赤霉素和油菜素内酯对草莓果实发育和品质的影响
:为了研究赤霉素和油菜素内酯对草莓果实发育及品质的影响,本实验外源使用赤霉素、油菜素内酯以及它们的混合液对草莓进行花期处理。通过观察,记录草莓的发育进程,测量草莓果实的大小、重量及相关的生理指标。实验结果表明:赤霉素和油菜素内酯对草莓果实发育进程,果实品质改善方面都有促进作用。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法2
1.1材料 2
1.2方法 2
1.2.1处理浓度筛选2
1.2.2实验设计2
1.2.2相关指标测定方法2
2结果与分析3
2.1浓度筛选3
2.1.1赤霉素浓度筛选3
2.1.2油菜素内酯浓度筛选3
2.2草莓发育进程3
2.3草莓果实大小4
2.4 草莓果实重量5
2.5 可溶性固形物含量5
2.6 酚类物质含量6
2.7 类黄酮类物质含量6
2.8 花青素含量7
3讨论7
致谢8
参考文献9
赤霉素和油菜素内酯对草莓果实发育和品质的影响
生命基地112班 张梦玥
引言
引言
草莓(Fragaria(ananassa)是一种多年生宿根性草本果树,果实兼具营养和观赏价值,全国大部分地区都有种植。同时,草莓也是一种典型的非呼吸跃变型果实。草莓果实是由花托膨大而形成的假果。花托表面着生无数雌蕊,受精后形成瘦果,即草莓的种子。每个花托上面点缀着200多个瘦果。2011年二倍体草莓测序的完成以及草莓具有遗传转化方便,容易繁殖,生育期短(从开花到果实成熟约35d)等优点,使草莓成为研究果实发育和成熟的模式植物[1][2][3]。红颜草莓,又称日本99号,是目前最优秀的日本系列草莓。红颜草莓生长势强,植株较高,匍匐茎粗。该品种果实个大,最大可达100多克,果肉橙红色,质密多汁,香味浓香,糖度高,风味极佳,是国内种植较为普遍的一个品种。
草莓果实的发育受到植物激素的调控。
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
赤霉素类是四环三帖化合物,在植物周期中涉及很多发育过程的调节,包括种子萌发,细胞分裂和延长,花芽的诱发与发育以及果实的生长[4]。研究表明,花期喷施赤霉素可以有效地提高冬枣的坐果率,促进果实提早成熟[5]。王少敏等[6]研究发现在风水梨上涂抹赤霉素可以提高果实的重量。谢周等[7]发现赤霉素处理后使魏可葡萄果实形状变长,可滴定酸含量增加。有研究发现适当剂量的赤霉素可以使台农16号菠萝果实的发育及品质有显著的提高,在生产中施用赤霉素可以增大果形[8]。刘永庆等[9]发现赤霉素可以促进番茄植株、果实、种子的生长发育,以及促进种子物质的积累。现有气相色谱和质谱连用的方法证明,草莓叶[10]和不成熟的果实[11]中有大量内源赤霉素,包括具有生物活性的GA1和GA3。有报道表明,除去瘦果的花托在赤霉素(GA3)的处理下促进了生长,尽管只有在萘乙酸的共同作用下果实才会成熟[12]。外源GA3喷施未开花的草莓植株提高了草莓果实的大小和重量[13]。国内的研究也表明,喷施外源赤霉素可使草莓总产量提高,并不同程度地促进单果重[14][15]。
油菜素甾醇(Brassinosteroid, BR)是一种新型的植物激素,在植物生理反应的很多方面具有重要作用,比如细胞伸长和分裂、导管分化、开花、花粉发育和光形态建成[16]。BR在番茄[17]、葡萄和黄瓜果实发育和成熟过程中具有重要的作用[18]。在草莓果实发育到大绿果期,花托注射BR可显著促进草莓果实的成熟,而施用抑制剂则显著延缓草莓果实的成熟。在草莓果实由绿色转为白色时,下调BR的受体基因FaBRI1,显著延缓了果实的成熟[19]。BRs的活性形式油菜素甾酮(castasterone, CS)在开花期达到高峰,随后含量逐渐下降,在果实开始成熟时水平降低[2]。这表明BR也参与调控草莓果实的发育。
植物激素之间的相互作用一直是激素研究的热点。在拟南芥中,GA和BR协同调控细胞的伸长生长[20]、种子萌发[21]和开花时间[22]。拟南芥BR缺失型和BR不敏感型突变体均表现为对GA不敏感,提示BR的合成与信号转导对于GA正常发挥作用是必需的[23][24]。GA和BR的相互作用还依赖于拟南芥幼苗发育的不同时期[25]。同样在水稻上的研究表明,BR通过影响GA的合成与代谢调控细胞的伸长生长[26],GA和BR拮抗调控水稻根的免疫反应[27]。提示:GA和BR在草莓的果实发育过程中可能也存在相互作用。
综上所述,BR和GA均参与调控草莓果实的发育,但它们对草莓果实品质的影响却鲜有研究。本研究以栽培草莓为研究材料,研究BR和GA在草莓果实发育过程中的相互作用以及它们对草莓果实品质的影响。该研究将拓宽我们对草莓果实发育过程中激素之间相互作用的理解,也为农业生产上提高草莓产量和品质提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
草莓品种为红岩草莓,又称红颜、日本99号。种植地点:大学牌楼实验基地。2014年10月在大棚种植商品子苗。供试激素是:赤霉素(GA3)和油菜素内酯(BR) (购买自sigma公司)。
1.2 方法
1.2.1 处理浓度筛选 试验中采用GA3、BR以及两种激素的混合液处理草莓,处理方法为,在草莓花期,选择发育情况一致的花,将20微升现配的激素均匀涂在花上,每两天处理一次样品,一共处理6次,每个处理设置12个重复。果实成熟时采摘。实验中选取赤霉素(GA3)浓度梯度为:0 uM、20 uM、100 uM、500 uM,油菜素内酯(BR)浓度梯度为:0 uM、4 uM、20 uM、100 uM.
