张建光[1]2005年在《苹果（Malus domestica Borkh.）果实日灼原因、机理及预防》文中研究说明苹果果实日灼是一种常见的生理病害,每年在世界各主要苹果产区均有发生,给生产造成巨大损失。本试验采用田间和室内试验相结合的方法,采用较为先进的技术手段,在果实日灼发生规律、高温胁迫下果实抗氧化特性变化、果实日灼预测预报以及果实日灼预防方法等方面进行了研究和探讨,初步阐明了苹果果实日灼发生规律及其与主要内、外因子的关系,研制出果实日灼预测预报计算机模型,并提出了预防果实日灼的有效途径和方法。主要试验结果如下: 1.果实日灼与主要生态因子的关系 果实日灼受内、外综合因子的影响,其中外界气象因子起很大作用。一天中,果实表面最高温度与气温、日照、相对湿度和风速呈高度相关。日照和气温是导致果实表面高温(>45℃)的两个最主要的因子。除了气温对果温的制约作用较大以外,光照强度和时间也具有十分关键的作用。反映在一天中不同时段,树冠上最高温度果实出现的方位有所不同,随直射光方向转移而变化。同时,一天中不同方位果实日最高温度也有很大差异,以树冠西南面果实温度最高。果实日灼主要发生在树冠外围完全暴露的果实上,而这些果实表面温度的形成一部分来源于气温与果实之间的热交换,另一部分则来源于果实吸收光能后,部分光能转化成的热能。 2.高温胁迫下果实抗氧化特性变化规律 自然条件下,树冠不同方位果实抗氧化特性存在很大差异。生长季晴天,树冠西南面果实最易发生高温和强光胁迫,外围裸露果表皮组织中超氧阴离子自由基和MDA含量以及SOD和POD活性都高于其它方位。高温胁迫下,果实表皮组织抗氧化特性变化的总趋势是O_2~(?)和MDA含量升高,当胁迫在一定范围内,SOD和POD活性上升;超过一定限度,SOD和POD活性下降。果实表皮组织中超氧阴离子自由基和MDA含量以及SOD和POD活性对高温、强光和低湿胁迫的反应比较敏感。果实对强光胁迫的反应与胁迫发生前果实对强光的驯化程度密切相关。在高温胁迫下,低湿会加重胁迫程度,使O_2~(?)和MDA含量上升,SOD和POD活性下降。高温驯化过程中,不同升温模式对高温胁迫下果皮组织中SOD活性以及O_2~(?)和MDA含量变化有很大影响。渐进式增温有利于诱导果实抗热性的提高。高温胁迫下,不同相对湿度对果皮组织5′-核苷酸酶和脂氧合酶活性以及细胞膜透性有很大影响。随着相对湿度的增加,果皮组织细胞膜透性减小,LOX活性降低,而5′-核苷酸酶活性则有不同程度的升高。 3.外源物质对果实抗氧化特性的影响 施用外源自由基发生剂能够增加内源O_2~(?)的含量,同时极显着提高SOD的活性。不同种类外源活性氧发生剂对内源O_2~(?)含量影响的效能有所不同。果实遭受高温胁迫后,施用抗坏血酸(Vc)、苯甲酸钠(SBN)、氯化钙(CaCl_2)和水杨酸(SA)对果皮组织中SOD和POD活性以及O_2~(?)和MDA含量有很大影响。果实经过高温胁迫后,施用SA能够极显着地提高果皮组织中SOD和POD活性,降低O_2~(?)和MDA含量。施用不同种类外源抗氧化剂对高温胁迫下果皮组织5′-核苷酸酶、LOX以及APX活性
