论文部分内容阅读
为探讨低温胁迫下不同浓度外源一氧化氮(Nitric Oxide,NO)对仁用杏花器官生理生化特性的影响,本试验以‘优一’、‘龙王帽’和‘围选1号’3个品种的仁用杏花器官作为试验材料,喷施0(CK)、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5mmol/L的外源NO供体硝普钠(Sodium nitroprusside,SNP)处理,研究经低温胁迫4h后仁用杏花器官的生理生化特性。通过对低温胁迫下仁用杏花器官在不同浓度外源NO处理下相对电导率、伤害指标、保护酶活性、渗透调节物质含量、AsA-GSH循环系统和氮代谢及其酶活性等指标的测定,并采用隶属函数分析法和主成分分析法进行综合评价,筛选出各品种的最佳施用浓度及外源NO对3个仁用杏品种的施用效果,旨在为解决低温对仁用杏造成的伤害提供理论依据和科学指导,对实现仁用杏产业的生产发展具有重要的指导意义。主要研究结果如下:
(1)在低温胁迫下,施用不同浓度的外源NO可以降低3个仁用杏品种花器官的相对电导率,‘优一’及‘龙王帽’花器官的相对电导率均随外源NO浓度的增大呈现先下降后上升的变化趋势,而‘围选1号’花器官的相对电导率则是随外源NO浓度的增大而减小。‘优一’和‘龙王帽’花器官的相对电导率均在0.4mmol/L SNP处理时降至最低,分别是CK的82.06%、91.16%;‘围选1号’花器官的相对电导率在0.5mmol/L SNP处理时降至最低,是CK的77.33%。
(2)在低温胁迫下,施用不同浓度的外源NO均不同程度的降低了3个仁用杏品种花器官的MDA和H2O2含量及O2-产生速率,‘优一’和‘龙王帽’花器官的各指标均在0.4mmol/L SNP处理时降至最小值,‘围选1号’花器官的各指标则在0.5mmol/LSNP处理时降至最小值。‘优一’在0.4mmol/L SNP处理下MDA含量、H2O2含量和O2-产生速率分别比CK降低了28.09%、13.71%、65.20%;‘龙王帽’在0.4mmol/L SNP处理下MDA含量、H2O2含量和O2-产生速率分别比CK降低了41.18%、25.17%、85.62%;‘围选1号’在0.5mmol/L SNP处理下MDA含量、H2O2含量和O2-产生速率分别比CK降低了38.02%、25.17%、77.11%。
(3)施用不同浓度的外源NO均可以提高低温胁迫下3个仁用杏品种花器官的SOD、POD和CAT活性。‘优一’、‘龙王帽’和‘围选1号’花器官的SOD活性分别在0.4、0.4、0.5mmol/L SNP处理下达到最大值,分别比CK提高了34.30%、33.04%、31.44%;‘优一’、‘龙王帽’和‘围选1号’花器官的POD活性分别在0.4、0.4、0.5mmol/L SNP处理下达到最大值,分别比CK提高了76.22%、96.64%、69.54%;‘优一’、‘龙王帽’和‘围选1号’花器官的CAT活性均在0.4mmol/L SNP处理下达到最大值,分别比CK提高了744.57%、45.48%、56.98%。
(4)低温胁迫下,施用不同浓度的外源NO均不同程度的提高了3个仁用杏品种花器官的脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖含量,‘优一’及‘龙王帽’花器官的脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖含量均随外源NO浓度的增加呈先上升后下降的变化趋势;‘围选1号’花器官的脯氨酸、可溶性蛋白含量随外源NO浓度的增加呈持续上升的变化趋势,而可溶性糖含量则随外源NO浓度的增加呈先上升后下降的变化趋势。‘优一’花器官的脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖含量均在0.4mmol/L SNP处理时达最大值,分别比CK提高了96.95%、16.16%、30.91%;‘龙王帽’花器官的脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖含量均在0.4mmol/L SNP处理时达最大值,分别比CK提高了16.55%、30.44%、34.68%;‘围选1号’花器官的脯氨酸、可溶性蛋白含量均在0.5mmol/L SNP处理时达到最大值,分别比CK提高了55.24%、15.09%,可溶性糖含量则在0.4mmol/L SNP处理时达最大值,比CK提高了41.68%。
