999精品在线视频,手机成人午夜在线视频,久久不卡国产精品无码,中日无码在线观看,成人av手机在线观看,日韩精品亚洲一区中文字幕,亚洲av无码人妻,四虎国产在线观看 ?

死皮康復營養劑促使橡膠樹死皮恢復過程中膠乳生理參數的變化

2021-12-23 16:55:29劉輝馮成天胡義鈺袁坤王真輝
熱帶作物學報 2021年11期

劉輝 馮成天 胡義鈺 袁坤 王真輝

摘 ?要:為探究橡膠樹死皮恢復的生理基礎,本研究采用死皮康復營養劑創制死皮不同恢復程度的實驗材料,分析了健康、死皮和死皮不同恢復程度植株間膠乳干膠含量、總固形物含量、pH、黃色體破裂指數、硫醇含量、無機磷含量、蔗糖含量和轉化酶活性等生理參數的變化規律。結果表明:橡膠樹發生死皮后,膠乳產量、無機磷含量、硫醇含量和轉化酶活性顯著降低,而干膠含量、總固形物含量、pH、黃色體破裂指數和蔗糖含量顯著升高。死皮康復營養劑處理能促使死皮橡膠樹的恢復,具有一定的防治效果,其促使死皮恢復過程中,干膠含量、總固形物含量、黃色體破裂指數和蔗糖含量逐步降低,無機磷含量、硫醇含量和轉化酶活性逐漸增加,膠乳產量回升,而pH變化不明顯。由此可見,膠乳生理參數的異常與死皮發生密切相關,死皮恢復過程中,干膠含量、總固形物含量、黃色體破裂指數、硫醇含量、無機磷含量、蔗糖含量和轉化酶活性等膠乳生理參數趨向于正常水平,調節這些膠乳生理參數向正常水平轉變將有助于橡膠樹死皮的恢復。研究結果為研發高效死皮防治藥劑提供了理論基礎。

關鍵詞:橡膠樹;死皮;死皮恢復;膠乳;生理參數

中圖分類號:S794.1 ? ? ?文獻標識碼:A

Abstract: To investigate the physiological basis of the recovery from tapping panel dryness (TPD) in rubber trees (He-vea brasiliensis), the experimental materials with different degrees of TPD recovery were made by treating TPD trees with TPD rehabilitation nutrient agents, and the change laws of latex physiological parameters among the healthy, TPD, and different degrees of TPD recovery trees were determined and analyzed, including dry rubber content, total solid content, pH value, lutoid bursting index, thiol content, inorganic phosphorus content, sucrose content, and inver?tase activity. The results showed that the latex yield, inorganic phosphorus content, thiol content and invertase activity sig-nificantly decreased, whereas the dry rubber content, total solid content, pH value, lutoid bursting index and sucrose content significantly increased after TPD occurrence. TPD rehabilitation nutrient agent treatment could promote TPD recovery, and had a certain control effect. During the TPD recovery, the dry rubber content, total solid content, lutoid bursting index and sucrose content decreased gradually, the inorganic phosphorus content, thiol content, invertase activ?ity and latex yield increased gradually, but the pH value did not change obviously. The results indicate that the abnor?mality of latex physiological parameters is closely related to the occurrence of TPD in rubber trees. During the TPD recovery, the latex physiological parameters such as dry rubber content, total solid content, lutoid bursting index, thiol content, inorganic phosphorus content, sucrose content, and invertase activity returned to normal level, and modulating the physiological parameters of latex to normal level would be helpful to rubber tree TPD recovery. This study would provide a theoretical basis for developing highly effective agents for the prevention and treatment of TPD.

Keywords: Hevea brasiliensis; tapping panel dryness; tapping panel dryness recovery; latex; physiological parameter

DOI: 10.3969/j.issn.1000-2561.2021.11.030

天然橡膠與鋼鐵、石油、煤炭并稱四大工業原料,是關系國計民生和國家安全的重要戰略物資。其具有合成橡膠無可比擬的綜合性能,在國民經濟和國防關鍵領域具有不可替代的作用。天然橡膠主要來源于橡膠樹(Hevea brasiliensis)。我國屬于非傳統植膠區,植膠區域有限,且易遭受低溫和臺風等非生物逆境脅迫,天然橡膠自給率不足20%。如何進一步提高天然橡膠產量以保障我國天然橡膠戰略物資安全和持續供給已成為國家重大戰略需求。在制約天然橡膠產量提升諸多因素中,橡膠樹死皮(亦稱死皮病或割面干涸,tapping panel dryness,TPD)是最主要的限制性因子。橡膠樹死皮是一種復雜的生理綜合癥,主要癥狀表現為割膠后割線局部或全部不排膠[1]。調查結果顯示,我國膠園橡膠樹死皮率普遍在20%以上,導致嚴重的產量損失[2]。橡膠樹死皮防治已成為天然橡膠產業持續健康發展亟待解決的重大產業難題。

