摘要
中国幅员辽阔，苹果大多种植于北方，因此容易遭受低温危害。晚秋早霜、冬季持续低温、花期霜冻等低温胁迫影响苹果树苗的成活、植株的营养生长和生殖发育，进而影响苹果产量和品质，对中国西北部、北部苹果产区的苹果产业产生了严重影响。γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid，GABA），一种四碳非蛋白质氨基酸，已被研究证实参与植物细胞体内多种生理生化代谢过程，能够提高植物环境胁迫耐性。为探索提高苹果耐低温性的有效途径和方法，减轻低温胁迫引起的苹果产业损失，本研究筛选了适宜的外源GABA施用浓度，综合评价了‘秦蜜’、‘蜜脆’、‘秦脆’、‘礼泉短富’、‘玉华早富’、‘金冠’6个苹果品种幼苗的耐冷性和耐冻性，并进一步以耐冻性存在差异的品种‘秦蜜’和‘蜜脆’幼苗为试验材料，从品种差异、病毒携带情况、冷驯化与否三个方面，分析了冻胁迫下不同苹果幼苗的响应差异及外源GABA提高苹果幼苗耐冻性的作用，以期为提高苹果幼苗耐冷性和耐冻性提供一定的理论依据和数据支撑。主要研究结果如下： （1）冷胁迫和冻胁迫下，苹果幼苗萎蔫下垂，叶片相对电导率（REL）、丙二醛（MDA）含量升高，光系统Ⅱ原初光化学效率（Fv/Fm），过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）活性下降。外源喷施浓度分别为0.5、5、10、20、35、50、75和100mM GABA后，幼苗萎蔫程度减轻，叶片REL、MDA降低，Fv/Fm，CAT、SOD活性升高。在本试验设置的8个外源GABA浓度梯度中，外施50mM GABA提高苹果幼苗耐冷性和耐冻性效果最优。 （2）基于抗逆指数的隶属函数法和聚类分析，冷胁迫下，6个不同品种的苹果幼苗，‘秦蜜’耐冷性强，‘蜜脆’和‘秦脆’耐冷性较强，‘礼泉短富’耐冷性中等，‘玉华早富’和‘金冠’耐冷性较弱。通过隶属函数法和聚类分析，冻胁迫下，6个不同品种的苹果幼苗，‘秦蜜’和‘秦脆’耐冻性强，‘蜜脆’和‘礼泉短富’耐冻性较强，‘玉华早富’耐冻性中等，‘金冠’耐冻性较弱。 （3）苹果品种耐冻性不同，其幼苗对冻胁迫的响应不同。冻胁迫下，耐冻性强的苹果品种‘秦蜜’与耐冻性较强的苹果品种‘蜜脆’相比，叶片REL、MDA、H2O2、O2-.含量分别降低43.3%、40.8%、15.1%、10.3%，CAT、POD、SOD、APX活性分别升高39.9%、48.1%、115.3%、25.1%，Pro、GABA、可溶性糖、GSH、可溶性蛋白含量分别升高34.4%、5.8%、27.8%、13.1%、17.5%，激素含量变化更为明显，植株耐冻性更强。 （4）冻胁迫下，‘秦蜜’脱毒苗相比‘秦蜜’带毒苗，叶片MDA、H2O2、O2-.含量分别降低36.6%、50.9%、11.5%，CAT、POD、SOD、APX活性分别升高13.7%、9.0%、26.8%、23.9%，Glu、Pro、GABA、可溶性蛋白、GSH含量分别升高21.2%、32.0%、2.1%、3.0%、37.9%，激素含量变化更为明显，植株耐冻性更强。 （5）冻胁迫下，‘蜜脆’冷驯化苗相比‘蜜脆’非驯化苗，叶片REL、MDA、H2O2、O2-·含量分别降低81.7%、44.7%、27.8%、40.6%，CAT、POD、SOD、APX活性分别升高98.8%、65.1%、182.8%、49.0%，Glu、Pro、可溶性蛋白、GABA、GSH、可溶性糖含量分别升高43.8%、56.4%、21.6%、6.6%、112.6%、77.7%，激素含量变化更为明显，植株耐冻性更强。
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