钙对‘岳冠’苹果果实水心病发生及山梨醇消长影响的研究

发布时间：2020-05-08 16:16

【摘要】：水心病是苹果常见的生理病害之一。有报道表明苹果果实水心病发生与果实中钙含量和山梨醇运输代谢异常有关。本试验以苹果新品种‘岳冠’为试材,调查了水心病在植株喷施钙肥、果实套袋等措施下的发生情况,测定了不同处理果实发育过程中内含物含量、钙含量、山梨醇脱氢酶活性,并分析了山梨醇转运蛋白(Sorbitol transporters,SOT)和山梨醇脱氢酶(Sorbitol dehydrogenase,SDH)在果实发育期及水心病果实中的表达模式。主要研究结果如下:1.植株喷施糖醇螯合钙对苹果果实水心病防控效果要优于喷施氯化钙。2.与喷施清水相比,3种不同阶段喷施钙肥的处理均能降低水心病的发生,其中以植株在盛花后15 d、75 d和135 d三个阶段连续喷施钙肥防治效果最好。对植株喷施钙肥后果实中MdSOTs和MdSDHs的表达上调,加速了山梨醇在果实内的转运和代谢,减少了果实细胞间隙内山梨醇堆积,使果实水心病的发生率和症状指数得到了控制。3.果实套袋会增加水心病发生,也会减弱植株喷钙对水心病的防控效果,但是套袋会降低果实水心病发病指数。果实套袋后,MdSOTs和MdSDHs的表达量明显下降,对植株喷施钙肥后其表达上升的幅度较小。4.通过对比‘岳冠/辽砧2号’和‘岳冠/马克9号’两种砧穗组果实水心病发生情况,发现不同砧穗组合对水心病的抗性不同。5.未发病果实中钙含量与山梨醇脱氢酶活性显著高于水心病果实,对植株喷施钙肥后未发病果实果肉和水心病果实中正常果肉的钙含量与山梨醇脱氢酶活性显著上升,而在病变果肉中没有发生明显变化;在病变果肉中山梨醇含量仍然显著高于未发病果实果肉和水心病果实中正常果肉。水心病病变果肉中,MdSOTs和MdSDHs的表达量显著低于未发病果肉;对植株喷施钙肥后其发病果实中MdSOTs的表达量明显上调,而MdSDHs表达量无明显变化。
【图文】：

水心病,发病程度,果实

苹果产量继续保持增长到达 4450 万吨，占世界苹果总产的 58.3905；USDA，2017）。近年来，随着消费水平的提升，消费者对于求逐年增加，这也对果品生产中提出了更高的要求。于苹果和梨果实的水心病研究进展心病概况病又称糖蜜病，是一种多发于苹果、梨等蔷薇科树种果实上的生国主要苹果产区都有水心病发生的报道（逯成军，2013；孙智广，2017），水心病主要影响果实的品质与采后贮藏。水心病发病果外观并无差别，病状无法从表皮直接观察到，需要切开果实才能检斑部位多集中发生在果心部和维管束附近，表现为在果实内部组细胞液呈现水渍状（Itai and Akihiro, 2015）。中度以下的水心病发加浓郁、果肉更甜，更受消费者青睐，但水心病果实后期果肉颜味，失去食用价值（刘小勇，2005）。

路径图,山梨醇,植物,路径

图 2 植物山梨醇生成代谢路径（Teo et al., 2006）Fig.2 Synthesis and metabolism pathways of sorbitol in plant (Teo et al., 2006)1.2.2 山梨醇的运输与代谢（1）6-磷酸山梨醇脱氢酶（S6PDH）6-磷酸山梨醇脱氢酶是山梨醇运输代谢过程中的重要组成部分，它将葡萄糖-6-磷酸催化为山梨醇-6-磷酸，是山梨醇前体产生的关键酶(邓丽莉等，2013)。有研究表明，在叶片不同发育时期 6-磷酸山梨醇脱氢酶活性各不同，，夏季初期成熟叶片中桃果实中 S6PDH 的表达水平最高，随着叶片的衰老逐渐减少，达到一个稳定值；在苹果上观察到类似的情况，随着叶龄与叶面积的增加，叶片中 S6PDH的表达量呈现先上升再下降，酶活性与表达量的趋势一致（梁东, 2010; Boris,2017）。通过在番茄的各个组织上进行了 GUS 染色和活性分析，表明在茎、叶、花、果中呈现特性表达。在植株幼嫩叶片中 GUS 活性要高于成熟与衰老叶片，果实中 GUS 活性与叶片类似，未成熟果实要高于成熟果实（杨国蝉等，2016）。
【学位授予单位】：沈阳农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S436.611

【相似文献】