崔瑩 吳潔萍 張俊霞 郝新意 徐偉榮

摘要：【目的】探究外源海藻糖影響葡萄抗寒性的生理機(jī)制?！痉椒ā恳猿嘞贾橛酌鐬樵囼?yàn)材料，分別以不同濃度海藻糖（10，15，30 mmol·L-1）噴施葉片，以清水處理為對(duì)照，人工模擬“倒春寒”條件（從16 ℃降到-3 ℃ ± 0.5 ℃，并保持4 h），分析低溫脅迫下海藻糖對(duì)葡萄幼苗葉片生長(zhǎng)的表型、抗氧化酶活性、細(xì)胞膜穩(wěn)定性、糖（葡萄糖、果糖和蔗糖）含量與內(nèi)源激素（ABA、IAA、GA3和tZR）含量的影響。【結(jié)果】葉面噴施適宜濃度的海藻糖可有效緩解低溫對(duì)赤霞珠幼苗的傷害，并存在一定的濃度效應(yīng)。隨著低溫脅迫時(shí)間延長(zhǎng)，與清水對(duì)照相比，15 mmol·L-1海藻糖處理的植株幼苗未出現(xiàn)植株萎蔫和葉片凍斑現(xiàn)象，存活率上升了60.52%。在“倒春寒”脅迫處理后（-3 ℃ 4 h），15 mmol·L-1海藻糖處理減少了活性氧（ROS）的產(chǎn)生，過氧化氫（H2O2）與超氧陰離子（O2.-）含量分別降低了23.82%和6.21%；CAT與POD活性分別提高了221.73%與54.53%，而SOD活性無(wú)顯著差異；ABA、GA3和tZR 的含量分別提高了701.21%、127.66%與80.03%，對(duì)照組中IAA含量未檢測(cè)到，而處理組中IAA含量（w）為0.94 ng·g-1；葡萄糖、果糖和蔗糖的含量分別提高了11.20%、12.56%與68.53%?！窘Y(jié)論】葉面噴施適宜濃度海藻糖可有效提高葡萄幼苗的抗低溫能力，通過增強(qiáng)根系抗氧化酶活性，減輕膜損傷，進(jìn)而緩解低溫脅迫對(duì)幼苗生長(zhǎng)的抑制，且15 mmol·L-1的海藻糖溶液葉面噴施處理效果最佳，而30 mmol·L-1海藻糖處理會(huì)加重低溫脅迫對(duì)葡萄幼苗的傷害，表明葉面噴施海藻糖可以緩解“倒春寒”對(duì)葡萄幼苗產(chǎn)生的危害，且存在濃度效應(yīng)。

關(guān)鍵詞：赤霞珠；海藻糖；“倒春寒”；生理指標(biāo)；內(nèi)源激素

中圖分類號(hào)：S663.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1009-9980（2023）03-0505-11

葡萄（Vitis L.）是全球重要的經(jīng)濟(jì)類果樹作物之一，具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值[1]。近年來，由于全球氣候變化加劇，“倒春寒”等極端天氣頻發(fā)，造成葡萄萌動(dòng)新梢全部或部分受凍，易出現(xiàn)凍芽、凍花、甚至凍果的現(xiàn)象，造成樹勢(shì)受損，產(chǎn)量下降，對(duì)我國(guó)的葡萄生產(chǎn)造成了嚴(yán)重影響。目前，葡萄栽培生產(chǎn)上一般通過葡萄園噴灌水、熏煙、風(fēng)機(jī)吹風(fēng)以及噴施藥劑等措施來預(yù)防“倒春寒”[2]。因此，如何高效緩解葡萄“倒春寒”危害已成為葡萄栽培生產(chǎn)中亟待解決的問題。

海藻糖（Trehalose）是一種非還原性二糖，廣泛存在于細(xì)菌、酵母和無(wú)脊椎動(dòng)物體內(nèi)。植物中海藻糖于19 世紀(jì)由Firdos 等[3]從黑麥麥角菌中首次發(fā)現(xiàn)，其合成途徑為海藻糖-6-磷酸合酶（Trehalose-6-phosphatesynthase，TPS）– 海藻糖- 6- 磷酸磷酸酶（Trehalose- 6- pho- sphate phosphatase，TPP）途徑[4]。

