早蜜梨果实发育期间内源激素与细胞壁酶活性变化的研究

早蜜梨果实发育期间内源激素与细胞壁酶活性变化的研究

论文摘要

本试验以5年生“早蜜梨”为试材,通过对果实发育期间主要内含物、内源生长素(IAA)、赤霉素(GA3)、玉米素(ZT)、脱落酸(ABA)、细胞壁果胶酯酶(PE)、多聚半乳糖醛酸酶(PG)、纤维素酶(Cx)的测定。分析了果实发育期间主要内含物含量、内源激素含量和细胞壁酶活性的变化规律和特点;内源激素比值变化;各内源激素含量及其与所占比例和比值之间的相关性;内源激素与细胞壁酶活性的回归分析;内源激素和细胞壁酶对果实发育的影响。结果表明:1、早蜜梨果实生长曲线为单“S”型,有3个明显的发育时期。果实生育期为100d左右,花后10d~30d为迅速膨大期;花后30d~50d为缓慢生长期;花后50d~100d为熟前生长期。2、在果实发育期间,可溶性糖、果糖、葡萄糖和蔗糖含量,随着果实发育天数的增加而呈逐渐上升趋势,果实中糖分以果糖为主,其次是葡萄糖,蔗糖最少。可溶性蛋白质含量出现2次高峰,其中在花后20d达到最高峰,随后呈急剧下降,到花后60d其含量有所上升。游离氨基酸含量在花后10d~50d呈急剧下降,花后50d~100d呈逐渐缓慢上升。而核酸含量分别在花后10d、50d和90d出现3次高峰,其中在花后10d为最高。3、果肉中,各激素含量在不同时期达到高峰,且在4种激素中所占比例也有所差异:IAA在花后50d达到高峰,最高比例为58.6%;而GA3高峰在花后20d,最高比例为42.1%;ZT和ABA则分别在花后40d和80d达到高峰,所占最高比例分别为39.7%和49.1%。而在种子中,各内源激素含量达到高峰的时期和它们在4种激素中所占的最高比例为:IAA在花后20d达到高峰,最高比例65.1%;GA3的高峰则出现在花后60d,最高比例31.7%;而ZT和ABA分别在花后40d和90d达到高峰,最高比例分别为43.4%和52.1%。从各内源激素含量及其所占比例的变化规律可以得出:IAA与果实发育的前期和中期密切相关,而且它在4种内源激素中所占的比例是随着果实生长天数的增加而呈逐渐下降;GA3与果实发育的前期和中后期密切相关;ZT含量在花后40d以前有较为明显的差异,所占比例在果实发育中期最高,后期最低;ABA含量在花后50d以前变化不明显,所占比例在果实发育前期和中期偏低,后期偏高。4、果肉中的IAA/ABA、GA3╱ABA、ZT/ABA和(IAA+GA3+ZT)/ABA比值在果实发育前期较高,而种子中则在中期较高,表明生长类激素对果实细胞的分裂与膨大起着重要调节作用。相关性分析表明,各种内源激素及其比值之间存在复杂的正负相关关系,可见生长促进类激素(IAA、GA3、ZT)和生长抑制类激素(ABA)之间存在着动态平衡关系,各种内源激素之间的相对含量比绝对含量更为重要。5、在果实发育期间,果胶酯酶(PE)活性在花后10d、70d和100d出现3次高峰,其中在花后100d活性最强,说明PE对果实发育的前期和后期具有重要调节作用。多聚半乳糖醛酸酶(PG)活性在前期低,中期高,后期高于前期,花后50d出现高峰,其活性达到最强,说明PG与果实发育中期和后期密切相关。纤维素酶(Cx)活性随着果实发育天数的增加而呈逐渐上升趋势,在花后90d,其活性为最强。因此,PE和Cx是影响早蜜梨果实成熟软化的关键酶。6、回归分析表明,PE活性主要受ABA、GA3和ZT调控,对PE活性的贡献率ABA依次大于GA3和ZT。PG活性主要受IAA和GA3调控,对PG活性的贡献率GA3大于IAA。而Cx活性主要受IAA和ABA调控,对Cx活性的贡献率ABA大于IAA。因此,各种内源激素提高了细胞壁酶的活性,加速了物质代谢的进行,进而促进了果实的生长与发育。7、内源激素调节果实生长与发育,并能使细胞壁酶活性上升。ABA、GA3和ZT促进PE活性的增强;GA3和IAA调控PG活性的增强;则ABA和IAA调控Cx的活性增强。因此,在果实发育的细胞分裂期、细胞膨大期和果实成熟、衰老、软化期,内源激素和细胞壁酶共同起作用。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 中英文缩写词对照表