邸葆[2]2004年在《微域环境对苹果果实表皮组织细胞膜稳定性的影响》文中研究说明套袋是提高果实外观品质的有效措施，近年来已在我国主要苹果产区普遍推广。然而，苹果套袋后，由于果实微域环境发生变化，袋内温度高、湿度大、透气性差。这些条件均对果实生长发育造成了一定程度的胁迫，严重时会引发某些生理伤害，如果实日灼、黑点病或皴裂等，其中果实在袋内或除袋后日灼是套袋栽培中最容易发生的生理病害。上述病害的发病部位一般集中于果实表皮。 本试验应用现代生物学基本原理和方法，以套袋红富士苹果为试材，探讨了套袋果实微域环境特点及其果实表皮组织在胁迫条件下的反应规律，主要研究结果如下： 1 在自然条件下，树冠不同方位由于所受太阳辐射能量以及其它生态因子的不同，因而导致果实自身抗氧化胁迫能力有很大的差异。生长季晴天，不套袋果实以树冠南面果实表面温度最高，比温度较低的北、东北、东和西北四个方位平均值高8.8℃，而套袋果实由于微域环境的影响，树冠南面果实表面最高温度比温度较低的北、东北、东和西北四个方位平均值高10.3℃。套袋与不套袋果实均是以西、西南、南叁个方位接受的太阳辐射能量最多，果实表面温度最高，受到的胁迫较大，表现为O_2~-·和MDA含量有较大的提高，同时抗氧化保护酶活性也相应有较大的提高；由于套袋给果实造成了不同的微域小环境，使得套袋果实表面温度普遍高于不套袋的果实。套袋果实在高温以及其它因子的胁迫下，果实表皮组织中O_2~-·和MDA含量增加，从而诱导了SOD和POD活性在一定范围内的提高。 2 不同类型的果袋给果实造成了不同的微域环境，致使果实在表面温度和接受光照条件方面出现明显的差异。其中以单层黑色纸袋处理果实表面温度最高，报纸袋处理果实表面温度最低；同时果实在双层袋中处于基本无光的环境，在黑色袋中接受极弱的光照，在红色袋和报纸袋中接受低光照，在白膜袋和黄膜袋中基本属于正常光照。果皮组织5′-核苷酸酶活性、SOD和POD活性以及O_2~-·和MDA含量因果袋类型而有所差异，白膜袋处理果实O_2~-·含量最高，从而造成MDA含量最高，而SOD和POD活性较低。双层袋处理由于其保温性最好，袋内与袋外能量交换性能差，袋内果实温度相对稳定，果实经过逐渐适应驯化，从而导致SOD和POD活性提高，而O_2~-·和MDA含量都处于较低的水平。 3 不同变温处理对果实影响的效应有所不同，25℃→30℃→40℃→48℃和24℃→45℃→25℃→48℃变温处理由于持续缓慢升温，使果实得到了一定程度的驯化，因此，果实表皮组织中，SOD和POD活性有显着提高，同时相应地降低了O_2~-·和MDA含量。而25℃→48℃变温处理由于升温太快，虽然SOD和POD活性也略有提高，但O_2~-·和MDA含量仍处于最高水平。 4 外源活性氧产生剂处理能够影响果实内源活性氧的变化。不同种类的外源活性氧产生剂处理果实后，均对细胞膜造成一定程度的伤害，致使5’一核昔酸酶活性有较大的降低，导致02丁含量大幅度上升，同时不同程度地诱导抗氧化保护酶，致使抗氧化保护酶活性上升，但在严重胁迫的前提下，由于保护酶系统不能清除过多的活性氧自由基，最终导致细胞膜受到一定程度的伤害，表现为MDA含量显着增加。 5各种外源自由基清除剂可以有效地提高保护酶活性以及降低02丁和MDA含量，因而有利于细胞膜的稳定，其中外源CaCI:处理在提高5几核昔酸酶活性和降低MDA含量方面效果显着，而外源SBN处理在降低02万含量方面效果显着，外源Vc处理在提高SOD活性方面效果显着，但在降低02丁和MDA含量方面效果不明显。