(5)施用不同浓度的外源NO均可以提高低温胁迫下3个仁用杏品种花器官的AsA、AsA+DHA、GSH、GSH+GSSG含量和AsA/DHA、GSH/GSSG值,同时提高APX、GPX和DHAR活性。‘优一’花器官的AsA、AsA+DHA含量在0.3mmol/L SNP处理下达到最大值,其它各指标均在0.4mmol/L SNP处理下达到最大值;‘龙王帽’花器官的DHAR活性在0.5mmol/L SNP处理下达到最大值,其它各指标均在0.4mmol/L SNP处理下达到最大值;‘围选1号’花器官的各指标均在0.5mmol/L SNP处理下达到最大值。‘优一’和‘龙王帽’花器官的APX活性在0.4mmol/L SNP处理下分别比CK提高了166.78%、77.44%,‘围选1号’花器官的APX活性在0.5mmol/LSNP处理下比CK提高了115.44%。施用不同浓度的外源NO可以降低低温胁迫下3个仁用杏品种花器官的DHA及GSSG含量。‘优一’和‘龙王帽’花器官的DHA和GSSG含量均在0.4mmol/L SNP处理下达到最小值,在此处理下,‘优一’和‘龙王帽’花器官的DHA含量分别比CK降低了52.56%、61.63%,GSSG含量分别比CK降低了9.81%、5.78%。而‘围选1号’花器官的DHA和GSSG含量则均在0.5mmol/LSNP处理下达到最小值,分别比CK降低了64.30%和7.40%。
(6)低温胁迫下,施用不同浓度的外源NO可以降低3个仁用杏品种花器官的硝态氮和铵态氮含量,提高NR、GS活性,降低GDH活性。‘优一’、‘龙王帽’和‘围选1号’花器官的硝态氮含量分别在0.3、0.4、0.5mmol/L SNP处理下达最小值,分别比CK降低了31.91%、20.68%、29.37%;‘优一’、‘龙王帽’和‘围选1号’花器官的铵态氮含量分别在0.4、0.4、0.5mmol/L SNP处理下达最小值,分别比CK降低了16.85%、23.86%、23.30%;‘优一’、‘龙王帽’和‘围选1号’花器官的NR活性分别在0.4、0.5、0.5mmol/L SNP处理下达最大值,分别比CK提高了62.02%、65.65%、26.19%;‘优一’、‘龙王帽’和‘围选1号’花器官的GS活性分别在0.4、0.4、0.5mmol/L SNP处理下达最大值,分别比CK提高了13.23%、10.96%、35.50%;‘优一’、‘龙王帽’和‘围选1号’花器官的GDH活性分别在0.4、0.4、0.5mmol/L SNP处理下达最小值,分别比CK降低了66.17%、66.53%、77.05%。
(7)通过隶属函数分析法和主成分分析法进行综合评价,在本试验研究浓度范围内,‘优一’和‘龙王帽’在SNP浓度为0.4mmol/L时对花器官低温伤害的缓解作用最佳,而‘围选1号’则在SNP浓度为0.5mmol/L时对花器官低温伤害的缓解作用最佳。综合考虑,在低温胁迫下外源NO对3个仁用杏品种花器官的缓解作用为:‘优一’>‘围选1号’>‘龙王帽’。
(1)在低温胁迫下,施用不同浓度的外源NO可以降低3个仁用杏品种花器官的相对电导率,‘优一’及‘龙王帽’花器官的相对电导率均随外源NO浓度的增大呈现先下降后上升的变化趋势,而‘围选1号’花器官的相对电导率则是随外源NO浓度的增大而减小。‘优一’和‘龙王帽’花器官的相对电导率均在0.4mmol/L SNP处理时降至最低,分别是CK的82.06%、91.16%;‘围选1号’花器官的相对电导率在0.5mmol/L SNP处理时降至最低,是CK的77.33%。
(2)在低温胁迫下,施用不同浓度的外源NO均不同程度的降低了3个仁用杏品种花器官的MDA和H2O2含量及O2-产生速率,‘优一’和‘龙王帽’花器官的各指标均在0.4mmol/L SNP处理时降至最小值,‘围选1号’花器官的各指标则在0.5mmol/LSNP处理时降至最小值。‘优一’在0.4mmol/L SNP处理下MDA含量、H2O2含量和O2-产生速率分别比CK降低了28.09%、13.71%、65.20%;‘龙王帽’在0.4mmol/L SNP处理下MDA含量、H2O2含量和O2-产生速率分别比CK降低了41.18%、25.17%、85.62%;‘围选1号’在0.5mmol/L SNP处理下MDA含量、H2O2含量和O2-产生速率分别比CK降低了38.02%、25.17%、77.11%。
(3)施用不同浓度的外源NO均可以提高低温胁迫下3个仁用杏品种花器官的SOD、POD和CAT活性。‘优一’、‘龙王帽’和‘围选1号’花器官的SOD活性分别在0.4、0.4、0.5mmol/L SNP处理下达到最大值,分别比CK提高了34.30%、33.04%、31.44%;‘优一’、‘龙王帽’和‘围选1号’花器官的POD活性分别在0.4、0.4、0.5mmol/L SNP处理下达到最大值,分别比CK提高了76.22%、96.64%、69.54%;‘优一’、‘龙王帽’和‘围选1号’花器官的CAT活性均在0.4mmol/L SNP处理下达到最大值,分别比CK提高了744.57%、45.48%、56.98%。
