溫度對甜櫻桃花芽酚類物質含量和相關酶活性及休眠的影響

摘 要：以7年生甜櫻桃紅燈(Prunus aviym L. cv.Hongdenz)帶有花芽的離體枝條為試材，研究了不同溫度對紅燈花芽酚類物質含量、相關酶活性及萌芽率的影響。結果表明，不同溫度處理對酚類物質含量影響效果不同，自然休眠前期低溫(5℃)減緩了酚類物質的積累，中期提前達到其高峰并進入下降階段，后期加速其降低；高溫(20℃)則效果相反。變溫(5℃/20℃)的效果不明顯。自然休眠的不同時期，不同的溫度處理對PAL和PPO活性的影響效果也不相同，低溫(5℃)在休眠前期抑制PAL活性的增長而提高了PPO活性，中期使PAL活性迅速降低的同時卻加速了PPO活性的升高；后期降低了PAL活性，提高了PPo活性。高溫(20℃)的作用效果與低溫(5℃)相反。變溫(5℃/20℃)對PAL和PPO活性的影響效果不明顯。低溫(5℃)在自然休眠的3個階段都能打破休眠促進萌發；高溫(20℃)抑制了花芽的萌發；變溫(5℃/20℃)對花芽的萌發影響不大。

關鍵詞：甜櫻桃；溫度；酚類物質；酶活性；休眠

中圖分類號：S662.5 文獻標識碼：A 文章編號：1009－9980(2007)01－38－05

甜櫻桃樹體必須通過自然休眠才能正常開花結果。設施栽培中往往需要通過人工提前打破休眠，才能提早果品的上市時間。這需對休眠進行深入的研究，以明確休眠機制。有研究表明許多環境因子影響自然休眠的進程，其中溫度是休眠的誘導、維持及解除的主要生態因子之一，并且認為酚類物質是休眠的抑制物質。酚類物質的增加促使進入休眠，其降低誘導休眠的結束，而在酚類物質合成和氧化過程中的2個關鍵酶PPO和PAL都是通過調節酚類物質含量進一步影響休眠進程的。本試驗以甜櫻桃紅燈花芽為試材，在自然休眠的不同階段，就不同溫度對紅燈花芽酚類物質含量及相關酶活性的變化和對萌芽率的影響進行了探討，以期為明確甜櫻桃花芽的休眠機制奠定理論基礎。

1 材料和方法

分別于10月27日、11月25日、12月26日3個時期，取紅燈甜櫻桃帶有花芽的多年生枝條，剪截長度在40cm左右，每處理采集60個枝條，帶回實驗室插入盛有清水的塑料桶中，水的深度大約5cm，然后放置在不同溫度的光照培養箱中培養。溫度分別設置5℃、20℃、5℃/20℃變溫3種處理，變溫處理以12h為1個周期，以自然條件下培養的紅燈為對照。處理后每隔5d取樣1次，每次分別采集約50個花芽，重復3次，進行總酚含量和酶活性的測定。剩余枝條繼續在以上條件下進行培養，30d后調查萌芽率。

總酚含量測定采用Folin-酚比色法略加改進，Folin試劑自制。以鄰苯二酚作為反應底物，分光光度計比色測定多酚氧化酶(PPO)活性。巰基乙醇硼酸緩沖液，比色法測定苯丙氨酸解氨酶(PAu活性。

2 結果與分析

2．1 不同溫度處理對紅燈休眠花芽酚類物質含量的影響

利用人工控制溫度的方式探討自然休眠過程中不同溫度處理對紅燈花芽酚類物質含量的影響。結果表明(圖1)，自然休眠的不同時期，不同溫度處理的影響效果不同。

自然休眠前期，對照紅燈花芽中酚類物質含量總體呈上升趨勢，3種溫度處理雖然沒有改變其變化趨勢，但是20℃高溫處理加速了花芽內酚類物質的積累：5℃/20℃變溫處理與對照差別不大；5℃低溫處理減緩了酚類物質的積累。

自然休眠中期，對照芽中酚類物質含量較高并保持穩定，20℃高溫處理增加了酚類物質含量；5℃/20℃變溫處理影響效果不明顯；5℃低溫處理芽中酚類物質含量前期上升后期急劇下降，說明5℃低溫提前使酚類物質達到最高值。