海藻糖作為植物生長(zhǎng)調(diào)控因子、滲透保護(hù)劑或穩(wěn)定分子，在植物生長(zhǎng)發(fā)育和逆境響應(yīng)中發(fā)揮著重要作用[5]。例如，海藻糖可通過調(diào)節(jié)代謝調(diào)控信號(hào)來抵御植株干旱、低溫和鹽害等非生物脅迫[6-9]。逆境條件下，海藻糖可以保護(hù)細(xì)胞內(nèi)的活性物質(zhì)，促進(jìn)蛋白質(zhì)合成，增強(qiáng)質(zhì)膜流動(dòng)性以及功能酶的穩(wěn)定性[10]。海藻糖可作為植物適應(yīng)逆境脅迫的應(yīng)激代謝產(chǎn)物，協(xié)助植物細(xì)胞內(nèi)其他組分抵御外界不良環(huán)境，廣泛存在于耐低溫作物中[11]。此外，外源海藻糖通過顯著提高小花內(nèi)源亞精胺水平，增加小花內(nèi)谷胱甘肽和抗壞血酸含量，促進(jìn)谷胱甘肽-抗壞血酸循環(huán)，降低小花內(nèi)活性氧含量，提高頂端小穗的小花育性，從而顯著緩解了低溫引起的每穗粒數(shù)下降[12]。目前，外源海藻糖在提高小麥幼苗、藜麥、冬小麥和玉米抗寒性方面的研究也已有報(bào)道[13-16]。然而，外源海藻糖是否能減輕低溫脅迫對(duì)葡萄幼苗生長(zhǎng)發(fā)育的不利影響，生理機(jī)制尚不明晰。

筆者在本研究中以萌芽期赤霞珠葡萄自根苗為試驗(yàn)材料，人工模擬“倒春寒”脅迫，采用葉面噴施不同濃度海藻糖，以噴施清水為對(duì)照組，初步探討海藻糖對(duì)低溫脅迫下赤霞珠幼苗的表型、生理生化指標(biāo)及內(nèi)源激素的影響，以期為海藻糖在釀酒葡萄抵御低溫脅迫中的應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)和實(shí)踐依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試葡萄為1 年生赤霞珠自根苗，種植于含V 土∶V 蛭石∶V 珍珠巖為3∶1∶1 的營(yíng)養(yǎng)缽中（10 cm×10cm），在25 ℃溫室下培育8 周。

1.2 試驗(yàn)方法

選取健康、株型一致的幼苗，連續(xù)進(jìn)行3 d 葉面噴施10 mmol·L-1、15 mmol·L-1和30 mmol·L-1的海藻糖溶液（索萊寶生物科技有限公司）（含有0.1%Tween-20），對(duì)照組噴施蒸餾水，置于低溫培養(yǎng)箱（RUMED P350，Rubarth Apparate GmbH；Germany）進(jìn)行人工模擬“倒春寒”處理，設(shè)定程序?yàn)? ℃·h-1進(jìn)行程序性降溫，起始溫度為25 ℃，最低溫度為（-3 ±0.5）℃并保持4 h，設(shè)置16、4、0、-3 ℃ 0 h和-3 ℃ 4 h5個(gè)采樣點(diǎn)分別進(jìn)行表型觀察，采集中上部（從下向上第3～5 枚）大小一致的葉片，液氮速凍并于-80 ℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3 存活率、MDA含量和葉綠素含量的測(cè)定

幼苗經(jīng)模擬“倒春寒”處理后對(duì)凍芽進(jìn)行修剪，在25 ℃下緩苗1 個(gè)月，后統(tǒng)計(jì)成活率（存活率=存活棵數(shù)/處理總棵數(shù)×100%）；采用硫代巴比妥酸法測(cè)定丙二醛（Malondialdehyde，MDA）含量[17]；采用無(wú)水乙醇提取法測(cè)定葉綠素含量[17]；每個(gè)處理3 次重復(fù)。

