍害的發(fā)生,解決制約香梨產業(yè)健康發(fā)展的技術問題,為庫爾勒市特色林果業(yè)的發(fā)展提供技術支撐。
1材料與方法
1.1材 料
試驗在新疆庫爾勒市阿瓦提鄉(xiāng)6大隊進行。該果園土壤肥沃,土壤肥水管理水平較高,樹勢健壯,樹齡15 a,株行距5 m×6 m。新梢停止生長后,于2014年8月3日分別在36棵樹上選位置、長勢一致的新梢掛上標簽。
1.2方 法
1.2.1試驗設計
試驗設4個處理:A: 人工摘葉處理;B:保水劑處理;C:綠藻粉處理;D:CK(對照)。每處理180條枝條,重復三次,每個重復10個枝條,總720條枝條。
1.2.1.1摘葉對香梨樹體抗凍能力的影響
果實采收后,于2014年10月3日摘掉香梨當年生新梢的葉片,總150條新梢,與自然落葉枝條進行比較。
1.2.1.2噴保水劑
落葉后,于2014年12月28日剪取150條上述掛上標簽的一年生枝條,浸泡于預冷的保水劑溶液。保水劑的配制:100 g肥皂+5 kg熱水+300 g動物油,攪拌、燒開;加水至25 kg,燒開;冷卻至60~70℃時噴布。
1.2.1.3綠藻粉處理
落葉后,于2014年12月28日剪取150條上述掛上標簽的一年生枝條,浸泡于預冷的綠藻粉溶液。綠藻粉溶液的配制:100 g肥皂+5 kg熱水+1 kg綠藻粉攪拌、加水至30 kg;加少量動物油增加溶液的粘性。
2014年1月29日,將不同處理枝條用自來水和蒸餾水沖洗干凈,用紗布擦干后,將各供試枝條分成5組,用干凈、濕潤的紗布包好、標記。放入超低溫冰箱,分別做降溫處理。共設4、-18、-24、-27和-30℃。處理溫度以3℃/ h的速度降溫,降至所要處理的低溫后持續(xù)10 h后以3℃/h的速度升溫,低溫處理完后,取一部分枝條在室溫下測定其相對電解質滲出率。另外,取一部分一年生枝下部剪平,直立放在盛有500 mL水的瓷盤里,在25℃(16/8 h)照光條件下培養(yǎng)15 d,每2 d換一次水,每次剪掉2~3 mm,露出新茬。每個處理20個枝條,觀測其恢復生長情況。其余一年生枝剪取中間10 cm,剪成1 cm小枝段,凍結、磨碎,-80℃條件下保存,供測抗寒相關生理生化指標。
1.2.2測定指標
膜透性:用電解質外滲法測定相對電導率[7]。
游離脯氨酸含量:采用酸性茚三酮染色法測定游離脯氨酸含量;采用分光光度法,在520 nm處比色[7]。
可溶性糖含量:采用蒽酮比色法測定可溶性糖含量[8]。
可溶性蛋白:考馬斯亮藍G-250法測定蛋白質含量[8]。
丙二醛(MDA)含量:采用硫代巴比妥酸法(TRA法)測定丙二醛含量[7]。
SOD、CAT、POD酶活性:采用分光光度法,參考鄒琦(2003)的方法分別在560、240和290 nm處比色[7]。
1.3數(shù)據統(tǒng)計
所有數(shù)據采用Excel 2010和 SPSS 16.0 軟件進行處理,顯著水平P<0.05。采用Excel進行作圖。
2結果與分析
2.1 不同處理對香梨一年生枝相對電導率的影響
研究表明,隨著人工脅迫溫度的降低,香梨一年生枝的相對電導率呈上升趨勢,說明人工低溫處理后各處理枝條內細胞質電導率發(fā)生了異常變化。各處理的抗寒表現(xiàn)也不同,當溫度降到-18℃時,對照和摘葉處理相對電導率的增加幅度分別達到47.6%和37.2%,保水劑和綠藻粉處理枝條的相對電導率變化幅度不大,分別為8.4%和3.2%。繼續(xù)降溫至-27℃時,對照和摘葉處理枝條相對電導率均50%以上,從枝條形態(tài)特征的變化來看,韌皮部、木質部呈半死狀態(tài),木質部變色,說明細胞質膜透性發(fā)生了嚴重損害;保水劑和綠藻粉處理枝條的相對電導率明顯低于對照和摘葉處理,枝條表面出現(xiàn)少量黑色斑點,髓部變色,說明保水劑和綠藻粉處理對香梨一年生枝起到了一定的冷保護作用。繼續(xù)降溫至-30℃時,CK和摘葉處理枝條相對電導率猛增至73.90%以上,韌皮部、木質部呈全死狀態(tài),韌皮部變色,說明枝條內細胞質膜透性發(fā)生了異常變化,導致電解質大量外滲。保水劑和綠藻粉處理枝條的相對電導率也增至47.23%以上,從枝條形態(tài)特征的變化來看,韌皮部、木質部呈半死狀態(tài),木質部變色,說明細胞質膜透性發(fā)生了嚴重損害。表1
表1 不同處理下香梨一年生枝相對電導率變化(%)
Table 1 Effects of different treatments on REC of annual shoots of Korla fragrant pear
處理Treatment4℃-18℃-24℃-27℃-30℃CK29.27a43.22a52.47a64.82a79.32a摘葉Defoliation29.09a39.92b49.65b59.43b73.90b保水劑Water-retainingagent28.50a30.89c37.47c43.31c54.60c綠藻粉Chlorellapowder28.43a29.33c31.30d37.54d47.23d
