【摘 要】
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随着臭氧层被破坏,环境中UV-B（315-280nm）增强成为农业生产上重要的气候问题,对云南低纬度、高海拔地区果树生产的影响尤为明显。UV-B辐射强度的影响下,随着时间的推移,植物的色素的含量也会发生改变。云南是我国特早熟柑橘的主要生产基地,在紫外增强条件下,柑桔的产量和质量都会有不同程度的下降。本研究以特早熟柑橘‘兴津早生’为试材,在果实的转色期至成熟模拟UV-B辐射增强处理,试验测定不同处理
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随着臭氧层被破坏,环境中UV-B（315-280nm）增强成为农业生产上重要的气候问题,对云南低纬度、高海拔地区果树生产的影响尤为明显。UV-B辐射强度的影响下,随着时间的推移,植物的色素的含量也会发生改变。云南是我国特早熟柑橘的主要生产基地,在紫外增强条件下,柑桔的产量和质量都会有不同程度的下降。本研究以特早熟柑橘‘兴津早生’为试材,在果实的转色期至成熟模拟UV-B辐射增强处理,试验测定不同处理的柑橘叶片生理变化特点,柑橘果实发育和品质的因素指标,同时测定柑橘果实果皮色素不同组分含量变化;进一步分析柑橘果实果皮色素关键酶编码基因的表达量对UV-B辐射的响应特征,通过对UV-B辐照对柑橘果实品质和色素积累的影响进行了探讨,为云南省在优势地区培育具有较强竞争力的现代柑橘产业提供了有益的借鉴。主要结果如下:1.特早熟柑橘“兴津早生”在不同强度UV-B辐射的处理下,适当的UV-B辐照强度有利于果实的发育。在柑橘果实的转色阶段至果实的成熟阶段至采收的过程中,15μW/cm~2辐照处理果实发育效果最好,成熟采收时果实的单果重和果肉重较30μW/cm~2辐照处理显著增加,分别提高了23.99%和16.05%。同时,果实果皮色差中CK处理的L值和b值一直高于辐照15μW/cm~2、30μW/cm~2的处理,a值在果实采收时15μW/cm~2辐照处理最好。在发育过程中,15μW/cm~2辐照处理的可溶性固形物含量始终显著高于CK组和30μW/cm~2辐照处理,而可滴定酸的含量,果实的横纵径、果型指数的影响不大,差异不显著。2.不同UV-B辐射处理对“兴津早生”果实糖组分积累有显著影响。适当的UV-B辐射处理使“兴津早生”果实糖含量增加,其中以蔗糖含量增加最为主要,果实糖含量比例为蔗糖:葡萄糖:果糖=5:3:2。“兴津早生”果实中有机酸的积累以柠檬酸为主,不同UV-B辐射处理对果实有机酸组分含量变化影响显著,30μW/cm~2辐照辐照处理对应的果实苹果酸含量高于CK组和15μW/cm~2辐照组,柠檬酸含量低于其他两组。3.在其他条件为同一水平条件下,不同强度的UV-B辐射处理,对应的柑橘叶片生理变化存在差异。在8月下旬果实成熟时,叶片叶绿素含量表现为15μW/cm~2＞CK组＞30μW/cm~2,在8月中旬至8月下旬,15μW/cm~2叶片叶绿素含量增速最快。在UV-B辐射条件下,各个处理间的气孔导度与蒸腾速率变化一致,气孔导度是影响蒸腾速率的主要因素。同时胞间二氧化碳浓度也因UV-B辐射强度的变化而相应的改变,在适当强度的UV-B胁迫下会引起光合速率的增加,这是抵抗逆境的生理反应。这也与各处理间叶片叶绿素含量的变化相一致。4.通过测定柑橘叶片叶绿素荧光参数时发现,在UV-B辐射处理增强的情况下,柑橘叶片发生了光抑制,可以看出其光系统Ⅱ遭受破坏,原初反应受到抑制。随着照射时间的增加,最大荧光产率Fm各处理均呈下降趋势,且无显著差异,最小荧光产率Fo除CK组外,15μW/cm~2和30μW/cm~2辐射处理均上升,PSⅡ最大光化学效率Fv/Fm和PSⅡ的潜在活性Fv/Fo在转色期内数值随辐射时间的增长呈先上升再下降的趋势,且CK组与15μW/cm~2辐射处理差异显著。5.在柑橘果实发育至成熟期间,通过进行不同UV-B辐射处理,发现适当的UV-B辐射条件下,会使其类胡萝卜素含量增加来抵御胁迫。在15μW/cm~2辐射处理下,叶绿素a和叶绿素b及其叶绿素总量较CK组的有所降低,而类胡萝卜素含量在采收时显著高于CK组和30μW/cm~2辐射处理。6.不同UV-B辐射处理,早熟柑橘果实果皮中色素降解酶和合成酶基因表达量有显著差异。15μW/cm~2辐射处理的果实果皮中PaO,PSY和RCCR基因表达量显著高于CK组和30μW/cm~2辐射处理,而且处理效果好于30μW/cm~2辐射处理,PaO和RCCR基酶促使果皮叶绿素降解,含量降低,RCCR酶表达量较高,有利于柑橘果皮类胡萝卜素合成的方向进行。果实果皮中色素降解酶和合成酶基因表达差异是果实色素积累变化的原因之一。
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