外源油菜素内酯处理对高温胁迫下‘赤霞珠’葡萄光合特性及果实品质的影响

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随着全球气候变暖,日益加剧的高温环境严重地影响葡萄的生长和发育,温度升高对果树的影响已经不可忽视,外源油菜素内酯除了参与控制植物营养生长与生殖生长等生理过程,也参与抵抗逆境胁迫。本研究以酿酒葡萄‘赤霞珠’为试材,于转色期前一周(花后49d)对挂牌标记的整株葡萄喷施0.6mg/LEBR(2,4-表油菜素内酯,EBR),使用MRM-2420型红外辐射器加热器(Kalglo electronics Inc,Pennsylvania,USA)对试验样方进行增温,设定高于自然温度5±0.5℃,常温下喷施等量蒸馏水为对照。模拟高温环境,研究其对光合作用、叶绿素荧光特性的影响以及葡萄果实花色苷合成的高温响应机制,并通过外施油菜素内酯来探究植物生长调节剂对高温胁迫下葡萄果实品质的影响,研究结果如下:(1)EBR处理对高温胁迫下叶片叶绿素含量和光合作用的影响。高温胁迫处理显著降低了叶绿素a、类胡萝卜素。EBR处理缓解了高温胁迫对光合色素积累的抑制作用。常温EBR处理下Pn、Tr、Gs较对照相比均显著上升,Ci显著下降,高温胁迫时显著降低了 Pn、Tr、Gs,提高了Ci。高温下EBR处理较高温处理显著提高了叶片的光合性能。(2)EBR处理对高温胁迫下叶片荧光特性的影响。高温处理显著降低了 Fv/Fm、Yield、qP、Mo、Ψo、Sm、ABS/RC、TRo/RC、ETo/RC,增加了 NPQ、VJ、DIo/RC。常温下 EBR 处理和高温胁迫下 EBR 处理提高了 Fv/Fm、Yield、qP、Mo、Ψo、Sm、ABS/RC、TRo/RC、ETo/RC,降低了 NPQ、VJ、DIo/RC。EBR处理提高了高温胁迫下叶片PSII受体侧的电子传递,缓解了高温胁迫对PSII的伤害。(3)EBR处理对高温胁迫下营养生长的影响。常温下EBR处理会提高新梢增长量、新梢茎粗增长量以及叶面积。高温胁迫会显著降低新梢增长量、新梢茎粗增长量、叶面积,花后63-104d,高温胁迫下的新梢增长量与对照相比分别减少了 28.14%、46.57%、77.38%、10.24%。高温下喷施EBR处理的新梢增长量、新梢茎粗增长量、叶面积始终高于高温处理。(4)EBR处理对高温胁迫下花色苷含量及相关基因表达的影响。常温下EBR处理显著增加了花色苷含量,同时上调了VvPAL(转色期),VvUFGT、VvCHS、VvDFR、VvLDOX(整个成熟过程中),VvOMT、VvGST(成熟后期)的表达量,高温胁迫期间(花后49-77d)显著抑制了 VvPAL、VvCHS、VvDFR、VvUFGT、VvMyba1的表达。高温下EBR处理较高温处理组上调了转色期VvPAL、VvDFR、VvUFGT的表达量,成熟后期VvCHS、VvGST、VvLDOX的表达量,同时提高了花色苷的含量。(5)EBR处理对高温胁迫下果实品质的影响。常温下EBR处理在成熟期显著增加了果实百粒重,促进了糖分积累和单宁、总酚、花色苷的合成,提高了果实品质,高温处理较对照显著降低了果实品质,高温下EBR处理缓解了高温胁迫造成的果实品质下降。
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