注:同列數(shù)據后的小寫字母為新復極差多重比較的結果,標不同小寫字母表示差異達P< 0.05顯著水平,下同
Note: Data in the same column followed by lowercase letters stand for the new repolarization different multiple comparison results, the standard different lowercast letters represent significant atP< 0.05 level,the same as below
2.2不同處理對香梨一年生枝傷害率的影響
研究表明,隨著人工脅迫溫度的降低,香梨一年生枝的傷害率隨之而增高。不同處理之間增高幅度顯著差異,當溫度降到-18℃時,各處理傷害率均低于20%,繼續(xù)降溫至-24℃時,對照和摘葉處理枝條傷害率高于20%,而保水劑和綠藻粉處理枝條受傷率低于20%,降繼續(xù)降溫至-27℃時,各處理傷害率均20%以上。其中對照和摘葉處理枝條傷害率的增高幅度較大均為40%以上,說明枝條受嚴重的冷害,相反,保水劑和綠藻粉處理枝條受傷率低于30%,受凍害程度不高。表2
繼續(xù)降溫至-30℃時,對照和摘葉處理枝條傷害率猛增至55%以上,說明細胞質膜透性發(fā)生了嚴重損害。而保水劑和綠藻粉處理枝條受傷率分別為38.20%和30.82%,枝條受中度凍害。整個實驗過程中,對照和摘葉處理枝條受傷率明顯高于保水劑和綠藻粉處理枝條,說明保水劑和綠藻粉處理對香梨一年生枝條起到一定的冷保護作用。
在-18、-24、-27和-30℃的溫度范圍內,進一步對各處理的傷害率與溫度做簡單回歸分析,得到相關系數(shù)r和回歸系數(shù)b。結果表明,傷害率與溫度呈線性負相關,相關系數(shù)r均未達極顯著水平?;貧w系數(shù)b值反映的是在不同低溫條件下,各處理傷害率的變化情況,即回歸系數(shù)b值愈大,傷害率愈低,抗寒性愈強。因此,由回歸系數(shù)b值得到各產量處理的抗寒性由強到弱的順序為:綠藻粉處理>保水劑處理>摘葉處理>對照。表3
表2不同處理香梨一年生枝傷害率變化(%)
Table 2 Effects of different treatments on injury ratio of annual shoots of Korla fragrant pear
處理Treatment-18℃-24℃-27℃-30℃CK15.39a22.33a42.45a56.15a摘葉Defoliation14.41a21.66a40.46a55.43a保水劑Water-retainingagent9.67b15.50b25.79b38.20b綠藻粉Chlorellapowder7.83c12.46c20.99c30.82c
表3庫爾勒香梨不同處理枝條抗寒力排序
Table 3Cold resistant sequence of different manipulated shoots of Korle fragrant pear
處理Treatment回歸公式Regressionformularb抗寒力排序ColdresistantsequenceCKY=-3.4244X-50.673-0.940-3.42444摘葉DefoliationY=-3.4099X-51.405-0.942-3.40993保水劑Water-retainingagentY=-2.3017X-34.809-0.944-2.30702綠藻粉ChlorellapowderY=-1.8646X-28.123-0.944-1.86461
2.3不同處理對香梨一年生枝SOD活性的影響
研究表明,隨著脅迫溫度的下降,各處理SOD酶活性總體呈上升趨勢,-24℃時, SOD酶活性明顯增加,對照、摘葉處理、保水劑處理、綠藻粉處理枝條的SOD酶活性分別提高了83%、93%、109%和121%。繼續(xù)降溫至-27℃時,基本達到各處理的傷害溫度,各處理SOD酶活性均猛增至120%以上,之后各處理SOD酶活性總體有所下降。表明植物在受到低溫脅迫時,SOD的值會升高是植物的酶保護系統(tǒng)對低溫的一種應激反應,起到保護植株的作用,也與SOD作用的底物活性氧的增加有關。同時不同處理的上升幅度不同,對照和摘葉處理的SOD酶活性上升幅度明顯低于保水劑和綠藻粉處理。綠藻粉處理在逆境中的SOD酶活性最高。說明保水劑和綠藻粉處理對香梨一年生枝起到一定的冷保護作用。表4
表4不同處理下香梨一年生枝SOD活性變化 ( U/g FW )