1.4 O2·-與H2O2含量的測(cè)定

采用羥胺氧化法測(cè)定超氧陰離子（Superoxideanion，O2·-）[18]；采用分光光度法測(cè)定過氧化氫（Hydrogenperoxide，H2O2）[19]；每個(gè)處理3 次重復(fù)。

1.5 抗氧化酶活性的測(cè)定

采用愈創(chuàng)木酚顯色法測(cè)定過氧化物酶（Peroxidase，POD）活性[20]；采用紫外吸收比色法測(cè)定過氧化氫酶（Catalase，CAT）活性[21]；采用氮藍(lán)四唑光還原法測(cè)定超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase，SOD）活性[22]；每個(gè)處理3 次重復(fù)。

1.6 內(nèi)源激素含量的測(cè)定

采用超高效液相色譜法[23]。收集并稱取0.7 g葉片鮮樣，加液氮充分研磨，加入80%甲醇（含0.05%檸檬酸）混勻置于4 ℃提取4 h；后經(jīng)低溫離心15 min，分離上清液，提取2 次，合并上清液，氮吹至5 mL，用1.5 ×石油醚（7.5 mL）萃取3 次，棄醚相；用1×甲酸甲酯（5 mL）萃取3 次，收集酯相，氮吹至干，用2 mL甲醇溶解后用0.45 μm濾膜過濾，每個(gè)處理3 次重復(fù)。

1.7 糖含量的測(cè)定

采用超高效液相色譜法[24]。稱取葉片0.2 g，加入ddH2O，定容至2 mL，60 ℃超聲提取30 min，90 ℃恒溫水浴60 min，冷卻至室溫后離心15 min，吸出上清液并進(jìn)行過濾，放入檢測(cè)器進(jìn)行液相分析檢測(cè)。

將標(biāo)準(zhǔn)葡萄糖、果糖、蔗糖均配制成2.5 mg·mL-1的混標(biāo)母液，并分別稀釋為0.05～1.00 mg·mL-1等一系列標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，經(jīng)0.45 μm濾膜過濾后進(jìn)行液相測(cè)定，每個(gè)處理3 次重復(fù)。

1.8 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

利用Microsoft Office Excel 2016 進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理，分別使用Origin 2021b 中插件Principal ComponentAnalysis 進(jìn)行主成分分析（PCA），CorrelationPlot 進(jìn)行相關(guān)性分析以及Paired Comparison Plot 進(jìn)行柱狀圖作圖和顯著性差異分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 緩解低溫傷害最適海藻糖濃度的篩選

對(duì)赤霞珠幼苗進(jìn)行連續(xù)3 d 葉面噴施不同濃度的海藻糖，以噴施清水為對(duì)照組，后放入低溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行模擬“倒春寒”處理（圖1-a～t）。在模擬“倒春寒”脅迫條件下，隨著低溫脅迫加劇，在-3 ℃時(shí)噴施清水對(duì)照組的赤霞珠幼苗局部葉柄出現(xiàn)發(fā)紫現(xiàn)象，在該溫度保持4 h，葉片與莖段出現(xiàn)嚴(yán)重萎蔫的現(xiàn)象（圖1-d、1-e）。噴施不同濃度海藻糖的葉片受到程序性降溫的影響不同。其中，10 mmol·L-1海藻糖預(yù)處理的葉片與嫩梢比30 mmol·L-1海藻糖預(yù)處理受到低溫脅迫的萎蔫程度弱，而15 mmol·L-1海藻糖處理組則幾乎未出現(xiàn)萎蔫，無(wú)明顯凍害。