1.2.2 实验设计 本实验选取同一时期的草莓花,进行花期激素处理,实验选用最佳的激素浓度,共四个处理,每个处理12个重复。共处理3批。每隔两天去大棚观察草莓的发育时期,观察生长情况,并拍照记录。
1.2.3 相关指标的测定方法
果实大小的测定方法
直尺测量草莓果实的长和宽(cm)。
体积的测定方法
将草莓果实放入盛有一定体积水的量筒中,测量水体积差,即为草莓体积(ml)。
重量的测定方法
用分析天平直接测量(g)。
可溶性固形物的测定方法
用糖度计测量草莓样品果汁。
酚类的测定方法
测量酚类物质的方法参照A. Chaovanalikit的方法[28]。样品的研磨:液氮冷却的研钵中研磨成粉末状。取10g粉末加入20ml丙酮,放入超声波清洗仪中10分钟。离心,取上清。再用10ml的70%的丙酮提取两次。合并上清,加入80ml氯仿,170g离心20分钟。提取液用25ml酸化水不平至25ml,保存于–70 °C冰箱。每种样品重复三次。
福林酚试剂法:分别在0.5ml浸提液样品和没食子酸标准液中(0,40,80,120,160和200ppm)中加入0.5ml福林酚试剂。再加入7.5ml去离子水。室温放置10分钟。加入1.5ml的20%碳酸钠(w/v)。40 °C水浴20分钟后立即冷却。用分光光度计在755nm下测量吸光值,结果以没食子酸(mg)/鲜样(g)表示。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法2
1.1材料 2
1.2方法 2
1.2.1处理浓度筛选2
1.2.2实验设计2
1.2.2相关指标测定方法2
2结果与分析3
2.1浓度筛选3
2.1.1赤霉素浓度筛选3
2.1.2油菜素内酯浓度筛选3
2.2草莓发育进程3
2.3草莓果实大小4
2.4 草莓果实重量5
2.5 可溶性固形物含量5
2.6 酚类物质含量6
2.7 类黄酮类物质含量6
2.8 花青素含量7
3讨论7
致谢8
参考文献9
赤霉素和油菜素内酯对草莓果实发育和品质的影响
生命基地112班 张梦玥
引言
引言
草莓(Fragaria(ananassa)是一种多年生宿根性草本果树,果实兼具营养和观赏价值,全国大部分地区都有种植。同时,草莓也是一种典型的非呼吸跃变型果实。草莓果实是由花托膨大而形成的假果。花托表面着生无数雌蕊,受精后形成瘦果,即草莓的种子。每个花托上面点缀着200多个瘦果。2011年二倍体草莓测序的完成以及草莓具有遗传转化方便,容易繁殖,生育期短(从开花到果实成熟约35d)等优点,使草莓成为研究果实发育和成熟的模式植物[1][2][3]。红颜草莓,又称日本99号,是目前最优秀的日本系列草莓。红颜草莓生长势强,植株较高,匍匐茎粗。该品种果实个大,最大可达100多克,果肉橙红色,质密多汁,香味浓香,糖度高,风味极佳,是国内种植较为普遍的一个品种。
草莓果实的发育受到植物激素的调控。
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
赤霉素类是四环三帖化合物,在植物周期中涉及很多发育过程的调节,包括种子萌发,细胞分裂和延长,花芽的诱发与发育以及果实的生长[4]。研究表明,花期喷施赤霉素可以有效地提高冬枣的坐果率,促进果实提早成熟[5]。王少敏等[6]研究发现在风水梨上涂抹赤霉素可以提高果实的重量。谢周等[7]发现赤霉素处理后使魏可葡萄果实形状变长,可滴定酸含量增加。有研究发现适当剂量的赤霉素可以使台农16号菠萝果实的发育及品质有显著的提高,在生产中施用赤霉素可以增大果形[8]。刘永庆等[9]发现赤霉素可以促进番茄植株、果实、种子的生长发育,以及促进种子物质的积累。现有气相色谱和质谱连用的方法证明,草莓叶[10]和不成熟的果实[11]中有大量内源赤霉素,包括具有生物活性的GA1和GA3。有报道表明,除去瘦果的花托在赤霉素(GA3)的处理下促进了生长,尽管只有在萘乙酸的共同作用下果实才会成熟[12]。外源GA3喷施未开花的草莓植株提高了草莓果实的大小和重量[13]。国内的研究也表明,喷施外源赤霉素可使草莓总产量提高,并不同程度地促进单果重[14][15]。