Table 4Effects of different treatments on POD content of annual shoots of Korla fragrant pear
處理Treatment4℃-18℃-24℃-27℃-30℃CK87.72a118.42b160.60c194.12c191.23c摘葉Defoliation87.12a122.64ab168.05c201.94c193.40c保水劑Water-retainingagent89.15a131.59a186.72b232.47b232.78b綠藻粉Chlorellapowder91.84a135.04a203.69a251.36a249.31a
2.4不同處理對香梨一年生枝POD活性的影響
研究表明,低溫脅迫下,POD的變化和SOD值的變化趨勢基本相同,隨著脅迫溫度的下降,各處理POD活性總體呈上升趨勢。
當溫度降到-18℃時,各處理POD活性的上升幅度均為45%以下,繼續(xù)降溫至-24℃時,各處理POD酶活性的上升幅度均為55%以上,其中保水劑和綠藻粉處理POD酶活性的上升幅度分別為100%和116%,明顯高于對照(79%)和摘葉處理(75%)。繼續(xù)降溫至-27℃時,各處理POD酶活性的上升幅度均位96%以上。整個實驗過程中,保水劑和綠藻粉處理POD酶活性明顯高于對照和摘葉處理。表5
表5不同處理下香梨一年生枝POD活性變化(U/g FW·min)
Table 5Effects of different treatments on POD content of annual shoots of Korla fragrant pear
處理Treatment4℃-18℃-24℃-27℃-30℃CK54.37a67.29b84.50b97.24c83.41c摘葉Defoliation55.34a67.93ab86.92ab96.67c84.61c保水劑Water-retainingagent55.69a75.94a94.12a111.65b96.70b綠藻粉Chlorellapowder55.66a79.05a98.92a120.07a109.14a
2.5不同處理對香梨一年生枝脯氨酸含量的影響
研究表明,隨著脅迫溫度的降低,各處理脯氨酸含量總體呈上升趨勢,各處理在-18到-30℃之間增加幅度較大,當溫度降到-18℃時,各處理脯氨酸含量的增加幅度均低于90%,隨著脅迫溫度的降低,各處理增加幅度均猛增,當脅迫溫度降到-30℃時,各處理脯氨酸含量的增加幅度均在350%以上。不同處理上升幅度有差異,保水劑和綠藻粉處理脯氨酸含量的上升幅度明顯高于對照和摘葉處理。其中脯氨酸含量的最大值是-30℃的綠藻粉處理,較CK高81%,其次為保水劑處理,較對照高36%;CK和摘葉處理之間沒有差異。表6
表6不同處理下香梨一年生枝脯氨酸含量變化(μg/g )
Table 6Effects of different treatments on proline content of annual shoots of Korla fragrant pear
處理Treatment4℃-18℃-24℃-27℃-30℃CK14.09a21.31b31.18c46.63c64.43c摘葉Defoliation14.28a22.32b32.27c46.11c64.95c保水劑Water-retainingagent14.17a24.79a35.63b51.41b69.91b綠藻粉Chlorellapowder13.98a26.01a38.04a54.23a75.28a
2.6不同處理對香梨一年生枝丙二醛含量的影響
研究表明,不同處理香梨枝條受低溫脅迫后,其枝條內MDA含量隨處理溫度的降低呈現(xiàn)明顯的增加趨勢。在-18℃時,各處理差異不明顯,且最小值是綠藻粉處理,值為3.92 μmol/g。各處理在-18到-30℃之間增加幅度較大,當?shù)蜏孛{迫溫度分別為-24、-27和-30℃時, CK和摘葉處理丙二醛含量的增加幅度明顯高于保水劑和綠藻粉處理,CK丙二醛含量在不同低溫脅迫下整體高于其它處理,且-30℃時出現(xiàn)最大值,值為8.49 μmol/g,其次為摘葉處理。表7
表7不同處理下香梨一年生枝丙二醛含量變化 ( μmol/g)
Table 7Effects of different treatments on MDA content of annual shoots of Korla fragrant pear
處理Treatment4℃-18℃-24℃-27℃-30℃CK3.79a4.07a5.82a6.75a8.49a摘葉Defoliation3.70a4.03a5.73a6.50a8.27a保水劑Water-retainingagent3.80a3.97a4.81b5.39b6.36b綠藻粉Chlorellapowder3.74a3.92a4.21c4.76c5.48c