2.2 海藻糖處理對(duì)低溫脅迫下赤霞珠存活率、MDA含量和葉綠素含量的影響

在模擬“倒春寒”脅迫條件下，對(duì)不同濃度海藻糖處理組植株的存活率、MDA和葉綠素含量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果表明，不同濃度海藻糖處理與清水對(duì)照組相比，赤霞珠幼苗的存活率不同。其中，CK組的存活率為10.53%，10 mmol·L-1、15 mmol·L-1海藻糖處理組存活率分別為25.00%、71.05%，為對(duì)照組的2.37 倍和6.75 倍，而30 mmol·L-1海藻糖處理組的存活率為8.33%，低于CK組存活率。MDA含量測(cè)定結(jié)果表明，各處理組MDA含量均呈上升趨勢(shì)，與清水對(duì)照相比，16 ℃時(shí)各處理組（10、15、30 mmol·L-1）葉片MDA 含量分別降低了32.49% 、33.72% 、16.98%；4 ℃、0 ℃、-3 ℃ 0 h 3 個(gè)采樣點(diǎn)，外源海藻糖處理組（10、15、30 mmol · L-1）葉片MDA 含量分別降低了26.02% 、27.05% 、9.93% 和20.35% 、12.23%、7.74%和24.89%、23.29%、7.71%；-3 ℃ 4 h時(shí)，10 mmol · L-1、15 mmol · L-1 海藻糖處理組MDA含量分別降低了28.63%、21.16%，而30 mmol·L-1海藻糖處理組MDA含量增加了2.71%（圖2-A）。此外，葉綠素含量測(cè)定結(jié)果表明，各處理組葉片葉綠素含量均有所下降，其中15 mmol·L-1海藻糖處理組5個(gè)采樣點(diǎn)葉綠素含量較CK分別提高了3.55%、14.71%、10.49%、3.55%和31.17%，其余處理組（10 mmol·L-1、30 mmol · L-1）效果不顯著（圖2-B）。由此可見，15 mmol·L-1海藻糖處理組的赤霞珠幼苗葉片細(xì)胞膜受損程度最輕，表明15 mmol·L-1海藻糖處理可以有效緩解低溫對(duì)赤霞珠幼苗的傷害。

2.3 海藻糖處理對(duì)低溫脅迫下赤霞珠葉片活性氧系統(tǒng)的影響

赤霞珠在遭受低溫脅迫時(shí)，活性氧系統(tǒng)失衡，大量的活性氧在細(xì)胞中積累，會(huì)破壞植物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)[25]。對(duì)葉片H2O2和O2·-含量測(cè)定的結(jié)果表明，隨著模擬“倒春寒”脅迫加劇，對(duì)照組和處理組H2O2和O2·-含量均呈上升趨勢(shì)，且在-3 ℃ 4 h時(shí)達(dá)到峰值。與清水對(duì)照相比，15 mmol·L-1海藻糖處理組植株葉片5 個(gè)采樣點(diǎn)H2O2含量分別降低了11.68%、8.72%、19.91%、22.48%和23.82%（圖3-A）；在-3 ℃ 0 h、-3 ℃ 4 h 2個(gè)采樣點(diǎn)，15 mmol·L-1海藻糖處理組O2· -含量分別降低了10.02%、6.21%（圖3-B）。綜上，15 mmol·L-1海藻糖處理可降低低溫脅迫下赤霞珠幼苗葉片中活性氧的積累。

2.4 海藻糖處理對(duì)低溫脅迫下赤霞珠葉片抗氧化酶活性的影響

植物細(xì)胞膜的穩(wěn)定性及酶保護(hù)系統(tǒng)與植物抗寒能力緊密關(guān)聯(lián)，抗氧化酶可有效清除植物體內(nèi)活性氧等物質(zhì)的積累，從而減輕逆境脅迫下植物體受到的危害[26]。隨著低溫脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，-3 ℃4 h 較16 ℃，CK 組CAT 活性增加了5.91 U· g-1，而15 mmol·L-1海藻糖處理組增加了25.92 U·g-1，相比對(duì)照組提高了221.73%（圖4-A）；15 mmol·L-1海藻糖處理對(duì)低溫脅迫下SOD 活性僅在4 ℃下有顯著差異，其他處理時(shí)間點(diǎn)與CK無(wú)明顯差異（圖4-B）。模擬“倒春寒”處理后，與CK相比，15 mmol·L-1海藻糖處理顯著提高了葡萄幼苗的POD活性，在5 個(gè)采樣點(diǎn)的POD 活性分別比CK 高出3.77%、44.08%、39.69%、46.85%和54.53%（圖4-C）。說明15 mmol·L-1海藻糖處理可以提高低溫脅迫下赤霞珠幼苗葉片的抗氧化酶活性，從而提高活性氧的清除能力。