自然休眠后期，對照芽中酚類物質的含量呈下降趨勢，20℃高溫處理前期使酚類物質含量上升，后期下降但下降幅度與對照相比明顯緩慢；5℃/20℃變溫處理也呈先上升后下降的趨勢延緩了酚類物質的降低，但是沒有20℃高溫處理明顯；5℃低溫處理加速了酚類物質的降低，處理后10d降至最低，以后保持穩定。

不同溫度在休眠的不同時期通過影響酚類物質的含量而影響休眠的進程。5℃/20℃變溫處理效果不明顯，說明20℃高溫有可能抵消了5℃低溫的作用。

2．2 自然休眠不同階段不同溫度處理對紅燈花芽PAL活性的影響

自然休眠不同時期不同溫度處理對PAL活性的影響不同。如圖2所示，自然休眠前期，對照芽中PAL活性隨休眠的深入呈逐漸增強的趨勢，5℃低溫處理明顯減緩了PAL活性的增強，11月16日與對照花芽中PAL活性相差40％；與此相反，20℃高溫處理則加速了PAL活性的增加；5℃/20℃變溫處理中間有所波動，但總體仍較對照有所降低。

自然休眠中期，對照中，紅燈花芽PAL活性逐漸達到高峰并保持穩定后期逐漸下降的趨勢。5℃低溫處理使PAL活性迅速降低，12月15日已明顯低于對照：5℃/20℃變溫處理對PAL活性沒有明顯的影響。說明20℃高溫可能抵消了5℃低溫的作用：20℃高溫處理與對照相比延緩了PAL活性的降低。

自然休眠后期，20℃高溫處理使PAL活性有所升高，5℃低溫處理降低了PAL活性，但效果沒有前期與中期明顯，5℃/20℃變溫處理引起了PAL活性的波動性變化，而對照紅燈花芽PAL活性波動最大。

2．3 自然休眠不同階段不同溫度處理對紅燈花芽PPO活性的影響

從圖3可以看出，自然休眠的不同階段、不同的溫度處理對紅燈花芽PPO活性的影響亦不同。自然休眠前期，對照芽中PPO活性處于相對緩慢增長的階段，與對照相比，5℃低溫處理明顯提高了PPO活性；與此相反，20℃高溫處理降低了PPO活性；5℃/20℃變溫處理也提高了PPO活性但是效果不如5℃低溫處理明顯。

自然休眠中期，對照芽中PPO活性迅速提高，與對照相比5℃低溫處理促進了PPO活性的提高：20℃高溫處理減緩了PPO活性的升高：5℃/20℃變溫處理對PPO活性的影響效果不明顯。

自然休眠后期，對照芽PPO活性處于相對穩定階段，3種溫度處理的影響效果與休眠前期和中期相似，與對照相比，5℃低溫處理提高了PPO活性；20℃高溫處理降低了PPO活性：5℃／20℃變溫處理對PPO活性的影響效果不明顯。2，4 自然休眠期間不同溫度處理對萌芽率的影響

如表1所示，自然休眠的不同階段、不同的溫度處理對萌芽率的影響效果不同。休眠前期(10月27日)，對照花芽的萌芽率為21，36％，5℃低溫處理顯著促進花芽的萌發，使萌芽率達到65，39％，與對照之間達極顯著差異：20℃高溫處理則抑制了花芽的萌發。但是與對照之間差異不顯著，5℃／20℃變溫處理對花芽萌發影響不大；休眠中期(11月25日)，對照花芽正處在深休眠階段，此時，只有5℃低溫處理能夠打破休眠使萌芽率達到52，31％，并且與對照之間達極顯著差異：20℃高溫和5℃／20℃變溫處理都不能使花芽打破休眠，并且20 T高溫抑制花芽的萌發與對照之間達5％顯著差異；自然休眠后期(12月26日)，對照花芽的萌芽率為63，28％，已經逐漸解除休眠，此時5℃低溫處理也能顯著的提高萌芽率，20℃高溫處理使萌芽率略有降低，5℃／20℃變溫對萌芽率的影響不明顯。