2.7不同處理下香梨一年生枝可溶性糖含量變化
研究表明,隨著處理溫度的不斷降低,可溶性糖作為細胞滲透調節(jié)物質呈現(xiàn)明顯的增長趨勢,隨脅迫溫度的降低,不同處理可溶性糖增長幅度不同。各處理在-18到-30℃之間增加幅度較大,-30℃時達到高峰,CK、摘葉處理、保水劑處理、綠藻粉處理分別增加111.46%、111.35%、134.21%、163.98%,且各處理間可溶性糖含量有明顯的差異。綠藻粉處理可溶性糖含量最高,上升幅度最大,其次為保水劑處理,CK和摘葉處理增長幅度較小。表8
表8不同處理下香梨一年生枝可溶性糖含量變化 (%)
Table 8Effects of different treatment on soluble sugar content of annual shoots of Korla fragrant pear
處理Treatment4℃-18℃-24℃-27℃-30℃CK7.96a9.28c11.53c14.55c16.82c摘葉Defoliation7.97a9.25c11.64c14.57c16.84c保水劑Water-retainingagent7.81a11.41b14.63b16.63b18.29b綠藻粉Chlorellapowder8.00a13.43a16.38a17.77a21.12a
2.8不同處理對香梨一年生枝可溶性蛋白含量的影響
隨著溫度的降低,可溶性蛋白含量基本呈上升趨勢。在-18℃時,各處理差異不明顯,且最小值是CK,值為1.68 mg/g。各處理在-18到-30℃之間增加幅度較大,當?shù)蜏孛{迫溫度分別為-24、-27和-30℃時,CK和摘葉處理可溶性蛋白含量的增加幅度明顯低于保水劑和綠藻粉處理,綠藻粉處理可溶性蛋白含量在不同低溫脅迫下整體高于其它處理,脅迫溫度下降到最低時,可溶性蛋白含量達到最高,以綠藻粉處理增加幅度最大(192.78%),較CK高49.06%,其次為保水劑處理,較對照高31.01%;CK和摘葉處理之間沒有差異。從整體水平看,綠藻粉處理在整個實驗過程中,可溶性蛋白含量平均最高,可見其對寒冷調節(jié)作用最強,其次為保水劑處理,CK最低,對寒冷的調節(jié)作用最弱。表9
表9不同處理下香梨一年生枝可溶性蛋白含量變化 ( mg/g FW )
Table 9Effects of different treatment on soluble protein content of annual shoots of Korla fragrant pear
處理Treatment4℃-18℃-24℃-27℃-30℃CK1.22a1.68a2.05c2.34c2.97c摘葉Defoliation1.28a1.72a2.18c2.34c3.03c保水劑Water-retainingagent1.23a1.72a2.38b2.68b3.37b綠藻粉Chlorellapowder1.25a1.74a2.58a2.97a3.65a
2.9不同處理枝條恢復生長的差異
研究表明,隨著脅迫溫度的下降,各處理萌芽率逐漸降低,各處理經過不同低溫脅迫后,其萌芽率有明顯的差異,-18℃下各處理枝條都能萌發(fā),表明以上枝條在該溫度下仍具有一定的活力。繼續(xù)降溫至-24℃時,各處理枝條萌芽率明顯下降,綠藻粉和保水劑處理枝條萌芽率明顯高于CK和摘葉處理枝條。在-27℃下,CK和摘葉處理萌芽率很低,分別為2.1%和2.1%,表明以上枝條在該溫度下基本沒有的活力。相反,綠藻粉和保水劑處理枝條萌芽率明顯高于CK和摘葉處理,分別為10%和7.7%,表明以上枝條在該溫度下仍具有一定的活力。繼續(xù)降溫至-30℃時,CK和摘葉處理枝條萌芽率為0%,韌皮部、木質部呈全死狀態(tài),韌皮部變色,表明以上枝條受嚴重凍害。在-30℃,雖然綠藻粉和保水劑處理枝條萌芽率明顯高于CK和摘葉處理,韌皮部、木質部呈半死狀態(tài),木質部變色,說明細胞質膜透性發(fā)生了嚴重損害。整個實驗過程中綠藻粉和保水劑處理枝條萌芽率明顯高于CK和摘葉處理,說明綠藻粉和保水劑處理明顯提高香梨一年生枝的抗凍能力。表10
表10不同處理后香梨一年生枝恢復生長的差異 (%)
Table 10 Effects of different treatment on recovery growth of annual shoots of Korla fragrant pear
處理Treatment4℃-18℃-24℃-27℃-30℃CK55.8a37.0b15.2b2.1b0.0b摘葉Defoliation56.3a36.4b16.6b2.1b0.0b保水劑Water-retainingagent55.5a43.6ab26.8a7.7a2.3ab綠藻粉Chlorellapowder58.3a47.7a31.7a10.0a2.9a
3討 論