由于橡膠樹死皮危害嚴重,各植膠國都十分重視對死皮的研究。多年來,圍繞橡膠樹死皮發生的生理和分子機制開展了大量研究工作[1, 3-12],取得了一定的研究進展,但其發生機理仍不十分清楚。干膠含量、總固形物含量、pH、黃色體破裂指數、無機磷含量、硫醇含量、蔗糖含量和轉化酶活性等膠乳生理參數能在一定程度上反映橡膠樹乳管系統的生理健康狀況和產排膠潛力[13-14]。為解析橡膠樹死皮發生的生理機制,研究者比較分析了死皮與健康橡膠樹膠乳生理參數的差異,發現同健康橡膠樹膠乳相比,死皮橡膠樹膠乳pH降低[10-11, 15],而黃色體破裂指數增加[10-11, 16]。郭秀麗等[11]研究發現,隨著橡膠樹死皮程度的增加,干膠含量不斷上升。但何晶等[10]的研究卻發現,在高濃度乙烯利刺激誘導橡膠樹死皮發生發展過程中干膠含量呈先升高后降低趨勢。Putranto等[9]和郭秀麗等[11]的研究表明,死皮橡膠樹膠乳無機磷和硫醇含量較健康植株顯著降低。而與此相反,何晶等[10]的研究卻發現高濃度乙烯利刺激誘導的死皮植株中膠乳無機磷和硫醇含量明顯上升。此外,何晶等[10]和郭秀麗等[11]的研究還發現死皮橡膠樹膠乳蔗糖含量較健康植株顯著增加。但Putranto等[9]的研究卻發現,死皮橡膠樹膠乳蔗糖含量較健康植株下降。由此可見,有關橡膠樹死皮導致的膠乳生理參數變化還存在爭議,這些生理參數的改變是否與死皮直接相關仍有待進一步驗證確認。

橡膠樹死皮發生機理的解析是預防死皮發生的前提,而死皮恢復機理的解析則是研發有效藥劑治療死皮的關鍵。但前期的研究主要針對橡膠樹死皮發生機理,缺少對死皮恢復機理的研究,究其原因是缺乏橡膠樹死皮恢復試驗系統。本研究團隊經過多年努力研發了橡膠樹死皮康復營養劑,建立了橡膠樹死皮綜合防治技術。該技術能使40%以上的死皮植株恢復產排膠,已在生產中推廣應用[17-19]。本研究利用該技術創制橡膠樹死皮恢復材料,比較分析健康、死皮和死皮不同恢復程度植株膠乳生理參數的變化規律,探究橡膠樹死皮恢復的生理基礎,以期為現有橡膠樹死皮康復營養劑的改良升級和更高效橡膠樹死皮防治產品的研發提供理論依據。

1 ?材料與方法

1.1 ?材料

1.1.1 ?材料與試劑 ?橡膠樹植株選自海南省儋州市中國熱帶農業科學院試驗場六隊9號林段1~3號樹位,橡膠樹品種為‘熱研7-33-97’。植株種植于2003年,開割于2011年,一直采用s/2 d/3割制(每3天割1刀,割線長度為樹圍的1/2)。

主要試劑:冰醋酸、三氯乙酸、氫氧化鈉、無水磷酸二氫鈉和無水磷酸氫二鈉,國藥集團化學試劑有限公司;3,5-二硝基水楊酸、5,5′-二硫代雙(2-硝基苯甲酸)、蒽酮、鉬酸銨、三羥甲基氨基甲烷、乙二胺四乙酸二鈉鹽、無水乙酸鈉、蔗糖、D-葡萄糖,生工生物工程(上海)股份有限公司;對硝基苯磷酸二鈉、D-甘露醇和Triton X-100,北京索萊寶科技有限公司。

1.1.2 ?儀器與設備 ?雷磁PHSJ-4A精密酸度計(上海儀電科學儀器股份有限公司)、Multiskan FC多功能酶標儀(美國Thermo Fisher Scientific公司)、Avanti J-25超速低溫離心機(美國Beckman公司)和5415R小型高速冷凍離心機(德國Eppendorf公司)。