2.5 海藻糖處理對(duì)低溫脅迫下赤霞珠葉片4 種內(nèi)源激素含量的影響

當(dāng)植物遭遇低溫、干旱、鹽堿等非生物脅迫時(shí)，可以通過調(diào)控體內(nèi)相關(guān)激素的表達(dá)來應(yīng)對(duì)環(huán)境脅迫[27]。本研究中對(duì)15 mmol·L-1海藻糖預(yù)處理赤霞珠幼苗在低溫脅迫下的4 種內(nèi)源激素（tZR、GA3、IAA 和ABA）含量進(jìn)行了測(cè)定分析。結(jié)果表明，隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)，CK 組赤霞珠幼苗葉片tZR 與GA3含量呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)（0 ℃出現(xiàn)拐點(diǎn)），而處理組大體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)（圖5-A）；其中，在-3 ℃4 h 時(shí)，15 mmol·L-1海藻糖處理組tZR、GA3含量較CK分別提高了80.03%、127.66%。CK組與處理組中IAA含量均呈下降趨勢(shì)，-3 ℃ 4 h 較16 ℃，CK中IAA 含量比處理組分別降低了13.54 ng · g- 1 和12.66 ng·g-1，在-3 ℃維持4 h 后對(duì)照組IAA 含量降為0 ng·g-1，15 mmol·L-1海藻糖處理組IAA含量降為0.94 ng·g（-1 圖5-C）。CK組和處理組中ABA含量隨處理時(shí)間的延長(zhǎng)均呈先升高后降低趨勢(shì)（4 ℃時(shí)對(duì)照組略有下降），但出現(xiàn)峰值的時(shí)間不同。在0 ℃、-3 ℃ 0 h、-3 ℃ 4 h 3 個(gè)采樣點(diǎn)，處理組ABA含量較CK組分別高出39.14%、5.47%、701.21%（圖5-D）。綜上，15 mmol·L-1海藻糖處理對(duì)低溫脅迫下葡萄幼苗的激素合成系統(tǒng)具有一定的保護(hù)作用。

2.6 海藻糖處理對(duì)低溫脅迫下赤霞珠葉片內(nèi)源糖組分的影響

糖作為供能物質(zhì)，為植株的生長(zhǎng)發(fā)育供能，在遭受逆境脅迫時(shí)，抗逆調(diào)節(jié)和生長(zhǎng)發(fā)育存在一定的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，植物為了抵御低溫脅迫會(huì)以生長(zhǎng)發(fā)育受損為代價(jià)，造成糖含量積累[13]。因此，本研究對(duì)低溫脅迫下內(nèi)源糖組分進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果表明，與CK 組相比，15 mmol·L-1海藻糖處理組5 個(gè)采樣點(diǎn)果糖含量分別提高了10.80%、31.26%、18.99%、19.88%和12.56%（ 圖6-A）。此外，葡萄糖含量分別提高11.39%、23.02%、23.47%、15.31%和11.20%（圖6-B）。蔗糖含量在16 ℃與4 ℃時(shí)CK 組幾乎檢測(cè)不到，而對(duì)照組分別為487 mg · L- 1 與483 mg · L- 1，在0 ℃時(shí)，CK組蔗糖快速累積，與處理組累積的蔗糖無(wú)顯著差異；然而，后續(xù)處理時(shí)間點(diǎn)，兩者差異顯著。其中，在-3 ℃ 4 h 時(shí)，15 mmol·L-1海藻糖處理組中蔗糖含量較CK組提高了68.53%（圖6-C）。綜上，15 mmol·L-1海藻糖處理有利于低溫脅迫下赤霞珠幼苗葉片中糖分的積累。

