黑穗醋栗（Ribes nigurm L.）二次萌发芽酚类物质鉴定及代谢特征研究

发布时间：2020-06-10 10:22

【摘要】：本试验于2017-2019年在东北农业大学小浆果种质资源实验室、黑穗醋栗种质资源圃中进行。黑穗醋栗主栽品种在实际生产中存在着不良现象-二次萌发,此现象使树势失衡,树体内储存的营养流失,抵抗力减弱,严重影响了该产业的发展,亟待解决。在本课题组前期研究的基础上,本试验以易二次萌发的品种“亚德”和不易二次萌发的品种“布劳德”、“黑丰”为试材,通过高效液相色谱法鉴定二次萌发芽内酚类物质的种类以及在二次萌发过程中含量变化,结合酚类物质代谢过程中的几种主要关键酶活性的变化趋势,确定酚类物质的代谢特征;喷施外源30 mg/L GA_3和50 mg/L ABA,对二次萌发进行调控;对所有鉴定出的酚类物质及关键酶活性进行分析,明确酚类物质代谢与二次萌发的关系,为揭示黑醋栗二次萌发规律提供了理论依据,为二次萌发的人工调控提供了数据支持,为黑穗醋栗产业的健康发展提供了科学保障。主要研究结果如下:(1)采用液质联用仪(HPLC-MS)从黑穗醋栗二次萌发的芽内鉴定出8种酚类物质,分别为槲皮素、杨梅酮、表儿茶素、异鼠李素、没食子酸、山奈酚、二氢槲皮素以及阿魏酸;槲皮素,杨梅酮和表儿茶素在三个品种芽中含量均较大,是主要的酚类物质,没食子酸含量最少。不同品种酚类物质的种类、含量也有差异,不易二次萌发品种“布劳德”“黑丰”含有的槲皮素含量较高,为90.72 mg/g和101.36 mg/g,是“亚德”的1.06、1.18倍;易二次萌发品种“亚德”杨梅酮含量最高,达到93.21 mg/g,是“布劳德”“黑丰”的1.31、1.37倍。(2)黑穗醋栗二次萌发过程中,不同酚类物质含量的变化不同,对萌发的影响也不同。阿魏酸、表儿茶素、没食子酸随着萌发的进行含量逐渐降低,可能是萌发的抑制物;杨梅酮、山奈酚、二氢槲皮素随萌发的进行含量逐渐升高,可能是萌发的促进物;槲皮素随萌发的进行含量上下波动,最终略微升高;异鼠李素随萌发的进行含量波动不大,最终基本不变;此二者可能对萌发影响不大。黑穗醋栗二次萌发过程中,不易二次萌发品种“布劳德”“黑丰”的阿魏酸、表儿茶素、没食子酸含量始终高于易二次萌发品种“亚德”;易二次萌发品种“亚德”的杨梅酮含量始终高于不易二次萌发品种“布劳德”和“黑丰”。(3)黑穗醋栗二次萌发过程中总酚对萌发可能有抑制作用。随着萌发的进行,黑穗醋栗二次萌发芽内的总酚含量迅速下降,易二次萌发品种“亚德”下降幅度高于不易二次萌发品种“布劳德”、“黑丰”,分别是两者的1.50、1.59倍。(4)黑穗醋栗二次萌发酚类物质代谢过程中,关键酶PAL(苯丙氨酸解氨酶)、CHI(查尔酮异构酶)、C_4H(肉桂酸-4-羟基化酶)对萌发具有一定的抑制作用。随着萌发进行,芽内的PAL、CHI、C_4H活性迅速下降,易二次萌发品种“亚德”的PAL活性下降幅度高于不易二次萌发品种“布劳德”、“黑丰”,而三种品种的CHI、C_4H活性下降幅度相差不大。黑穗醋栗二次萌发过程中代谢关键酶PPO(多酚氧化酶)对萌发具有一定的促进作用。随着萌发进行,黑穗醋栗二次萌发芽内的PPO活性迅速上升,易二次萌发品种“亚德”PPO活性下降幅度低于不易二次萌发品种“布劳德”、“黑丰”。(5)外源GA_3,ABA可以通过调控二次萌发芽内总酚含量调控二次萌发进程。外源施用GA_3后,芽内总酚含量下降,促进黑穗醋栗的二次萌发;ABA处理使芽内总酚含量下降受到抑制,维持较高含量,进而能抑制二次萌发。(6)外源GA_3,ABA可以通过调控芽内酚类物质代谢关键酶的活性,调节黑穗醋栗的二次萌发。黑穗醋栗二次萌发过程中,GA_3处理会促进PAL活性的下降,ABA则抑制PAL活性下降;GA_3处理会促进PPO活性的升高,ABA则抑制PPO活性升高;GA_3处理会促进CHI活性的下降,ABA则抑制CHI活性下降;GA_3处理对C_4H活性变化影响不大,ABA则抑制C_4H活性下降。(7)同一处理下,黑穗醋栗二次萌发芽内的酚类物质含量及酚类代谢关键酶活性变化会因品种不同而不同。外源ABA处理对不易二次萌发品种的总酚含量变化和易二次萌发品种的PPO活性变化调控效果显著;外源GA_3对不易二次萌发品种的总酚含量、PPO活性、C_4H活性变化调控效果显著,对易二次萌发品种的PAL活性变化调控效果显著。
【学位授予单位】：东北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S663.9

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