‘翠冠’梨果锈的形成与防锈技术的研究

发布时间：2020-10-28 13:59

　　 '翠冠'梨是浙江省农业科学院园艺研究所以幸水×(杭青×新世纪)杂交培育成的优质早熟丰产梨新品种。'翠冠'因其成熟早、品质优,已经成为我国许多地区发展最快的早熟梨主栽品种之一。尽管'翠冠'具有诸多优良性状,但是因继承了其亲本'幸水'的遗传特性,该品种果实表面极易形成不规则状锈斑,严重影响产品的外观品质。因此,如何改善'翠冠'梨果实外观品质已经成为生产经营者和销售者共同关注的主要问题。前人对梨果皮果锈已经开展了大量研究,但是对果锈物质成分存有争议,甚至连'翠冠'梨果锈形成的关键时期都缺乏明确判断,因而,果树生产中常用的套袋法,虽然能够在一定程度减少果锈发生,但是综合效应却不理想。为此,本研究以'翠冠'为试验材料,先利用光学显微镜、体视显微镜、荧光显微镜和透射电镜对'翠冠'梨果实表皮果锈形态与发生过程进行系统观察,以明确果锈发生关键时期和主要物质成份,然后果面喷施外源赤霉素和绿原酸,比较了不同药剂处理防治'翠冠'梨果锈发生的效应,最后,还调查了外源物质喷施对梨树树体生长发育性状的影响。主要研究结果如下:1.以花后不同时间的'翠冠'梨果实为材料,利用多种不同的显微镜,系统观察了果皮组织变化过程,并结合透射电镜观察果锈形成关键时期的内部细胞形态变化和物质填充,研究了'翠冠'梨果锈形成的形态学发育过程及机理。结果表明:'翠冠'梨果锈主要是破碎的角质膜、木质化加厚的表皮和亚表皮细胞以及果点上较易剥落的物质。果锈形成的原因是表皮、亚表皮以及近表皮细胞不能随着果实增大而增大,而使细胞壁木质化加厚。当这种机械阻力不能抵消内部膨压时,果皮附近细胞破裂死亡。另外,表皮细胞木质化加厚的主要时间为花后7-8周。这可能是预防'翠冠'梨果锈形成的关键时期。2.以田间生长的'翠冠'梨果实为材料,在花后7周、花后8周分别喷施100 mg/L的绿原酸(CA)和100mg/L的GA4 + 7,然后,持续观察梨果锈的发生情况,并分析与木质素合成有关的酶类活性和基因表达差异。结果表明:不同处理均能在一定程度上抑制'翠冠'梨果锈发生。其中,花后7周喷施GA4 + 7和花后8周喷施CA的抑制效应最为明显。果面喷施外源CA和GA4 + 7均能提高果皮总黄酮和绿原酸含量,并且抑制木质素合成。同时,经处理后的果实果皮苯丙氨酸解氨酶活性和肉桂酸-4-羟化酶活性与对照相比整体表现为上升趋势,而多酚氧化酶活性和过氧化物酶活性则呈现降低趋势。参与木质素合成特异途径的相关基因POD、CAD和PPO的表达量均有所下调,而参与绿原酸和总黄酮合成的相关基因PAL和4CL均上调。因此,外源喷施CA和GA4 + 7可能通过增加内源绿原酸和总黄酮的积累,抑制木质素合成,提高果实表皮细胞柔韧性和抗性,从而防治'翠冠'梨果锈形成。3.以'翠冠'梨树为材料,外源喷施100mg/LCA和100mg/LGA4+7于果实表面,并以清水为对照,观察不同处理对果实内在品质以及树体生长发育特性的影响,以期了解CA和GA4 + 7在预防梨果实果锈形成的同时,是否存在着其它不良的生理效应,以便今后应用时提前做好预防措施。结果如下:外源不同药剂处理后,梨树新梢数、新梢生长量、花芽数、叶芽数与对照相比均无明显差异。同时,新梢叶片相关性状叶面积、叶厚及叶片相对叶绿素含量也与对照无明显差异。但是,外源CA和GA4+ 7处理后果实的可溶性固形物和可溶性糖的含量都明显高于对照。其中,外源CA处理使得可溶性蛋白、维生素C的含量都明显上调。因此,花后7-8周果面外源喷施CA和GA4+7溶液对'翠冠'梨树新梢生长和花芽分化没有明显特殊效应,但是能明显改善果实内在品质。综上所述,'翠冠'梨因为遗传了褐皮梨中的锈色基因,具有形成果锈的特质,但是,如果在果锈形成的关键时期,外源喷施一定浓度的CA或GA4 + 7可以通过下调木质素合成相关基因的表达,降低酶活性,有效减少果锈形成,提高果实内外品质,并且不影响梨树其它生长发育特性。本试验研究结果为'翠冠'梨的优质高效栽培提供了一种新的简便的技术方法。
【学位单位】：南京农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：S661.2
【部分图文】：

