王曉曉 傅燕 高瑜
摘要:以大五星枇杷幼果為試材,在自然低溫脅迫下,研究不同遮陽率的黑色遮陽網(wǎng)處理后枇杷幼果的凍害指數(shù)、抗氧化酶活性、細(xì)胞膜透性及丙二醛(MDA)含量。結(jié)果表明,各處理對誘導(dǎo)枇杷幼果超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)、抗壞血酸過氧化物酶(APX)和過氧化物酶(POD)活性的作用不盡相同,但均能在一定程度上降低MDA含量,減小細(xì)胞膜透性。在試驗處理范圍內(nèi),遮陽率為70%的黑色遮陽網(wǎng)對大五星枇杷幼果抗寒防凍效果最佳。關(guān)鍵詞:低溫脅迫;枇杷;遮陽網(wǎng);抗氧化酶
枇杷(Eriobotryajaponica lindl)為薔薇科(Rosaceae)枇杷屬(Eriobotrya)常綠小喬木植物,原產(chǎn)于亞洲東南部,主要分布于亞洲溫帶及亞熱帶地區(qū)。枇杷秋冬開花,繼而坐果,其幼果發(fā)育受氣候環(huán)境影響形成了對低溫敏感的特性。近年來,福建、江西、四川等我國枇杷主栽區(qū)屢受嚴(yán)重凍害,造成枇杷連年減產(chǎn),果園受損嚴(yán)重。由此可見,低溫脅迫已成為制約枇杷產(chǎn)量和影響枇杷產(chǎn)業(yè)的一項重要因素。
遮陽網(wǎng)是一種以聚乙烯烴樹脂為原料,經(jīng)紫外線穩(wěn)定劑及防氧化處理加工制作而成的輕量、耐久、高強(qiáng)的農(nóng)用塑料覆蓋材料,其遮陽降溫效果已被國內(nèi)外眾多文獻(xiàn)所記述。目前,遮陽網(wǎng)抗寒防凍栽培措施在蔬菜、臍橙、龍眼中有所應(yīng)用,且效果明顯。為提高遮陽網(wǎng)利用率,筆者將其作為防寒保溫材料用于枇杷抗寒防凍栽培試驗,旨在為枇杷栽培提供抗寒防凍的理論與實踐依據(jù)。
1材料與方法
1.1材料
本試驗在四川省雅安市石棉縣紅旗村枇杷園區(qū)內(nèi)進(jìn)行。試驗以露地栽培長勢基本一致的5年生大五星枇杷為材料,株行距為3m×4m,平均株高3.5m,干周36cm,冠幅3m×3.3m,栽培管理方式一致。
各型號遮陽網(wǎng)規(guī)格均為15m×8m,由成都市紅順?biāo)芰嫌邢薰咎峁?/p>
1.2方法
1.2.1試驗設(shè)計。試驗用樹共18株,分別以遮陽率50%(黑A)、70%(黑B)、90%(黑C)的黑色遮陽網(wǎng)作為3個處理,以3株為小區(qū),3次重復(fù)。對照用樹10株,對照組1(c K1)均為凍害發(fā)生前采樣的幼果;對照組2(CK2)均為凍害發(fā)生后采樣的幼果。
于2014年1月2日下午3~5時采用戴帽式進(jìn)行覆蓋,2014年3月1日上午9~10時揭開遮陽網(wǎng)。
1.2.2采樣方法。凍害發(fā)生前,分別從10株對照用樹樹冠東西南北中5個方位,隨機(jī)摘取無損枇杷幼果5顆,共50顆幼果,當(dāng)天帶回實驗室。凍害后,采用同樣方法,對試驗用樹和對照用樹再一次采樣。
1.2.3指標(biāo)測定。相對電導(dǎo)率、SOD活性、POD活性測定參照王學(xué)奎的方法;MDA含量測定采用湯章誠的方法;CAT活性參照楊蘭芳,龐靜等的方法測定;APX活性參照孔祥生的方法測定。以上實驗測定重復(fù)3次。
2結(jié)果與分析
2.1低溫脅迫下不同遮陽率的黑色遮陽網(wǎng)處理后枇杷幼果的凍害指標(biāo)