  • 1 前言
  • 2 研究概述
  • 2.1 果实生长发育的类型及特点
  • 2.2 内源激素与果实发育的研究
  • 2.2.1 内源激素及其生理作用
  • 2.2.2 内源激素之间的相互作用
  • 2.2.3 果实内源激素的产生
  • 2.2.4 内源激素对果实发育的调控作用
  • 2.2.5 激素平衡与果实发育
  • 2.2.6 内源激素与果实发育的研究进展
  • 2.3 细胞壁酶与果实发育的研究
  • 2.3.1 果实的细胞分裂和膨大
  • 2.3.2 主要的细胞壁酶类
  • 2.3.3 细胞壁酶与果实发育的研究进展
  • 3 材料与方法
  • 3.1 试验材料
  • 3.2 试验技术路线
  • 3.3 试验方法
  • 3.3.1 生物学特性调查
  • 3.3.2 样品采集
  • 3.3.3 样品处理
  • 3.3.4 果实生长动态测定
  • 3.3.5 果实发育期间主要内含物的测定
  • 3.3.6 果实发育期间内源激素的测定
  • 3.3.7 果实发育期间细胞壁酶的测定
  • 3.4 试验数据统计分析
  • 4 结果与分析
  • 4.1 果实生长发育动态
  • 4.1.1 果实纵、横径的生长变化
  • 4.1.2 果实生长发育与果形指数的变化
  • 4.1.3 果实生长发育与日增长量的变化
  • 4.2 果实发育期间主要内含物变化的分析
  • 4.2.1 碳水化合物含量的变化
  • 4.2.2 可溶性蛋白质含量的变化
  • 4.2.3 游离氨基酸含量的变化
  • 4.2.4 核酸含量的变化
  • 4.3 果实发育期间4种内源激素含量变化分析
  • 4.3.1 IAA含量的变化
  • 3含量的变化'>4.3.2 GA3含量的变化
  • 4.3.3 ZT含量的变化
  • 4.3.4 ABA含量的变化
  • 4.4 果实发育期间4种内源激素比值变化分析
  • 4.5 果实发育期间4种内源激素及其与所占比例和比值的相关分析
  • 4.5.1 果肉中内源激素及其与所占比例的相关分析
  • 4.5.2 种子中内源激素及其与所占比例的相关分析
  • 4.5.3 果肉中内源激素及其与比值的相关分析
  • 4.5.4 种子中内源激素及其与比值的相关分析
  • 4.6 果实发育期间细胞壁酶活性变化分析
  • 4.6.1 PE活性的变化
  • 4.6.2 PG活性的变化
  • 4.6.3 Cx活性的变化
  • 4.7 果实发育期间内源激素与细胞壁酶活性的回归分析
  • 4.7.1 果肉中内源激素与细胞壁酶活性的回归分析
  • 4.7.2 种子中内源激素与细胞壁酶活性的回归分析
  • 5 讨论
  • 5.1 果实生长发育特点
  • 5.2 果实发育期间糖的转化与积累
  • 5.3 内源激素与果实发育的关系
  • 5.3.1 IAA与果实发育的关系
  • 3与果实发育的关系'>5.3.2 GA3与果实发育的关系
  • 5.3.3 ZT与果实发育的关系
  • 5.3.4 ABA与果实发育的关系
  • 5.4 内源激素对果实发育的影响
  • 5.5 细胞壁酶与果实发育的关系
  • 5.5.1 PE与果实发育的关系
  • 5.5.2 PG与果实发育的关系
  • 5.5.3 Cx与果实发育的关系
  • 5.6 内源激素与细胞壁酶对果实发育的影响
  • 6 小结
  • 7 进一步研究的内容
  • 参考文献
  • 致谢
  • 在读期间参加的科研项目
  • 在读期间发表的学术论文目录
  • 附图
  • 相关论文文献

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