经确定了?１３６种ＧＡｓ的分子结构（Ｍａｃｍｉｌｌａｎ，?２００１），可能还有更多的ＧＡ分子有待鉴??定。其中，ＧＡ４?＋?７?是由?ＧＡ４?（Ｇｉｂｂｅｒｅｌｌｉｎ?Ａ４）和?ＧＡ７?（Ｇｉｂｂｅｒｅｌｌｉｎ?Ａ７）组成，二者含量比例??约为２：?１（质量比），ＧＡ４、ＧＡ７结构图如下图１－２所示。ＧＡ４?＋?７工业品（纯度９０％以??上）为白色结晶粉末，可溶于甲醇、乙醇和丙酮等有机溶剂，难溶于水、环己烷和二氯??甲烷等。??〇?ｒ????－ｆＡ?Ｕ．?Ｊｃ－?Ｙｖ－?Ｈ！??ｉ］?Ｖ‘，?ｌ，?？ｖ，？，??ＯＨ??ＧＫ，?ＧＡ．??图１－１绿原酸结构?图１－２?６Ａ４、ＧＡ７的结构??Ｆｉｇｕｒｅ?１－１?Ｔｈｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｃｈｌｏｒｏｇｅｎｉｃ?ａｃｉｄ?Ｆｉｇｕｒｅ?１－２?Ｔｈｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ?ｏｆＧＡ４?ａｎｄ?ＧＡ７??２．２绿原酸与ＧＡ４＋７的生物合成途径??绿原酸是植物体在有氧呼吸过程中经莽草酸途径产生的一种苯丙素类化合物。在??苯丙烷代谢途中，绿原酸主要通过葡萄糖转化成莽草酸，莽草酸再通过苯丙氨酸最后??形成绿原酸，其中包含一系列酶促反应。在酶促反应过程中很多酶参与其中，如苯丙??氨酸解氨酶、４－香豆酸辅酶Ａ连接酶等（李健花

图１－２?６Ａ４、ＧＡ７的结构??Ｆｉｇｕｒｅ?１－１?Ｔｈｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｃｈｌｏｒｏｇｅｎｉｃ?ａｃｉｄ?Ｆｉｇｕｒｅ?１－２?Ｔｈｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ?ｏｆＧＡ４?ａｎｄ?ＧＡ７??

〇?ｒ????Ａ?Ｕ．?Ｊｃ－?Ｙｖ－ｉ］?Ｖ‘，?ｌ，?？ｖ，？，??ＯＨ??ＧＫ，?ＧＡ．??图１－１绿原酸结构?图１－２?６Ａ４、ＧＡ７的结构??Ｔｈｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｃｈｌｏｒｏｇｅｎｉｃ?ａｃｉｄ?Ｆｉｇｕｒｅ?１－２?Ｔｈｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ?ｏｆＧＡ４?ａｎｄ?ＧＡ７??与ＧＡ４＋７的生物合成途径??植物体在有氧呼吸过程中经莽草酸途径产生的一种苯丙素类化中，绿原酸主要通过葡萄糖转化成莽草酸，莽草酸再通过苯丙氨其中包含一系列酶促反应。在酶促反应过程中很多酶参与其中，４－香豆酸辅酶Ａ连接酶等（李健花，２０１３）。其生物合成可能途径

本文编号：2860182