在正常情況下,植物依賴體內存在的保護酶系統(tǒng)維持自由基生成與消除的動態(tài)平衡因此對活性氧清除的能力是決定細胞對脅迫搞性的關鍵因素[9-11]。在柑桔[12]、無花果[13]、杏[14-15]、香蕉[16]等果樹上有報道,隨溫度降低,酶活性提高,抗寒性強的品種酶活性高于抗寒性弱的品種。人工低溫脅迫后,各處理庫爾勒香梨一年生枝條SOD活性變化與POD活性變化總體趨勢相同,先上升后下降。綠藻粉和保水劑處理SOD和POD活性顯著高于CK和摘葉處理。CK處理酶活性一直最低,變化幅度最小。說明隨著脅迫溫度的降低,CK和摘葉處理枝條保護酶系統(tǒng)遭到一定程度的破壞,自由基產生和清除反應之間平衡遭到破壞,酶活性下降,使防御機制破壞,致使膜脂過氧化作用加劇,膜脂過氧化物MDA積累。
低溫脅迫使香梨枝條內MDA含量增加,其中CK和摘葉處理丙二醛含量較高,說明枝條在低溫脅迫時產生了膜脂過氧化作用。當庫爾勒香梨受低溫后,細胞膜透性發(fā)生不同程度增大,電解質大量外滲,胞間物質濃度增大,使電導率值變大。保水劑和綠藻粉處理枝條電解質滲出率變化幅度最??;CK和摘葉處理枝條電解質滲出率的變化幅度最大。CK和摘葉處理枝條受低溫傷害后,膜脂過氧化物MDA 大量積累,導致細胞膜嚴重損害電解質大量外滲[17-19],說明細胞膜在受到低溫損害后的電解質外滲越多,果樹受到的低溫傷害就越嚴重。
研究中,不同處理庫爾勒香梨一年生枝受到低溫脅迫時,可溶性糖含量增加,這在芒果[20]、香蕉[21]、菠蘿蜜[22]等的研究中都有體現(xiàn)。綠藻粉處理在各脅迫溫度下保持最高的可溶性糖含量,其次為保水劑處理,說明綠藻粉和保水劑處理增加了香梨一年生枝條可溶性糖含量,從而提高了細胞滲透濃度,降低凝固點,所以,香梨一年生枝抗凍能力得以提高。
試驗中,在人工低溫脅迫下,隨著脅迫溫度的下降,香梨一年生枝可溶性蛋白含量逐漸上升,這與前人的研究結果相一致[23]。綠藻粉和保水劑處理可溶性蛋白含量明顯高于CK和摘葉處理,說明以上處理可以增加香梨枝條可溶性蛋白含量,對香梨一年生枝起到明顯的冷保護作用。
研究結果表明,隨著溫度脅迫的加劇,各處理的脯氨酸含量呈不同程度增加,其中經過綠藻粉和保水劑處理的枝條脯氨酸含量較高。說明當植物受低溫脅迫時,游離脯氨酸會迅速的積累。以上結果證明,綠藻粉和保水劑處理,通過提高細胞內可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸等小分子物質的絕對含量來實現(xiàn)的,這些滲透調節(jié)物質含量的增加有利于提高香梨樹體的抗寒性[24-26]。
4結 論
4.1人工低溫脅迫條件下,CK和摘葉處理枝條受嚴重凍害,保護酶系統(tǒng)(SOD、POD)遭到一定程度的破壞,致使膜脂過氧化物MDA的積累。與對照相比,綠藻粉和保水劑處理,明顯提高香梨一年生枝SOD、POD活性,減輕膜脂過氧化造成的原生質內結冰對植物組織的傷害程度。
4.2 不同處理游離脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量存在顯著的差異性,相對而言,CK和摘葉處理受凍害程度嚴重,上述滲透調節(jié)物質含量低,電解質滲出率高,其抗凍力較弱;綠藻粉和保水劑處理枝條中上述滲透調節(jié)物質含量高,電解質滲出率較低,其抗凍力較強。說明在同樣的環(huán)境條件下,綠藻粉和保水劑處理對香梨一年生枝起到機械保護作用,減輕紙條的受凍害程度。
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Effects of Spraying Water-retaining Agent and Chlorella Powder Solution on the Cold Hardness of Korla Fragrant Pear
Aisajan Mamat, ZHANG Xiao-li, MEI Chuang, YAN Peng, WANG Ji-xun
(ResearchInstituteofHorticulturalCrops,/ScientificObservingandExperimentalStationofForestFruit,CottonandFacilityAgriculturalEquipmentinXinjiang,MinistryofAgriculture,XinjiangAcademyofAgriculturalSciences,Urumqi830091,China)