1.2 ?方法

1.2.1 ?橡膠樹死皮恢復實驗材料的創制 ? 2019年4月底,試驗林段開始割膠。在割第4刀時,對林段橡膠樹進行死皮癥狀跟蹤觀測。割膠后,測量各植株割線長度和死皮長度,計算割線死皮率,并參照橡膠樹死皮分級標準[2]確定各植株的死皮等級。割線死皮率=死皮長度/割線長度× 100%。根據觀測結果,從林段中選取割線死皮率在60%~80%的橡膠樹130株,分為2組。其中,110株作為死皮恢復處理組,另20株作為死皮對照組。同時,選擇割線排膠完全正常的橡膠樹20株,作為健康對照組。采用本團隊研發的死皮康復營養劑對死皮恢復組植株進行處理。該營養劑包括死皮康膠劑和死皮康水劑,均已獲國家發明專利授權[20-21],且在生產中推廣應用。死皮康膠劑施用方法如下:施用前,輕刮割線上下20 cm范圍內粗皮,用毛刷將死皮康膠劑均勻涂抹在割線上下20 cm的樹皮上。每10 d涂1次,連續涂施2個月。死皮康水劑施用方法如下:將水劑稀釋40倍后,采用噴霧器將稀釋液均勻噴于橡膠樹1.8 m以下的樹干。每7 d噴施1次,連續噴施5個月。死皮康復營養劑施用期間暫停割膠,處理結束后,恢復s/2 d/3割制割膠。連續割3刀后,跟蹤觀測各組植株的死皮長度,計算各植株的割線死皮率和死皮長度恢復率,死皮長度恢復率=(試驗前死皮長度–試驗后死皮長度)/試驗前死皮長度×100%。統計死皮恢復處理組植株死皮長度有恢復的株數,計算死皮恢復率,死皮恢復率=死皮恢復株數/恢復處理總株數× 100%。根據試驗處理前后的調查結果,計算恢復處理組和死皮組的死皮指數,死皮指數=Σ(各級死皮株數×相應級值)/(調查總株數×最高級值)×100。從死皮恢復處理組中選擇死皮長度恢復率在45%~60%和85%以上的植株各9株,作為恢復組1和恢復組2。同時,從死皮對照組選擇與恢復組處理前割線長度死皮率接近的植株9株作為死皮組,從健康對照組選擇割線排膠始終完全正常的植株9株,作為健康組。所選植株編號標記,用于后續膠乳樣品采集和生理參數測定。

1.2.2 ?膠乳產量測定 ?收集恢復割膠第4刀各單株排出的膠乳,采用量筒測量每株橡膠樹收集的新鮮膠乳體積(即膠乳產量)。

1.2.3 ?膠乳生理參數的測定 ?恢復割膠第5刀割膠后,采用一次性塑料杯收集所選各植株割膠后5~30 min排出的膠乳。根據各組植株死皮率和死皮長度恢復率,將9株植株分為3個重復組,詳見表1。取同一重復組植株的膠乳各20 mL混合為一個樣品,置于冰上迅速帶回實驗室,用于各項生理參數的測定。采用精密酸度計測定膠乳pH;參照郭秀麗等[11]的方法測定膠乳干膠含量;參照龍翔宇等[22]的方法測定膠乳總固形物含量;參照程成等[23]的方法測定膠乳黃色體破裂指數;參照楊少瓊等[24]的方法測定膠乳硫醇含量;采用鉬酸銨比色法測定膠乳無機磷含量,具體方法參照Taussky等[25];取10 mL膠乳,4 ℃、18 000 ×g離心2 h,取中層的C-乳清參照龍翔宇等[22]的方法測定轉化酶活性;膠乳蔗糖含量的測定采用蒽酮試劑法,參照Ashwell[26]的方法,略有修改:取1 mL新鮮膠乳加入9 mL的2.5%(W/V)三氯乙酸,混勻。4 ℃ 10 000 ×g離心5 min,取上清液0.1 mL,加入0.2%蒽酮試劑3.9 mL,沸水浴10 min,冷卻至室溫。用2.5% TCA溶液代替樣品作空白對照。同時,繪制蔗糖標準曲線:配制0、20、40、60、80、100 μg/mL的葡萄糖標準溶液,并各取1 mL,加入0.2%蒽酮試劑3 mL,沸水浴10 min,冷卻至室溫。取200 μL反應液置于96孔酶標儀板中,采用酶標儀測定620 nm處的吸光度值。繪制標準曲線,并根據標準線性方程計算樣品中蔗糖的含量。

1.3 ?數據處理

使用SPSS 18.0軟件對實驗數據進行統計分析,采用單因素方差分析(one-way ANOVA)中的Tukey檢驗進行多重比較。圖表的制作采用Excel 2007軟件。

2 ?結果與分析

2.1 ?橡膠樹死皮恢復實驗材料的創制

中國熱帶農業科學院試驗場六隊9號林段1~3號樹位共有橡膠樹1103株,通過割膠時對割線死皮癥狀進行調查觀測,發現其中389株表現出不同程度的死皮癥狀,死皮率達35.3%。其中,割線死皮率超過50%的達281株,占死皮總株數的72.2%。根據調查結果,從中選取割線死皮率在60%~80%的植株110株進行死皮康復營養劑處理。同時,選取割線死皮率與之接近的植株20株,不做處理作為死皮對照組。處理5個月后,再次調查觀測各植株死皮情況。比較試驗處理前后各植株死皮長度差異,發現死皮對照組植株死皮長度整體變化不大,試驗處理前后死皮指數分別為86.0%和83.0%,死皮自然恢復不明顯。死皮康復營養劑處理組中有76株植株死皮長度較處理前呈現出不同程度地縮短,死皮恢復率為68.8%,死皮指數由處理前的86.4%下降到59.1%。由此可見,死皮康復營養劑能促使死皮橡膠樹恢復,具有一定的防治效果。