3 討 論

自然休眠的解除必須有低溫的積累，并且自然休眠的不同階段低溫處理的效率不同。有研究表明，在洋蔥休眠的解除過程中，低溫有利于休眠的解除，而抑制了芽內酚類物質及過氧化物酶活性的增強間。但高溫對休眠的影響，觀點不一致，有人認為高于16 T對休眠的解除具有負作用，也有人認為高溫可促進打破芽休眠，如蘋果的芽在8月份進入早期生理休眠時，若氣溫過高可打破休眠Cq。在梨、杏上，一定范圍內的變溫比連續低溫解除休眠的效果更好。但是如同春化作用存在高溫逆轉的現象一樣，在打破休眠的低溫處理中，低溫效應也會被逆轉。在1 d的溫周期中，如果超過8 h的高溫(19℃~21℃)，就可能消除低溫的效應。抵消程度取決于高溫處理在溫周期中的順序以及高溫程度和持續時間Lq。本試驗中，5℃在自然休眠的前期、中期、后期均能促進花芽的萌發，使萌芽率較對照顯著上升，同時5℃在自然休眠前期延緩了酚類物質的積累，中期提前達到最高峰，后期加速降低。酚類物質提前降低，自然休眠也提前結束。20℃處理在自然休眠的3個階段都抑制了紅燈花芽休眠的解除使萌芽率較對照顯著降低。與此同時20℃處理于自然休眠前期促進酚類物質的積累，后期延緩了其降低，從總體來看延長了酚類物質高水平含量的持續時間。5％／20℃(12 h／12 h)變溫處理中，在自然休眠的3個階段對酚類物質含量的影響較對照不明顯，對促進花芽解除休眠的效果也不明顯。可能是5℃對自然休眠解除的貢獻被20℃高溫所抵消。導致對自然休眠解除的效果減弱。從自然休眠期間3種溫度處理對萌芽率的影響中還可以看出休眠中期各處理的萌芽率均低于前期，這是由于在休眠前期，芽的休眠是可逆的，可被外界因子逆轉。而一旦進入深休眠期，則很難被逆轉。本試驗中，所用的試材是從田間采集，在清水培養條件下的離體枝條。花芽在單個枝條上與在整體樹上的反映是有一定差異的，同時樹體的年齡和生理狀態都影響測定值，因此建議在研究果樹休眠時必須有多年的重復。

酚類物質合成過程中的一個關鍵酶苯丙氨酸解氨酶(PAL)和氧化過程中的關鍵酶多酚氧化酶(PPO)是通過芽內調節酚類物質的含量影響自然休眠進程的C2I。本試驗中，溫度對PAL和PPO活性的作用效果與對酚類物質含量增減的影響效果相吻合：高溫促進PAL活性上升隨之也加速了酚類物質含量的積累，低溫降低PAL活性時也抑制了酚類物質含量的增加；與之相反。低溫促進PPO活性升高加速了酚類物質的降解，高溫降低PPO活性同時也減緩了酚類物質的降解。

綜上所述。溫度可能是作為一種外界環境條件對植物體內的酚類物質產生影響。進而對芽的自然休眠進行調控。但休眠是一個受各種內外因素共同影響的過程，具體的作用機制有待進一步深入研究。

4 結 論

本研究結果表明，低溫(5℃)在自然休眠前期抑制了紅燈花芽PAL活性的增長，提高了PPO活性，減緩了酚類物質的積累；自然休眠中期，使PAL活性迅速降低的同時卻加速了PPO活性的升高，使酚類物質提前達到高峰并進入下降階段；后期降低了PAL活性。提高了PPO活性，加速了酚類物質的降解；在自然休眠的3個階段都能打破休眠促進花芽萌發，但是中期萌芽持續時間長，整齊度較差。前期和后期，比中期提早3～5d萌發，并且萌發整齊一致。高溫(20℃)的作用效果與低溫(5℃)相反，在自然休眠的3個階段都抑制紅燈花芽萌發。變溫(5℃/20℃)對PAL和PPO活性和酚類物質含量的影響效果不明顯，也不能打破紅燈花芽的自然休眠。

作者簡介：魏海蓉，女，研究實習員，碩士。