高溫逆境下外源鈣對柑橘生理生化的調控.pdf

1、重慶作為國家柑橘優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)，產(chǎn)業(yè)規(guī)模和結構、產(chǎn)品競爭力不斷得到提升和發(fā)展，已經(jīng)成為我國重要的柑橘生產(chǎn)基地和橙汁加工產(chǎn)區(qū)。然而重慶是我國著名的“火爐”城市和高溫伏旱頻發(fā)區(qū)，夏秋季高溫對柑橘的生長和生理代謝等都會構成一定的負面影響。紐荷爾臍橙具有果形美觀，色澤艷麗，品質優(yōu)良等特點，是重慶地區(qū)鮮食柑橘的主栽品種，在夏季高溫脅迫下，常發(fā)生異常落果、裂果、果實變小、果面灼傷、樹體營養(yǎng)不良等問題。Ca2+作為重要的胞內第二信使，能夠通過多種途徑調控植

2、物生理生化過程，已有研究證明，夏季補充樹體鈣素有利于消除高溫脅迫傷害和促進果實品質發(fā)育。研究Ca(NO3)2、Ca2+專一螯合劑EGTA和CaM拮抗劑TFP處理對夏季高溫期柑橘光合作用、光合色素含量、活性氧及抗氧化酶活性、鈣轉導相關信號分子含量的影響，有助于了解夏季高溫期鈣調控對柑橘的生理效應和調控機制，為解決重慶及類似生態(tài)條件地區(qū)夏季高溫脅迫造成的無效光合及高溫傷害問題提供理論支持。主要的研究內容和結果如下:
　　 1、夏季高

3、溫期柑橘植株冠層噴施Ca(NO3)2，抑制了高溫逆境下葉綠素的降解，顯著提高柑橘葉片的氣孔導度、胞間CO2濃度和蒸騰速率，通過氣孔因素與非氣孔因素協(xié)同作用提高柑橘葉片的光合作用。同時，夏季高溫期冠層噴施Ca(NO3)2，降低了高溫引起的柑橘葉片H2O2和MDA的積累，延緩了O2的產(chǎn)生速率。Ca(NO3)2正調控處理的紐荷爾臍橙葉片POD和CAT活性分別較對照提高8.0％和17.2％，有利于抵御活性氧對細胞的傷害，提高柑橘樹體對高溫脅迫的

4、抗性。冠層噴施EGTA和TFP等鈣負調控處理的柑橘葉片呈現(xiàn)相反的生理效應。
　　 2、冠層噴施Ca(NO3)2提高了香橙、枳、枳橙等三種砧木渝津橙嫁接苗葉片的[Ca2+]i、CaM、IP3和cAMP含量，其中香橙砧渝津橙葉片[Ca2+]i含量較枳砧和枳橙砧渝津橙分別提高31.72％和30.98％，而冠層噴施EGTA和TFP等鈣負調控處理不同程度的降低了葉片[Ca2+]i含量。表明砧木對樹體鈣等礦質元素的吸收運轉具有重要作用，香橙

5、砧渝津橙具有較好的鈣調控效應。不同砧木對于夏季高溫逆境的生理調控和抵抗能力不同，合理選擇砧穗組合有助于提高樹體抗高溫逆境的作用，為砧穗互作調控逆境抗性提供了理論依據(jù)。
　　 3、本試驗發(fā)現(xiàn)，夏季高溫期冠層噴施Ca(NO3)2提高柑橘樹體的高溫適應性，其生理生化過程受鈣轉導信號分子的調控。冠層噴鈣顯著提高了柑橘葉片IP3和cAMP等鈣信號轉導分子含量，促進胞內和胞外鈣庫釋放，使[Ca2+]i含量顯著升高，從而誘導CaM含量的升高，

6、進而誘導特異性“鈣信號”的產(chǎn)生，調控高溫逆境下的生理過程。由此說明，夏季高溫期冠層噴施外源鈣均可提高葉片[Ca2+]i、CaM、IP3和cAMP等鈣信號轉導分子含量，進而誘導柑橘組織對高溫脅迫的抗性反應。
　　 4、外源鈣處理提高了夏季高溫期柑橘果實TSS和Vc含量，成熟期果實的固酸比和Vc含量也較對照有顯著提高，并明顯降低了果實貯藏期的腐爛率，貯藏90天后果實爛果率僅為4.9％;鈣抑制劑EGTA和TFP處理對果實品質發(fā)育有明顯