张健强[3]2005年在《高温、强光胁迫对苹果果实表皮组织抗氧化特性的影响》文中研究表明苹果在世界果品生产中占有重要的地位,但是每年因为果实日烧而使苹果产量和质量受到很大的影响。随着适合我国自然条件的苹果矮化砧木的推广应用,加上全球受气候变暖的大趋势影响,果实高温和强光伤害必然对我国未来苹果生产造成重大影响,因此需要加强这方面的研究。 果实在发生日烧前必然要经过一系列生理变化过程,要防止日烧发生就需要了解这个过程,从而对关键阶段进行调控,以防止或减轻日烧的伤害。然而,迄今对果实日烧生理过程和机理方面的研究甚少。本试验应用现代生物学基本原理和方法,以红富士为试材探讨了高温和强光胁迫条件下苹果果实的反应规律,并且初步探索了使用抗氧化剂在苹果抗高温生理变化中所起的作用。 1 在自然条件下,树冠不同方位由于所受太阳辐射能量以及其它生态因子的不同,导致果实自身抗氧化胁迫能力有很大差异。位于树冠的西、西南和南面的果实在午后接受的光照强度大于其他方位,果面的日最高温度也高于其他方位,而内膛果接受光照很弱,果面温度甚至低于同时的气温。果实因为受到的光照辐射强度不同,而使表面温度出现很大差距,最大达到了6℃。西、西南、南叁个方位接受的太阳辐射能量最多,果实表面温度最高,受到的胁迫较重,表现为O_2~-·和MDA含量有较大的提高,同时抗氧化保护酶活性和抗氧化剂的含量也相应有较大的提高,其中VC的含量可以相差一倍以上。 2 不同程度的日烧果实,表皮组织保护性酶活性会随日烧症状的加重而上升,到一定程度后,活性急剧下降,甚至降到比正常果还低的水平。而MDA和O_2~-·含量也会随日烧的加重而上升,但是O_2~-·含量在上升到一定程度时就不再增加。两种抗氧化剂含量的变化趋势正好相反,Vc随日烧加重而减少,Car随日烧加重而增加。 3 不同空气相对湿度对果实高温胁迫时的反应有一定影响,较高的湿度可以减轻高温对保护性酶的刺激,MDA和O_2~-·含量在高湿度的环境下较少。就总体而言,较高的湿度可以减轻高温对果实的伤害。 4 各种外源抗氧化剂可以有效地提高保护酶活性,降低O_2~-·和MDA含量,其中含有Vc成分的抗氧化剂在提高APX活性方面效果最显着。所有抗氧化剂中,两种复合抗氧化剂在提高保护酶的活性,减少自由基和MDA含量,增加内源抗氧化剂方面,均有较好的效果。 5 外源活性氧发生剂处理能够影响果实内源活性氧的变化。不同种类的外源活性氧产生剂处理果实后,均对细胞造成一定程度的伤害,导致MDA含量
邸葆, 张建光, 孙建设[4]2011年在《不同袋型、光照强度和温度对苹果果实表皮细胞膜特性的影响》文中提出本试验以红富士苹果为试材,采用6种果袋和2种光照强度及温度的组合处理,研究果实所处微域环境及其表皮组织生理指标的变化。研究结果表明:自然条件下,黑色袋内光照条件较弱,但袋内温度最高;双层袋光照强度几乎为0,但温度维持相对稳定。而在不同光照强度和温度处理下,全日照与1/3光照相比,会诱导大量O2-·产生,同时也会提高5'-核苷酸酶、SOD、POD活性,但最终维持较高MDA含量,致使细胞膜系统受到伤害,对果实表皮组织不利。结果说明,果实摘袋前后的环境变化与果实抗性相关,摘袋时间与方式对可降低摘袋后果实日烧的发生。