2.7 各項(xiàng)生理指標(biāo)間的主成分分析

為了驗(yàn)證15 mmol·L-1海藻糖處理對(duì)人工模擬“倒春寒”的緩解效果，對(duì)5 個(gè)采樣點(diǎn)的生理生化指標(biāo)進(jìn)行主成分分析（principal analysis，PCA），每個(gè)處理相對(duì)于PC1 和PC2 軸的距離顯示了處理間的差異大小（圖7-A）。PC1 45.9%和PC2 29.9%顯示占總方差的75.8%，較好地解釋了整體數(shù)據(jù)的特征。為了分析不同處理與各項(xiàng)生理生化指標(biāo)間的相關(guān)關(guān)系進(jìn)行冗余分析（redundancy analysis，RDA）（圖7-B），RDA圖中各指標(biāo)與處理間夾角的余弦值表示相關(guān)性，夾角越小，則相關(guān)性越大，如果箭頭同向，表示正相關(guān)；箭頭反向，表示負(fù)相關(guān)。RDA圖中的第一組變量與PC1 呈正相關(guān)，涉及到蔗糖、葡萄糖、果糖、SOD、POD、CAT、ABA、GA3、tZR、H2O2、O2.-、MDA等變量，相反，PC1 變量與IAA和葉綠素含量呈顯著負(fù)相關(guān)。

3 討論

低溫脅迫會(huì)引發(fā)植物產(chǎn)生一系列的生理生化反應(yīng)[28-29]，導(dǎo)致植物體內(nèi)參與抗逆相關(guān)的調(diào)節(jié)物質(zhì)大量積累，激發(fā)植物滲透調(diào)節(jié)能力，從而增強(qiáng)植物對(duì)逆境脅迫的響應(yīng)[30]。MDA是植物細(xì)胞內(nèi)一種重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，可作為細(xì)胞膜遭遇逆境損傷程度的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)[31]。隨著溫度的降低，所有處理的赤霞珠葉片MDA含量均逐漸升高，與對(duì)照組相比，15 mmol·L-1海藻糖處理葉片5 個(gè)采樣點(diǎn)MDA含量分別降低了32.49%、26.02%、20.35%、24.89%和21.16%，效果最顯著，這與Raza 等[32]的研究結(jié)果一致。葉綠素作為光合作用中最有效的色素，其含量在一定程度上反映了植物同化物質(zhì)的能力[33]，低溫脅迫造成植物的光合能力下降[34]。本研究中，赤霞珠幼苗在模擬“倒春寒”過程中，葉綠素含量均有不同程度的下降，但15 mmol·L-1海藻糖處理組植株葉片5 個(gè)采樣點(diǎn)的葉綠素含量較CK 分別提高了3.55%、14.71%、10.49%、3.55%和31.17%，很大程度上緩解了葉綠素含量的下降。因此，海藻糖在調(diào)節(jié)植物的抗寒性方面可能存在劑量效應(yīng)?？寡趸竿ㄟ^清除活性氧，將植物體內(nèi)氧自由基維持在較低水平，從而緩解植物質(zhì)膜損傷，減輕氧自由基對(duì)細(xì)胞膜系統(tǒng)的傷害[35]。海藻糖則通過提高抗氧化酶活性和降低質(zhì)膜損傷途徑來提高植物對(duì)非生物脅迫的抗性[3]。隨著處理溫度的降低，赤霞珠葉片中CAT、SOD 和POD 活性均有不同程度的升高，但15 mmol · L-1 海藻糖處理組中3 種酶活性均高于對(duì)照組，其中CAT 和POD的活性顯著高于對(duì)照組，這與孫嘉華等[36]和楊婭倩[37]的研究成果不一致，推測(cè)3種抗氧化酶活性對(duì)不同植株響應(yīng)低溫脅迫的能力不同。當(dāng)赤霞珠幼苗受到低溫脅迫時(shí)，CAT、POD對(duì)活性氧的清除能力高于SOD，且15 mmol·L-1海藻糖處理下這種現(xiàn)象更為明顯。綜上，15 mmol·L-1海藻糖處理可有效緩解低溫脅迫帶來的損傷。