為探究橡膠樹死皮恢復的生理機制,根據死皮長度恢復率,從死皮恢復處理組中選擇了不同恢復程度的植株2組:恢復組1和恢復組2。恢復組1的植株死皮長度恢復率在45%~60%,恢復組2的植株死皮長度恢復率在85%以上。同時,從死皮對照組和健康對照組各選出植株9株作為死皮組和健康組,用于后續膠乳樣品采集和生理參數測定。所選用植株割線死皮和死皮恢復情況如表1所示,各組代表性植株割膠后割線排膠情況見圖1。

2.2 ?死皮恢復過程中膠乳產量變化

從圖1可以看出,死皮組植株割線大部分無膠乳流出,這必然導致膠乳產量的下降。比較各組植株膠乳產量發現,死皮組平均單株膠乳產量顯著低于健康組(圖2)。健康組平均單株膠乳產量為249.4 mL,而死皮組只有41.7 mL,僅為健康組植株的16.7%。死皮組植株平均割線死皮率為70.4%,而造成的膠乳產量損失高達83.3%,由此可見,橡膠樹死皮危害的嚴重性。死皮恢復過程中,單株膠乳產量逐步回升,恢復組1和2的平均單株膠乳產量均顯著高于死皮組,且割線死皮恢復率越高,產量回升也越多(圖2)。恢復組2植株平均割線死皮恢復率達92.4%,但膠乳產量仍顯著低于健康組

植株,為165.8 mL,僅為健康組植株的66.5%。以上結果表明,采用死皮康復營養劑處理促使死皮植株恢復能挽回一定的產量損失。

2.3 ?死皮恢復過程中膠乳干膠和總固形物含量變化

同健康組相比,死皮組植株膠乳干膠含量顯著增加,而在死皮恢復過程中,隨著割線死皮恢復率增加,干膠含量逐漸回落(圖3A)。同死皮組相比,恢復組1植株膠乳干膠含量雖有所降低,但差異并不顯著,恢復組2植株膠乳干膠含量則顯著降低。各組間膠乳總固形物含量變化趨勢與干膠含量變化趨勢基本一致,不同的是,恢復組1植株膠乳總固形物含量也較死皮組顯著降低(圖3B)。恢復組2植株膠乳干膠和總固形物含量雖明顯回落,但仍高于健康組4%左右。上述結果表明,采用死皮康復營養劑處理促使死皮恢復過程中膠乳干膠和總固形物含量逐步向正常水平回歸。

2.4 ?死皮恢復過程中膠乳pH和黃色體破裂指數變化

同健康組相比,死皮組植株膠乳pH顯著升高,而在死皮恢復過程中,膠乳pH略有下降,但恢復組1和2仍顯著高于健康組,而與死皮組的差異并不顯著(圖4A)。同健康組相比,死皮組植株膠乳黃色體破裂指數顯著升高,而在死皮恢復過程中,隨著割線死皮恢復率增加,黃色體破裂指數逐漸回落(圖4B)。同死皮組相比,恢復組1植株膠乳黃色體破裂指數雖有所降低,但差異并不顯著。恢復組2植株膠乳黃色體破裂指數較死皮組顯著降低,與健康組無顯著差異,但仍比其高5.5%。以上結果表明,采用死皮康復營養劑處理促使死皮恢復過程中膠乳黃色體破裂指數逐步向正常水平回歸,而pH無明顯恢復趨勢。

2.5 ?死皮恢復過程中膠乳無機磷和硫醇含量變化

同健康組相比,死皮組植株膠乳無機磷含量顯著下降(圖5A)。健康植株膠乳無機磷含量為0.76 mmol/L,而死皮組無機磷含量僅為0.14 mmol/L,不到健康組的1/5。死皮恢復過程中,膠乳無機磷含量逐步升高。恢復組1植株膠乳無機磷含量較死皮組雖有所增加,但差異并不顯著;恢復組2植株膠乳無機磷含量較死皮組顯著增加,但含量僅為0.28 mmol/L,仍顯著低于健康組。各組植株膠乳硫醇含量的變化趨勢與無機磷含量的趨勢基本一致(圖5A、圖5B)。死皮組植株膠乳硫醇含量較健康組顯著下降,而在死皮恢復過程中,隨著割線死皮恢復率增加,硫醇含量逐步回升。恢復組2植株膠乳硫醇含量雖較死皮組顯著增加,但仍顯著低于健康組。上述結果表明,采用死皮康復營養劑處理促使死皮恢復過程中膠乳無機磷和硫醇含量逐步向正常水平回歸。