陈少春[5]2006年在《高温、强光胁迫对苹果果实表皮组织抗氧化特性的影响》文中认为苹果日烧是一种常见的生理病害,在世界各主要苹果产区每年都有发生,给生产造成巨大损失。随着适合我国自然条件的抗性苹果矮化砧木的推广应用和全球气候变暖趋势的加剧,果实高温和强光伤害必然会成为影响我国苹果产量和质量的一个严重问题。因此研究苹果日烧机理及其预防措施具有非常重要的意义。 本试验以红富士为试材,采用田间和室内试验相结合的方法,应用现代抗性生物学基本原理,探讨了果实日灼发生规律、高温胁迫下果实抗氧化特性的变化以及外源抗氧化剂和外源活性氧发生剂对果实抗氧化特性的影响。初步阐明了高温胁迫下果实抗氧化特性的变化规律以及外源物质对果实抗氧化特性的影响。本试验主要研究结果如下: 1 在高温胁迫下,低湿会加重胁迫程度,使O_2~(.-)和MDA含量上升,SOD和POD活性下降,但高温低湿更能诱导PPO的活性上升;温度较低时,高湿能诱导GSH含量和5'-核苷酸酶活性的升高,而在高温胁迫时,低湿更有利于其升高。 2 不同日烧程度的果实,在果皮褪绿变白前,果皮组织抗氧化酶活性会随日烧症状的加重而上升,到一定程度后,抗氧化酶活性急剧下降,接近正常果。而MDA和O_2~(.-)含量也会随日烧症状的加重而上升,且在上升到一定程度时只有少量的增加。抗氧化剂GSH含量的变化趋势是随日烧程度的加重先上升后下降,到果皮变褐时急剧下降,接近正常果。 3 果实表皮组织中超氧阴离子自由基和MDA含量、抗氧化剂含量以及抗氧化酶活性对高温、强光胁迫的反应比较敏感。果实对强光胁迫的反应与胁迫发生前果实对强光的驯化程度密切相关。在高温驯化过程中,不同升温模式对高温胁迫下果皮组织SOD活性以及O_2~(.-)和MDA含量有很大影响,渐进式增温有利于诱导果实抗热性的提高。 4 不同种类的外源抗氧化剂都对提高果实细胞膜抗性有促进作用,可以有效地提高保护酶活性和内源抗氧化剂含量,降低O_2~(.-)和MDA含量。本试验中,不论在自然状态下、除袋前还是高温胁迫前都是以15mmol/L VC+6-BA及0.2mmol/LSA处理效果较好,各浓度CaCl_2处理效果较差。 5 不同种类的外源活性氧产生剂处理果实后,均导致O_2~(.-)和MDA含量大幅度上升,同时不同程度地诱导抗氧化保护酶活性和内源抗氧化剂含量上升。就果实MDA含量来看,自然状态下,两种外源活性氧对果皮组织的伤害程度差异不大,除袋前以′O_2处理对细胞膜的伤害作用最大,而在高温胁迫之前,以·OH处理对细胞膜的伤害作用最大。
李英丽[6]2013年在《温度与光照强度对鸭梨果实抗氧化能力的影响及其机理研究》文中研究表明温度和光照是影响果实生长发育的重要环境因子。然而，由于果实发育期（甚至在贮藏期）经常遭受温度或（和）光照逆境的胁迫，致使产量和品质受到不同程度的影响。因此，研究和揭示温度与光照逆境对果实影响的内在规律和机理，对于提高果实对温度、光照逆境的抵御能力，从而保证梨果丰产、优质意义重大。本研究以鸭梨（Pyrus bretschneideri Rehd.,cv:Yali pear）为试材，采用田间和室内试验相结合的方法，探讨了不同温度和光照变化对果实活性氧含量（O-.2、H_2O_2）、抗氧化酶（SOD、POD、APX、MDHAR、GR）活性、抗坏血酸（AsA）含量以及细胞中Ca~(2+)分布的影响。