植物激素是一種廣泛參與植物逆境脅迫的信號(hào)物質(zhì)，在植物逆境脅迫響應(yīng)過程中發(fā)揮重要作用，可引起植物體內(nèi)適應(yīng)性調(diào)節(jié)反應(yīng)[38-40]。ABA作為最重要的植物激素之一，在植物抵抗低溫、干旱等應(yīng)激反應(yīng)中具有重要作用。本研究中，經(jīng)過-3～16 ℃低溫脅迫后，15 mmol·L-1海藻糖處理組葉片ABA含量持續(xù)上升，而對(duì)照組ABA含量在-3 ℃維持4 h 后顯著降低，且IAA為0，表明對(duì)照組在-3 ℃維持4 h后喪失生長(zhǎng)能力，其余激素合成也受到嚴(yán)重抑制，15 mmol·L-1海藻糖處理有效提高了赤霞珠幼苗對(duì)低溫脅迫的耐受性，這與張盛楠等[41]的研究結(jié)果不一致，推測(cè)不同內(nèi)源激素對(duì)低溫的響應(yīng)程度不同。低溫脅迫下ABA含量顯著上升，加快細(xì)胞新陳代謝，從而提高植株的抗寒性，由半致死溫度的測(cè)定可知，在-3 ℃維持4 h 后，赤霞珠幼苗細(xì)胞破裂甚至死亡，內(nèi)源激素合成受損，造成細(xì)胞內(nèi)激素含量急劇變化。

糖作為影響細(xì)胞膜和蛋白質(zhì)的保護(hù)劑，可溶性糖的積累可以保護(hù)植物免受低溫脅迫造成的傷害[42]。在遭遇“倒春寒”時(shí)，非還原性二糖蔗糖分解為單糖葡萄糖，參與機(jī)體供能[33]。在遭受低溫脅迫時(shí)，植物的抗逆調(diào)節(jié)和生長(zhǎng)發(fā)育之間存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，植物通過調(diào)節(jié)滲透物質(zhì)來抵御低溫脅迫的侵害，而赤霞珠幼苗在遭遇“倒春寒”時(shí)，正處于一個(gè)這樣的復(fù)雜關(guān)系。本研究中，隨著溫度的降低，果糖、葡萄糖和蔗糖均有不同程度的積累，在-3 ℃ 4 h時(shí)，15 mmol·L-1海藻糖處理組中蔗糖含量分別為對(duì)照組的1.69 倍，差異顯著，此前大量研究顯示，蔗糖的積累有利于增強(qiáng)植物的抗逆性，這與Nemati 等[43]和Zhou 等[44]的研究成果一致。本研究結(jié)果表明，葉面噴施15 mmol·L-1海藻糖有效提高了內(nèi)源糖組分的含量。本研究通過分析不同濃度海藻糖處理下赤霞珠幼苗抗寒性，結(jié)合生理生化指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)篩選出緩解葡萄植株“倒春寒”凍害的最佳海藻糖濃度，對(duì)葡萄等園藝作物抗寒栽培提供了理論參考，但在栽培生產(chǎn)實(shí)踐中，針對(duì)不同品種和樹齡葡萄植株的緩解作用還有待于進(jìn)一步驗(yàn)證。

4 結(jié)論

研究篩選出了緩解“倒春寒”危害的最佳海藻糖濃度。在人工模擬的“倒春寒”脅迫下，葉面噴灑海藻糖促進(jìn)了赤霞珠幼苗的生長(zhǎng)，提高了葉綠素含量，誘導(dǎo)增強(qiáng)抗氧化酶的活性，維持了細(xì)胞滲透調(diào)節(jié)的水平，提高了內(nèi)源激素的水平，調(diào)節(jié)了可溶性糖的水平，從而能夠顯著降低低溫脅迫對(duì)赤霞珠幼苗的損傷效應(yīng)，因此在生產(chǎn)上，可以通過葉面噴施15 mmol·L-1海藻糖溶液來應(yīng)對(duì)“倒春寒”，減緩“倒春寒”對(duì)葡萄植株的危害。

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