2.6 ?死皮恢復過程中膠乳蔗糖含量和轉化酶活性變化

同健康組相比,死皮組植株膠乳蔗糖含量顯著增加(圖6A)。健康組和死皮組植株膠乳蔗糖含量分別為1.03 mg/mL和1.58 mg/mL。恢復組1植株膠乳蔗糖含量與死皮組差異不明顯,也顯著高于健康組(圖6A)。恢復組2植株膠乳蔗糖含量較死皮組和恢復組1顯著下降,雖略高于健康組,但差異并不顯著(圖6A)。同健康組相比,死皮組植株膠乳轉化酶活性顯著降低,為對照組的60.7%(圖6B)。死皮恢復過程中,隨著割線死皮恢復率增加,轉化酶活性逐步回升。恢復組1和恢復組2植株膠乳轉化酶活性均較死皮組顯著提高,但顯著低于健康組(圖6B)。上述結果表明,采用死皮康復營養劑處理促使死皮恢復過程中膠乳蔗糖含量和轉化酶活性也趨向于正常水平。

3 ?討論

橡膠樹死皮導致嚴重的產量損失,嚴重制約著天然橡膠產業持續健康發展。如何有效防治橡膠樹死皮一直是天然橡膠生產中亟待解決的難題。多年來,研究者從細胞學、生理學和分子生物學等角度探究了橡膠樹死皮發生的機理[1, 3-12, 27],并嘗試采用刨皮、剝皮、開溝隔離、割面補充微量元素或激素等方法防治死皮,同時也研發了一些針對性的防治藥劑[28-29]。這些方法或產品雖有一定的防治效果,但多限于研究報道,并未能在生產中廣泛地推廣應用。本團隊一直從事橡膠樹死皮機理與防治技術研究,經多年努力研發了具有較好防治效果的死皮康復營養劑[17-19],該營養劑包括死皮康膠劑[20]和死皮康水劑[21]。死皮康膠劑主要活性成分包括2-(3,4-二氯苯氧基)三乙胺(增產胺)、硫代硫酸鈉、四水鉬酸銨、多糖、殼聚糖和桉油等。該膠劑通過涂抹割面的方式施用,其中的增產胺具有促進植物細胞分裂和生長發育、延緩衰老、增加產量等作用;硫代硫酸鈉能

解除死皮橡膠樹中氰化物的毒害作用;桉油、多糖和殼聚糖具有殺菌抑菌、提高免疫力和抗性的功能;此外,殼聚糖具有很好的成膜性和緩釋性,能使藥劑均勻涂施于割面,并提升了藥效的持久性。死皮康水劑是由磷酸二氫鉀、四水硝酸鈣、七水硫酸鎂、七水硫酸鋅、七水硫酸錳、硼酸、鉬酸、多聚磷酸銨和腐殖酸鉀等配制而成的營養液。同時,還加入了解磷細菌,其能促進植物對磷、鈣、鎂等營養元素的吸收,促進植物的生長發育。該水劑通過噴施死皮橡膠樹樹干的方式使用,能及時補充死皮橡膠樹樹體養分的虧缺。基于死皮康復營養劑,團隊建立了橡膠樹死皮康復綜合技術。該技術成果經農業農村部科技發展中心組織的專家評價達到國際領先水平,入選國家林業和草原局“2020年重點推廣林草科技成果100項”,并已在云南、海南等地推廣應用。該技術能使40%以上的死皮橡膠樹恢復產排膠,且恢復植株具有較好的生產持續性[17-18]。本研究也表明,死皮康復營養劑處理能促使死皮植株恢復,具有一定的防治效果。死皮康復營養劑處理后,死皮恢復處理組死皮指數由處理前的86.4%下降到59.1%,死皮指數仍較高,說明其針對重度死皮(割線死皮率在50%以上)的恢復效果仍需進一步提升。橡膠樹死皮發生機理的解析是預防死皮發生的前提,而死皮恢復機理的解析則是研發有效藥劑治療死皮的關鍵。但前期的研究主要針對死皮發生機理,缺少對死皮恢復機理的研究,死皮恢復的機理還一無所知。本研究通過死皮康復營養劑處理創制不同死皮恢復程度的試驗材料,通過比較分析死皮發生與恢復這一相反過程中膠乳生理參數的變化規律探究橡膠樹死皮恢復的生理基礎,這將為進一步改良升級現有死皮康復營養劑及研發更高效死皮防治藥劑提供理論依據。

總固形物和干膠含量體現了膠乳的濃度,其值越高表明膠乳越濃、黏度越高。本研究發現死皮橡膠樹膠乳總固形物和干膠含量顯著高于健康植株。郭秀麗等[11]的研究也發現,干膠含量隨著死皮等級的增加而增加。這表明死皮橡膠樹膠乳總固形物和干膠含量增加,黏度增大。高粘度會降低排膠速度,促使膠乳過早凝固,導致排膠困難,甚至停排,影響膠乳產量[13-14]。過高的總固形物和干膠含量可能是造成死皮癥狀出現的原因之一。死皮恢復過程中,總固形物和干膠含量逐步回落,趨向于正常水平,意味著降低死皮橡膠樹膠乳總固形物和干膠含量有助于死皮植株恢復排膠。

