溫度與光照強度對鴨梨果實抗氧化能力的影響及其機理研究.pdf

1、溫度和光照是影響果實生長發(fā)育的重要環(huán)境因子。然而，由于果實發(fā)育期（甚至在貯藏期）經(jīng)常遭受溫度或（和）光照逆境的脅迫，致使產(chǎn)量和品質(zhì)受到不同程度的影響。因此，研究和揭示溫度與光照逆境對果實影響的內(nèi)在規(guī)律和機理，對于提高果實對溫度、光照逆境的抵御能力，從而保證梨果豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)意義重大。
　　 本研究以鴨梨(Pyrus bretschneideri Rehd.，cv∶Yali pear)為試材，采用田間和室內(nèi)試驗相結(jié)合的方法，探討了不同

2、溫度和光照變化對果實活性氧含量(O2-·、H2O2)、抗氧化酶(SOD、POD、APX、MDHAR、GR)活性、抗壞血酸(AsA)含量以及細胞中Ca2+分布的影響。初步闡明了不同溫度和光照條件下果實抗氧化系統(tǒng)以及細胞中Ca2+分布的變化規(guī)律。主要研究結(jié)果如下:
　　 1.高溫處理顯著提高了鴨梨果實中活性氧(O2-·、H2O2)含量，同時提高了POD和APX活性。但鴨梨果實中POD和APX對高溫脅迫的響應(yīng)存在時間上的差異:高溫脅迫

3、1h時顯著提高了APX活性，而POD活性在處理初期無顯著變化，處理后期（5h后）才顯著升高。高溫脅迫初期果實內(nèi)H2O2主要由APX清除，使H2O2含量保持在較低水平，當(dāng)脅迫變得嚴(yán)重時，POD開始起作用。
　　 2.AsA-GSH循環(huán)是溫度逆境下清除鴨梨果實活性氧的主要途徑之一。APX、GR、MDHAR作為該循環(huán)的主要抗氧化酶，對溫度脅迫的響應(yīng)在時間上具有先后順序的差異:APX在脅迫1h時活性最大，而MDHAR和GR分別在處理3h

4、和5h活性最高。
　　 3.高溫處理初期顯著提高了抗壞血酸合成速率，還原型抗壞血酸含量和MDHAR活性變化相一致，因此可推斷:抗壞血酸主要通過AsA-GSH循環(huán)參與活性氧的清除。
　　 4.高溫和強光具有脅迫增效作用，能夠加重氧化脅迫的發(fā)生:高溫條件下，照光處理顯著提高了高溫初期鴨梨果實中活性氧含量，使APX和POD活性增強，抗壞血酸合成量增加，但隨著時間延長，LOX活性迅速增加，加速了果實傷害的進程。
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5、.高溫強光脅迫下，施用不同外源調(diào)節(jié)物質(zhì)可以減緩脅迫對果實造成的傷害:AsA、草酸、SA、ABA處理顯著提高了果實內(nèi)源H2O2含量。當(dāng)脅迫發(fā)生后，果實內(nèi)大量H2O2積累作為信號分子誘導(dǎo)了AsA-GSH循環(huán)中關(guān)鍵酶(APX、GR)活性以及AsA含量、AsA/DHA比值有所提高，確保了AsA-GSH循環(huán)順利運轉(zhuǎn)，使LOX活性保持在較低的水平，延緩了高溫強光對果實的傷害進程。
　　 6.Ca2+信使促進劑(CaCl2)顯著提高了脅迫初期

6、果實內(nèi)H2O2含量，大量的H2O2誘導(dǎo)了APX、GR活性，AsA合成量增加，使脅迫后期LOX活性保持較低水平，避免了膜磷脂過氧化，提高了果實的抗逆性。脅迫過程中Ca2+信使抑制劑(EGTA、LaCl3)顯著抑制了APX、GR活性和AsA的合成，使AsA-GSH循環(huán)運轉(zhuǎn)受到影響，LOX活性迅速提高，加劇了細胞膜磷脂的過氧化進程，加重了果實的傷害。并且從抑制劑的抑制效果來看，LaCl3較EGTA效果更為顯著。
　　 7.溫度能明顯影

7、響果實細胞中Ca2+分布。45℃處理初期，液泡中Ca2+開始向細胞質(zhì)中移動，使細胞質(zhì)中Ca2+濃度增加。隨著處理時間的延長，液泡中Ca2+濃度減少，大部分Ca2+顆粒沉淀流向胞質(zhì)中。處理7h細胞質(zhì)中的Ca2+濃度減少，液泡中Ca2+顆粒增多，液泡結(jié)構(gòu)完整性遭到破壞，果實細胞傷害發(fā)生。
　　 8.鴨梨果實中Ca2+分布受光照的影響，無光條件下果實中Ca2+主要分布在細胞間隙和液泡中，細胞質(zhì)中幾乎沒有Ca2+分布。照光條件下，細胞間

8、隙和液泡中的Ca2+向細胞質(zhì)中轉(zhuǎn)移，細胞質(zhì)中Ca2+濃度急劇增加，但細胞間隙仍有少量Ca2+沉淀顆粒分布，而液泡中幾乎沒有Ca2+分布，由此可見:細胞質(zhì)中的Ca2+主要來源于液泡中。
　　 9.在溫度和（或）光照逆境脅迫下，果實活性氧和細胞質(zhì)中Ca2+濃度升高，而高濃度活性氧和（或）細胞質(zhì)中Ca2+作為信號分子，刺激或誘導(dǎo)細胞膜上SOD、APX、MDHAR、GR等酶活性的提高，在一定范圍內(nèi)消除了脅迫后期活性氧對果實細胞膜的傷害。