油菜素甾醇(Brassinosteroid, BR)是一种新型的植物激素,在植物生理反应的很多方面具有重要作用,比如细胞伸长和分裂、导管分化、开花、花粉发育和光形态建成[16]。BR在番茄[17]、葡萄和黄瓜果实发育和成熟过程中具有重要的作用[18]。在草莓果实发育到大绿果期,花托注射BR可显著促进草莓果实的成熟,而施用抑制剂则显著延缓草莓果实的成熟。在草莓果实由绿色转为白色时,下调BR的受体基因FaBRI1,显著延缓了果实的成熟[19]。BRs的活性形式油菜素甾酮(castasterone, CS)在开花期达到高峰,随后含量逐渐下降,在果实开始成熟时水平降低[2]。这表明BR也参与调控草莓果实的发育。
植物激素之间的相互作用一直是激素研究的热点。在拟南芥中,GA和BR协同调控细胞的伸长生长[20]、种子萌发[21]和开花时间[22]。拟南芥BR缺失型和BR不敏感型突变体均表现为对GA不敏感,提示BR的合成与信号转导对于GA正常发挥作用是必需的[23][24]。GA和BR的相互作用还依赖于拟南芥幼苗发育的不同时期[25]。同样在水稻上的研究表明,BR通过影响GA的合成与代谢调控细胞的伸长生长[26],GA和BR拮抗调控水稻根的免疫反应[27]。提示:GA和BR在草莓的果实发育过程中可能也存在相互作用。
综上所述,BR和GA均参与调控草莓果实的发育,但它们对草莓果实品质的影响却鲜有研究。本研究以栽培草莓为研究材料,研究BR和GA在草莓果实发育过程中的相互作用以及它们对草莓果实品质的影响。该研究将拓宽我们对草莓果实发育过程中激素之间相互作用的理解,也为农业生产上提高草莓产量和品质提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
草莓品种为红岩草莓,又称红颜、日本99号。种植地点:大学牌楼实验基地。2014年10月在大棚种植商品子苗。供试激素是:赤霉素(GA3)和油菜素内酯(BR) (购买自sigma公司)。
1.2 方法
1.2.1 处理浓度筛选 试验中采用GA3、BR以及两种激素的混合液处理草莓,处理方法为,在草莓花期,选择发育情况一致的花,将20微升现配的激素均匀涂在花上,每两天处理一次样品,一共处理6次,每个处理设置12个重复。果实成熟时采摘。实验中选取赤霉素(GA3)浓度梯度为:0 uM、20 uM、100 uM、500 uM,油菜素内酯(BR)浓度梯度为:0 uM、4 uM、20 uM、100 uM.
1.2.2 实验设计 本实验选取同一时期的草莓花,进行花期激素处理,实验选用最佳的激素浓度,共四个处理,每个处理12个重复。共处理3批。每隔两天去大棚观察草莓的发育时期,观察生长情况,并拍照记录。
1.2.3 相关指标的测定方法
果实大小的测定方法
直尺测量草莓果实的长和宽(cm)。
体积的测定方法
将草莓果实放入盛有一定体积水的量筒中,测量水体积差,即为草莓体积(ml)。
重量的测定方法
用分析天平直接测量(g)。
可溶性固形物的测定方法
用糖度计测量草莓样品果汁。
酚类的测定方法
测量酚类物质的方法参照A. Chaovanalikit的方法[28]。样品的研磨:液氮冷却的研钵中研磨成粉末状。取10g粉末加入20ml丙酮,放入超声波清洗仪中10分钟。离心,取上清。再用10ml的70%的丙酮提取两次。合并上清,加入80ml氯仿,170g离心20分钟。提取液用25ml酸化水不平至25ml,保存于–70 °C冰箱。每种样品重复三次。
福林酚试剂法:分别在0.5ml浸提液样品和没食子酸标准液中(0,40,80,120,160和200ppm)中加入0.5ml福林酚试剂。再加入7.5ml去离子水。室温放置10分钟。加入1.5ml的20%碳酸钠(w/v)。40 °C水浴20分钟后立即冷却。用分光光度计在755nm下测量吸光值,结果以没食子酸(mg)/鲜样(g)表示。
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