初步阐明了不同温度和光照条件下果实抗氧化系统以及细胞中Ca~(2+)分布的变化规律。主要研究结果如下：1.高温处理显着提高了鸭梨果实中活性氧（O-.2、H_2O_2）含量，同时提高了POD和APX活性。但鸭梨果实中POD和APX对高温胁迫的响应存在时间上的差异：高温胁迫1h时显着提高了APX活性，而POD活性在处理初期无显着变化，处理后期（5h后)才显着升高。高温胁迫初期果实内H_2O_2主要由APX清除，使H_2O_2含量保持在较低水平，当胁迫变得严重时，POD开始起作用。2. AsA-GSH循环是温度逆境下清除鸭梨果实活性氧的主要途径之一。APX、GR、MDHAR作为该循环的主要抗氧化酶，对温度胁迫的响应在时间上具有先后顺序的差异：APX在胁迫1h时活性最大，而MDHAR和GR分别在处理3h和5h活性最高。3.高温处理初期显着提高了抗坏血酸合成速率，还原型抗坏血酸含量和MDHAR活性变化相一致，因此可推断：抗坏血酸主要通过AsA-GSH循环参与活性氧的清除。4.高温和强光具有胁迫增效作用，能够加重氧化胁迫的发生：高温条件下，照光处理显着提高了高温初期鸭梨果实中活性氧含量，使APX和POD活性增强，抗坏血酸合成量增加，但随着时间延长，LOX活性迅速增加，加速了果实伤害的进程。5.高温强光胁迫下，施用不同外源调节物质可以减缓胁迫对果实造成的伤害：AsA、草酸、SA、ABA处理显着提高了果实内源H_2O_2含量。当胁迫发生后，果实内大量H_2O_2积累作为信号分子诱导了AsA-GSH循环中关键酶（APX、GR）活性以及AsA含量、AsA/DHA比值有所提高，确保了AsA-GSH循环顺利运转，使LOX活性保持在较低的水平，延缓了高温强光对果实的伤害进程。6. Ca~(2+)信使促进剂（CaCl_2）显着提高了胁迫初期果实内H_2O_2含量，大量的H_2O_2诱导了APX、GR活性，AsA合成量增加，使胁迫后期LOX活性保持较低水平，避免了膜磷脂过氧化，提高了果实的抗逆性。胁迫过程中Ca~(2+)信使抑制剂（EGTA、LaCl3）显着抑制了APX、GR活性和AsA的合成，使AsA-GSH循环运转受到影响，LOX活性迅速提高，加剧了细胞膜磷脂的过氧化进程，加重了果实的伤害。并且从抑制剂的抑制效果来看，LaCl3较EGTA效果更为显着。7.温度能明显影响果实细胞中Ca~(2+)分布。45℃处理初期，液泡中Ca~(2+)开始向细胞质中移动，使细胞质中Ca~(2+)浓度增加。随着处理时间的延长，液泡中Ca~(2+)浓度减少，大部分Ca~(2+)颗粒沉淀流向胞质中。处理7h细胞质中的Ca~(2+)浓度减少，液泡中Ca~(2+)颗粒增多，液泡结构完整性遭到破坏，果实细胞伤害发生。8.鸭梨果实中Ca~(2+)分布受光照的影响，无光条件下果实中Ca~(2+)主要分布在细胞间隙和液泡中，细胞质中几乎没有Ca~(2+)分布。照光条件下，细胞间隙和液泡中的Ca~(2+)向细胞质中转移，细胞质中Ca~(2+)浓度急剧增加，但细胞间隙仍有少量Ca~(2+)沉淀颗粒分布，而液泡中几乎没有Ca~(2+)分布，由此可见：细胞质中的Ca~(2+)主要来源于液泡中。9.在温度和（或）光照逆境胁迫下，果实活性氧和细胞质中Ca~(2+)浓度升高，而高浓度活性氧和（或）细胞质中Ca~(2+)作为信号分子，刺激或诱导细胞膜上SOD、APX、MDHAR、GR等酶活性的提高，在一定范围内消除了胁迫后期活性氧对果实细胞膜的伤害。然而，随着温度和光照胁迫加重，当果实活性氧产生速度远超过抗氧化系统清除速度时，此时液泡中的Ca~(2+)全部流入细胞质中，细胞失去了自动调节能力，再不能诱导抗氧化系统做出相应的响应（或者能力达不到实际需要），从而导致果实细胞膜系统遭受伤害，直至果实出现不同程度的生理伤害。