橡膠生物合成中的許多關鍵酶都對膠乳pH敏感[13],pH的改變會對乳管系統的代謝活動產生影響[15]。莊伯強[15]的研究結果表明,正常植株膠乳pH在6.4~7.4之間,而死皮植株膠乳pH為5.0~6.0,認為死皮是由于排膠面乳管網的pH降低引起塊狀的乳管內凝。本研究卻發現死皮組植株膠乳pH高于健康組,恢復組雖略有下降,但與死皮組無明顯差異,仍顯著高于健康組。各組膠乳pH在6.7~7.1之間,均在正常范圍內。橡膠樹死皮后膠乳pH如何變化仍需進一步研究確定。研究表明,死皮橡膠樹膠乳黃色體破裂指數增加,黃色體破裂指數與橡膠樹死皮直接相關[10, 11, 16]。本研究也發現,死皮組植株膠乳黃色體破裂指數顯著高于健康組,而在死皮恢復過程中黃色體破裂指數逐步向正常水平回落。黃色體破裂指數反映了膠乳黃色體的完整性,其值越高,黃色體破裂越嚴重。黃色體破裂后釋放的內含物會造成膠乳橡膠粒子凝聚而堵塞乳管傷口,導致排膠停止,進而影響產量[13-14]。維持或恢復膠乳黃色體的完整性,對于防治橡膠樹死皮具有重要作用。

活性氧在橡膠樹死皮發生中扮演重要角色[30]。硫醇作為重要的還原劑,除能清除活性氧、保護乳管細胞免受損害外,還能激活橡膠生物合成途徑中一些關鍵酶的活性,影響膠乳產量[13, 24]。研究發現,橡膠樹死皮發生后,膠乳硫醇含量顯著降低[9, 11, 24]。本研究結果也表明,死皮植株膠乳硫醇含量顯著低于健康植株,而在死皮恢復過程中硫醇含量逐步回升,趨向于正常水平。死皮恢復過程中,硫醇含量的逐步增加將提升對乳管系統的保護能力和橡膠生物合成途徑中一些酶的活性,促進膠乳的再生和產量的恢復。橡膠樹死皮發生與恢復過程中,膠乳無機磷含量的變化與硫醇含量的變化趨勢基本一致。Putranto等[9]和郭秀麗等[11]的研究也發現,橡膠樹死皮后膠乳無機磷含量顯著降低。無機磷含量能反映乳管系統能量代謝的強度,其值越高,說明乳管系統代謝越活躍[13-14]。死皮植株膠乳無機磷含量大幅降低,表明死皮植株乳管系統代謝較弱。死皮恢復過程中,無機磷含量逐步增加,但回升幅度不大,仍顯著低于健康植株,表明恢復組植株乳管系統代謝還未能完全恢復。硫醇和無機磷含量與產量之間具有一定的正相關性[13-14]。與之相符,本研究中各組植株膠乳產量的變化趨勢基本與硫醇和無機磷含量的變化趨勢一致,也表現出明顯的正相關性。

蔗糖是天然橡膠生物合成的初始原料,其供給利用與天然橡膠的生物合成及再生密切相關。轉化酶是催化蔗糖分解的關鍵酶,其催化蔗糖分解為葡萄糖和果糖,進而通過糖酵解、磷酸戊糖以及甲羥戊酸等途徑為膠乳再生提供能量和前體物質,其活性和膠乳產量具有很高的相關性,是影響膠乳代謝和再生的關鍵酶之一[31]。膠乳蔗糖含量高可能是由于膠樹供應給乳管細胞的蔗糖充足,也可能是由于蔗糖的分解速率降低[14]。本研究發現,同健康植株相比,死皮植株膠乳蔗糖含量增加,而轉化酶活性降低,說明死皮橡膠樹由于轉化酶活性的降低,導致蔗糖的利用效率降低,而使蔗糖積累。死皮恢復過程中,轉化酶活性逐漸升高,蔗糖利用效率逐步提升,含量回落。轉化酶活性的提升對于死皮植株的恢復具有重要意義,恢復死皮植株轉化酶的活性,將有利于膠乳的代謝和再生,促進產量的恢復。