(4)低温胁迫下,施用不同浓度的外源NO均不同程度的提高了3个仁用杏品种花器官的脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖含量,‘优一’及‘龙王帽’花器官的脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖含量均随外源NO浓度的增加呈先上升后下降的变化趋势;‘围选1号’花器官的脯氨酸、可溶性蛋白含量随外源NO浓度的增加呈持续上升的变化趋势,而可溶性糖含量则随外源NO浓度的增加呈先上升后下降的变化趋势。‘优一’花器官的脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖含量均在0.4mmol/L SNP处理时达最大值,分别比CK提高了96.95%、16.16%、30.91%;‘龙王帽’花器官的脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖含量均在0.4mmol/L SNP处理时达最大值,分别比CK提高了16.55%、30.44%、34.68%;‘围选1号’花器官的脯氨酸、可溶性蛋白含量均在0.5mmol/L SNP处理时达到最大值,分别比CK提高了55.24%、15.09%,可溶性糖含量则在0.4mmol/L SNP处理时达最大值,比CK提高了41.68%。
(5)施用不同浓度的外源NO均可以提高低温胁迫下3个仁用杏品种花器官的AsA、AsA+DHA、GSH、GSH+GSSG含量和AsA/DHA、GSH/GSSG值,同时提高APX、GPX和DHAR活性。‘优一’花器官的AsA、AsA+DHA含量在0.3mmol/L SNP处理下达到最大值,其它各指标均在0.4mmol/L SNP处理下达到最大值;‘龙王帽’花器官的DHAR活性在0.5mmol/L SNP处理下达到最大值,其它各指标均在0.4mmol/L SNP处理下达到最大值;‘围选1号’花器官的各指标均在0.5mmol/L SNP处理下达到最大值。‘优一’和‘龙王帽’花器官的APX活性在0.4mmol/L SNP处理下分别比CK提高了166.78%、77.44%,‘围选1号’花器官的APX活性在0.5mmol/LSNP处理下比CK提高了115.44%。施用不同浓度的外源NO可以降低低温胁迫下3个仁用杏品种花器官的DHA及GSSG含量。‘优一’和‘龙王帽’花器官的DHA和GSSG含量均在0.4mmol/L SNP处理下达到最小值,在此处理下,‘优一’和‘龙王帽’花器官的DHA含量分别比CK降低了52.56%、61.63%,GSSG含量分别比CK降低了9.81%、5.78%。而‘围选1号’花器官的DHA和GSSG含量则均在0.5mmol/LSNP处理下达到最小值,分别比CK降低了64.30%和7.40%。
(6)低温胁迫下,施用不同浓度的外源NO可以降低3个仁用杏品种花器官的硝态氮和铵态氮含量,提高NR、GS活性,降低GDH活性。‘优一’、‘龙王帽’和‘围选1号’花器官的硝态氮含量分别在0.3、0.4、0.5mmol/L SNP处理下达最小值,分别比CK降低了31.91%、20.68%、29.37%;‘优一’、‘龙王帽’和‘围选1号’花器官的铵态氮含量分别在0.4、0.4、0.5mmol/L SNP处理下达最小值,分别比CK降低了16.85%、23.86%、23.30%;‘优一’、‘龙王帽’和‘围选1号’花器官的NR活性分别在0.4、0.5、0.5mmol/L SNP处理下达最大值,分别比CK提高了62.02%、65.65%、26.19%;‘优一’、‘龙王帽’和‘围选1号’花器官的GS活性分别在0.4、0.4、0.5mmol/L SNP处理下达最大值,分别比CK提高了13.23%、10.96%、35.50%;‘优一’、‘龙王帽’和‘围选1号’花器官的GDH活性分别在0.4、0.4、0.5mmol/L SNP处理下达最小值,分别比CK降低了66.17%、66.53%、77.05%。
(7)通过隶属函数分析法和主成分分析法进行综合评价,在本试验研究浓度范围内,‘优一’和‘龙王帽’在SNP浓度为0.4mmol/L时对花器官低温伤害的缓解作用最佳,而‘围选1号’则在SNP浓度为0.5mmol/L时对花器官低温伤害的缓解作用最佳。综合考虑,在低温胁迫下外源NO对3个仁用杏品种花器官的缓解作用为:‘优一’>‘围选1号’>‘龙王帽’。