由表1可知,低溫脅迫下不同遮陽率黑色遮陽網(wǎng)處理后,枇杷幼果相對電導(dǎo)率、MDA含量與凍害指數(shù)間呈顯著正相關(guān),回歸方程分別為:y=0.6322x+8.0660、Y=0.0256x+3.5928;相關(guān)系數(shù)分別為:0.9513、0.9158。說明隨著凍害指數(shù)的增加,相對電導(dǎo)率和MDA含量也分別提高。遮陽率70%的凍害指數(shù)最低,分別比CK2、遮陽率50%和90%的低41.75%、10.42%和21.25%。而遮陽率70%的相對電導(dǎo)率和MDA含量分別比CK2低55.22%和20.04%,差異均達(dá)到極顯著水平(P<0.01)。
2.2不同遮陽率的黑色遮陽網(wǎng)處理對枇杷幼果抗氧化酶活性的影響
2.2.1對SOD活性的影響。植物在逆境下受到的傷害以及植物對逆境的抵抗能力往往與體內(nèi)SOD活性水平有關(guān)。由圖1可知低溫脅迫會抑制枇杷幼果SOD的活性,其脅迫后的幼果(CK2)活性比正常生長狀態(tài)下的幼果(CK1)活性降低20.51%。不同遮陽率的黑色遮陽網(wǎng)均能明顯提高枇杷幼果SOD活性,分別比CK2高64.50%、105.28%、45.44%,差異達(dá)極顯著水平(P<0.01)。遮陽率為70%的黑色遮陽網(wǎng)提高幼果SOD活性的效果最為明顯。
2.2.2對CAT和APX活性的影響。CAT和APX可以清除H2O2、維持活性氧代謝平衡、保護(hù)膜結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,從而使植物在一定程度上忍耐、減緩或抵抗逆境的脅迫。由圖3、圖4可知,低溫脅迫對幼果CAT和APX活性均有抑制作用。與CK2相比,在遮陽率為50%和70%的黑色遮陽網(wǎng)處理下,CAT活性分別提高了13.99%、19.45%:APX活性分別提高215.37%、233.87%。
2.2.3對POD活性的影響。POD廣泛存在于植物體內(nèi)不同組織中,它作為活性較高的適應(yīng)性酶,能夠反映植物生長發(fā)育的特點、體內(nèi)代謝狀況以及對外界環(huán)境的適應(yīng)性。由圖5可知,經(jīng)遮陽網(wǎng)處理的幼果POD活性分別比CK2上升64.01%、101.76%和10.91%。遮陽率為50%的和遮陽率為70%的POD活性與CK2的POD活性差異均達(dá)極顯著性水平(P<0.01)。
3討論
試驗結(jié)果表明,低溫脅迫下,不同遮陽率的黑色遮陽網(wǎng)處理對提高枇杷幼果抗氧化酶活性的作用不盡相同,但均能在一定程度上降低MDA含量,減小細(xì)胞膜透性。而70%遮陽率的黑色遮陽網(wǎng)處理下SOD、CAT、APX、POD 4種抗氧化酶的活性均達(dá)到最高??寡趸富钚噪S遮陽率的遞增而呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢,這可能是因為遮陽率過大會對葉片的光合作用產(chǎn)生一定影響,而抗氧化酶中所需蛋白質(zhì)需要在光合作用下合成,所以光合作用在一定程度上也影響了抗氧化酶活性。
本試驗中,70%遮陽率的黑色遮陽網(wǎng)在試驗處理范圍內(nèi)抗寒防凍效果最好。下一步可擬用雙層或多層遮陽網(wǎng)覆蓋,探究在不同遮陽率下其抗寒防凍效果。