4 ?結論

同健康橡膠樹相比,死皮橡膠樹膠乳干膠含量、總固形物含量、pH、黃色體破裂指數和蔗糖含量顯著增加,而無機磷含量、硫醇含量、轉化酶活性和膠乳產量顯著下降。死皮康復營養劑能促使橡膠樹死皮的恢復,具有一定的防治效果。其促使死皮恢復過程中,干膠含量、總固形物含量、黃色體破裂指數和蔗糖含量逐步降低,無機磷含量、硫醇含量和轉化酶活性逐漸增加,膠乳產量回升。干膠含量、總固形物含量、黃色體破裂指數、無機磷含量、硫醇含量、蔗糖和轉化酶活性等膠乳生理參數的異常與橡膠樹死皮發生密切相關,采取合適的藥劑促使這些膠乳生理參數快速向正常水平轉變將加速橡膠樹死皮的恢復。研究結果增進了對橡膠樹死皮恢復生理機制的認識,為研發更高效的死皮防治藥劑提供了理論依據。

參考文獻

[1] Chen S, Peng S, Huang G, et al. Association of decreased expression of a Myb transcription factor with the TPD (tap-ping panel dryness) syndrome in Hevea brasiliensis[J]. Plant Molecular Biology, 2003, 51(1): 51-58.

[2] 王真輝, 袁 ?坤, 陳邦乾, 等. 中國主要植膠區橡膠樹死皮發生現狀及田間分布形式研究[J]. 熱帶農業科學, 2014, 34(11): 66-70, 74.

[3] Montoro P, Wu S, Favreau B, et al. Transcriptome analysis in Hevea brasiliensis latex revealed changes in hormone signalling pathways during ethephon stimulation and conse-quent tapping panel dryness[J]. Scientific Reports, 2018, 8: 8483.

[4] Li D, Wang X, Deng Z, et al. Transcriptome analyses reveal molecular mechanism underlying tapping panel dryness of rubber tree (Hevea brasiliensis)[J]. Scientific Reports, 2016, 6: 23540.

[5] Liu J P, Xia Z Q, Tian X Y, et al. Transcriptome sequencing and analysis of rubber tree (Hevea brasiliensis Muell.) to discover putative genes associated with tapping panel dry-ness (TPD)[J]. BMC Genomics, 2015, 16: 398.

[6] Venkatachalam P, Thulaseedharan A, Raghothama K. Iden-tification of expression profiles of tapping panel dryness (TPD) associated genes from the latex of rubber tree (Hevea brasiliensis Muell. Arg.) [J]. Planta, 2007, 226: 499-515.

[7] Li D, Deng Z, Chen C, et al. Identification and characteriza-tion of genes associated with tapping panel dryness from Hevea brasiliensis latex using suppression subtractive hybridization[J]. BMC Plant Biology, 2010, 10: 140.

[8] Gebelin V, Leclercq J, Kuswanhadi, et al. The small RNA profile in latex from Hevea brasiliensis trees is affected by tapping panel dryness[J]. Tree Physiology, 2013, 33(10): 1084-1098.

[9] Putranto R A, Herlinawati E, Rio M, et al. Involvement of ethylene in the latex metabolism and tapping panel dryness of Hevea brasiliensis[J]. International Journal of Molecular Sciences, 2015, 16(8): 17885-17908.

[10] 何 ?晶, 馮成天, 郭秀麗, 等. 高濃度乙烯利刺激誘導橡膠樹死皮發生過程中的膠乳生理研究[J]. 西北林學院學報, 2018, 33(2): 123-128.

[11] 郭秀麗, 孫 ?亮, 胡義鈺, 等. 巴西橡膠樹不同死皮程度植株的膠乳生理參數分析[J]. 南方農業學報, 2016, 47(9): 1553-1557.

[12] Liu H, Wei Y, Deng Z, et al. Involvement of HbMC1-mediated cell death in tapping panel dryness of rubber tree (Hevea brasiliensis) [J]. Tree Physiology, 2019, 39(3): 391- 403.

[13] 肖再云, 校現周. 巴西橡膠樹膠乳生理診斷的研究與應用[J]. 熱帶農業科技, 2009, 32(2): 46-50.

[14] 楊少瓊, 范思偉. 膠乳診斷及其初步應用(一)[J]. 熱帶作物科技, 1993, (4): 14-17.

[15] 莊伯強. 橡膠樹排膠狀態與膠乳pH值[J]. 熱帶作物研究, 1986, (4): 24-30.

[16] 楊少瓊, 熊涓涓. 橡膠樹乳管系統功能的膠乳診斷——Ⅱ.黃色體破裂指數的測定[J]. 熱帶作物研究, 1989(1): 68-71.

[17] 袁 ?坤, 白先權, 馮成天, 等. 死皮康復營養劑恢復橡膠樹熱研7-33-97死皮植株產膠能力的效果分析[J]. 熱帶作物學報, 2017, 38(7): 1253-1259.

[18] 周 ?敏, 胡義鈺, 李 ?芹, 等. 死皮康復營養劑對橡膠樹死皮的應用效果[J]. 熱帶農業科學, 2019, 39(2): 56-60.

[19] 周 ?敏, 王真輝, 李 ?芹, 等. 橡膠樹死皮防控試驗[J]. 熱帶農業科學, 2016, 36(12): 52-55.