王静璞[7]2010年在《高温、强光胁迫对苹果果实抗氧化能力的影响》文中认为苹果果实日烧是一种常见的生理病害,在世界各主要苹果产区每年都有发生,给生产造成巨大损失。随着适合我国自然条件的抗性苹果矮化砧木的推广应用和全球气候变暖趋势的加剧,高温和强光对果实的伤害必然会成为影响我国苹果产量和质量的一个日益严重的问题。因此研究苹果果实日烧机理及其预防措施具有非常重要的意义。本试验以红富士为试材,采用田间和室内试验相结合的方法,应用现代抗性生物学基本原理,研究了高温、强光胁迫下果实抗氧化特性的变化以及外源抗氧化剂对果实抗氧化特性的影响。初步阐明了高温胁迫下果实抗氧化特性的变化规律以及外源物质对果实抗氧化特性的影响。本试验主要研究结果如下:1轻微褐化果与正常果相比具有较高的相对电导率和LOX活性,同样具有较高的抗氧化剂(AsA和GSH)含量和抗氧化酶(APX、GR、和MDHAR)活性,褐化果的AsA/DHA显着小于正常果;套塑膜袋果实与套双层纸袋相比,具有较高的相对电导率和LOX活性,同样具有较高的抗氧化剂含量和抗氧化酶活性。2果实表皮组织中相对电导率、LOX活性、抗氧化剂含量以及抗氧化酶活性对高温胁迫的反应比较敏感。在35℃处理时各种抗氧化物质和抗氧化酶类都显着高于对照,随时间的延长有下降趋势;45℃高温处理,只有1h时各种抗氧化物质和抗氧化酶类有所增加,其后抗氧化物质含量迅速下降,并显着低于对照或与对照无明显差异。35℃处理有利于诱导果实抗热性的提高。3树冠不同方位以及果实不同受光面抗氧化物质含量和抗氧化酶类活性差异较大。树冠八个不同方位中以14:00时西南方位果实相对电导率和LOX活性高,西南方位果皮组织还具有较高的抗氧化物质含量和较高的抗氧化酶活性。4不同种类的外源抗氧化剂都对提高果实细胞膜抗氧化能力有促进作用,可以有效地提高保护酶活性和内源抗氧化剂含量,降低相对电导率和LOX活性。本试验中,以CaCl2和VE处理效果较好。
参考文献：
[1]. 苹果（Malus domestica Borkh.）果实日灼原因、机理及预防[D]. 张建光. 河北农业大学. 2005
[2]. 微域环境对苹果果实表皮组织细胞膜稳定性的影响[D]. 邸葆. 河北农业大学. 2004
[3]. 高温、强光胁迫对苹果果实表皮组织抗氧化特性的影响[D]. 张健强. 河北农业大学. 2005
[4]. 不同袋型、光照强度和温度对苹果果实表皮细胞膜特性的影响[J]. 邸葆, 张建光, 孙建设. 中国农学通报. 2011
[5]. 高温、强光胁迫对苹果果实表皮组织抗氧化特性的影响[D]. 陈少春. 河北农业大学. 2006
[6]. 温度与光照强度对鸭梨果实抗氧化能力的影响及其机理研究[D]. 李英丽. 河北农业大学. 2013
[7]. 高温、强光胁迫对苹果果实抗氧化能力的影响[D]. 王静璞. 河北农业大学. 2010