Abstract:【Objective】 The project aims to study the effects of spraying water-retaining agent and chlorella powder solution on the cold hardness of Pyrus bretschneideri Rehd annual shoots under rational water-fertilizer management.【Method】 15 years old Korla fragrant pear trees were used as test material to explore the influence of defoliation, spraying chlorella powder and water-retaining agent to physiological indexes related to cold hardness of korla fragrant pear annual branches under artificial chilling condition.【Result】 Protective enzymes system (SOD, POD) were damaged to a certain degree causing the accumulation of the membrane lipid peroxide MDA due to the severe cold injury of CK and defoliated branches. Compared to CK, SOD and POD activity were increased significantly after the spraying of chlorella powder and water-retaining agent, in contrast, MDA were more accumulated in CK and defoliated shoots. Osmotic regulation substances such as free proline, soluble sugar,soluble protein contents in chlorella powder and water-retaining agent sprayed shoots were significantly higher than those in CK and defoliated shoots, in contrast, electrolyte leakage rate in CK and defoliated shoots were significantly higher than those in chlorella powder and water-retaining agent sprayed shoots.【Conclusion】Spraying chlorella powder and water-retaining agent can reduce the level of freezing injury significantly by increasing osmotic regulation substances in annual shoots, thus playing a mechanical protection role for Korla fragrant pear annual branches.
Key words:Korla fragrant pear; cold hardness; chlorella powder; water-retaining agent
中圖分類號:S661.2
文獻標識碼:A
文章編號:1001-4330(2016)03-0445-10
作者簡介:艾沙江·買買提(1982-),男,新疆庫爾勒人,助理研究員,研究方向為果樹栽培與生理,(E-mail)aisajan_116@163.com通訊作者:王繼勛(1965-),男,安徽碭山人,研究員,研究方向為果樹栽培與生理,(E-mail)ee_wjx@163.com
基金項目:自治區(qū)重大專項(201330122-1);新疆農業(yè)科學院青年科技基金項目(xjnkq-2014001)
收稿日期:2015-07-16
doi:10.6048/j.issn.1001-4330.2016.03.008
Fund project:Supported by the Special Major Projects for Science and Technology Research of Xinjinag Uygur Autonomous Region (201330122-1) and the Youth Science and Technology Research Funds of Xinjiang Academy of Agricultural Sciences (xjnkq-2014001).