[20] 王真輝, 胡義鈺, 袁 ?坤, 等. 一種橡膠樹死皮防治涂施藥劑及其制備方法: 201410265022.0[P]. 2014-08-27.

[21] 王真輝, 袁 ?坤, 謝貴水, 等. 一種橡膠樹死皮康復營養液: 201310554320.7[P]. 2014-04-09.

[22] 龍翔宇, 王岳坤, 秦云霞, 等. 橡膠樹熱研2-73×PB5/51 F_1群體膠乳生理參數的比較及聚類分析[J]. 西北農林科技大學學報(自然科學版), 2014, 42(2): 65-71.

[23] 程 ?成, 史敏晶, 田維敏. 巴西橡膠樹膠乳中黃色體破裂指數測定方法的優化[J]. 熱帶作物學報, 2012, 33(7): 1197-1203.

[24] 楊少瓊, 何寶玲. 橡膠樹乳管系統功能的膠乳診斷——Ⅰ.硫醇含量的測定[J]. 熱帶作物研究, 1989(1): 65-68.

[25] Taussky H H, Shorr E. A microcolorimetric method for the determination of inorganic phosphorus[J]. Journal of Bio-logical Chemistry, 1953, 202(2): 675-685.

[26] Ashwell G. Colorimetric analysis of sugars[J]. Methods in Enzymology, 1957, 3: 73-105.

[27] 盧亞莉, 張世鑫, 王真輝, 等. 巴西橡膠樹‘RY7-33-97’不同級別死皮樹皮結構分析[J]. 熱帶作物學報, 2020, 42(7): 1918-1924.

[28] 胡義鈺, 孫 ?亮, 袁 ?坤, 等. 橡膠樹死皮防治技術研究進展[J]. 熱帶農業科學, 2016, 36(4): 72-76.

[29] 鄒 ?智, 楊禮富, 王真輝, 等. 橡膠樹“死皮”及其防控策略探討[J]. 生物技術通報, 2012, (9): 8-15.

[30] 覃寶祥, 胡新文, 鄧曉東, 等. 橡膠樹死皮病的形成及其機制[J]. 植物生理學通訊, 2005, 41(6): 827-830.

[31] 何 ?斌. 橡膠樹膠乳再生過程中糖代謝相關基因的表達與膠乳生理生化參數分析[D]. 海口: 海南大學, 2015.

責任編輯:崔麗虹

主站蜘蛛池模板: 97精品久久久大香线焦| 亚洲最新地址| 久久人搡人人玩人妻精品一| 国产草草影院18成年视频| 真人免费一级毛片一区二区| V一区无码内射国产| 亚洲综合色在线| 国产女人在线| 一级一级特黄女人精品毛片| 91麻豆精品视频| 欧美午夜视频在线| 2020国产在线视精品在| 亚洲国产精品日韩av专区| 国产精品粉嫩| 这里只有精品在线播放| 国产人人射| 国产18在线| 97人妻精品专区久久久久| 中国国产A一级毛片| 无码高潮喷水专区久久| 美女免费黄网站| 97在线观看视频免费| 亚洲欧美激情小说另类| 精品久久777| 青草精品视频| 精品久久久久久成人AV| 男女男免费视频网站国产| 精品精品国产高清A毛片| 亚洲欧美日韩中文字幕一区二区三区| 久久这里只有精品23| 成人av手机在线观看| 国产丝袜无码一区二区视频| 综合亚洲色图| 精品久久久久久久久久久| 新SSS无码手机在线观看| 在线免费不卡视频| 无码一区二区三区视频在线播放| 欧美在线天堂| 国产女主播一区| 久久久久青草大香线综合精品| 人人爽人人爽人人片| 日韩无码视频播放| 在线国产综合一区二区三区| 亚洲第一黄片大全| 日本午夜三级| 欧美a在线| 国产jizz| 九九热视频精品在线| 无码日韩精品91超碰| 女人一级毛片| 国产一级妓女av网站| 精品無碼一區在線觀看 | 青青草原国产免费av观看| 国产成人亚洲无吗淙合青草| 91精品专区| 日韩AV手机在线观看蜜芽| 免费国产好深啊好涨好硬视频| 久久婷婷六月| 国产尤物jk自慰制服喷水| 国产精品微拍| 国产一区二区三区日韩精品| 色婷婷亚洲综合五月| 丰满人妻久久中文字幕| 国产农村1级毛片| 久久五月天国产自| 国产成人免费手机在线观看视频| 中文字幕伦视频| 亚洲欧美精品一中文字幕| 四虎国产在线观看| 91久久夜色精品国产网站| 青草国产在线视频| 亚洲色图欧美| 高清无码手机在线观看| 手机在线免费不卡一区二| 青青久久91| 91久久国产综合精品女同我| 国产精品尤物铁牛tv | 久久精品国产999大香线焦| 日本不卡视频在线| 欧美日韩va| 美女一区二区在线观看| 在线永久免费观看的毛片|