本研究以甜樱桃设施栽培中的品种“极佳”为试材,于 2001 年～2003年在山东农业大学园艺学院试验站进行。重点研究了芽呼吸代谢对自然休眠进程的调控作用及相关的破眠技术。主要结果如下: 1. 休眠期可溶性糖含量不断升高,期间有两次较大幅度升高,之后可溶性糖含量趋于稳定。淀粉含量开始积累缓慢,11 月 28 日达到最高值,之后缓慢下降,持续 30d 左右,含量突然急剧下降,此后淀粉含量相对稳定。遮荫处理提高芽可溶性糖含量,使淀粉含量先高于对照而后低于对照。遮荫处理对花芽碳水化合物的影响大于叶芽。外源 ABA 处理降低了可溶性糖含量而增加了淀粉含量;GA3和 6-BA 则提高了碳水化合物的含量,以 GA3处理最为显著,在一定范围内生长调节剂浓度越大,效果越明显。 2. 甜樱桃芽蛋白质含量变化动态是:秋季气温降低时,开始形成蛋白质,越冬期间蛋白质进一步增多,12 月下旬～1 月上旬达到最高值,2月下旬蛋白质含量开始下降。氨基酸含量的变化趋势与蛋白质一致。在休眠过程中,天冬氨酸含量最高,其次是谷氨酸和脯氨酸。只有天冬氨酸、缬氨酸和蛋氨酸 3 种氨基酸属于“衰减型”氨基酸。氨的变化与氨基酸总量一致。外源生长调节剂对蛋白质含量影响因种类而异:ABA 使蛋白质含量上升,GA3和 6-BA 使蛋白质含量下降,在一定范围内,浓度越大效果越明显;与此相反,GA3和 6-BA 提高了氨基酸含量,ABA 降低了氨基酸含量。 3. 自然休眠过程中,磷酸己糖异构酶 (PGI) 活性持续下降;苹果酸脱氢酶 (MDH) 活性在整个休眠期间变化较小。葡萄糖-6-磷酸脱氢酶和6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶(G-6-PDH 和 6-PGDH)联合活性不断上升,花芽中几种酶活性均高于叶芽。上述酶活性的变化与自然休眠进程中 3 种呼吸途径的变化相吻合。遮荫处理降低了 PGI 活性,对 MDH 活性影响较小,提高了 G-6-PDH 和 6-PGDH 的联合活性。休眠前后期外源 ABA 处理均提高PGI 活性,降低了 MDH、G-6-PDH 和 6-PGDH 联合活性;GA3 和 6-BA处理均降低 PGI 活性,提高了 MDH、G-6-PDH 和 6-PGDH 联合活性,前期 6-BA 效果更明显,后期 GA3处理效果更优。在一定范围内,调节剂浓度越大效果越显著。GA3和 6-BA 处理的呼吸酶活性变化与其呼吸途径变 1<WP=10>呼吸代谢对甜樱桃自然休眠的调控及破眠技术研究化相吻合表明二者可能是通过提高 G-6-PDH、6-PGDH 的活性调控呼吸途径进而促进休眠解除。 4. 休眠初期,芽呼吸强度较高,低温来临时呼吸强度迅速下降,休眠期间变化不大,维持较低的代谢水平,休眠末期呼吸强度开始缓慢上升。休眠期呼吸途径发生显著变化:整个休眠期 TCA 途径较稳定,并占较大比例;EMP 途径呈现下降趋势,PPP 途径则呈明显上升趋势。遮荫处理降低了芽呼吸强度且对花芽呼吸强度的影响大于叶芽。遮荫处理降低了EMP 比例,提高了 TCA 和 PPP 比例。高温处理提高了芽呼吸强度,低温处理则降低了芽呼吸强度,后期叶芽呼吸强度高于对照;变温处理芽呼吸强度的影响类似于高温处理。高温下 EMP、TCA 比例上升,而 PPP 比例显著下降;低温下 PPP 比例显著提高,变温对呼吸途径的影响不大。外源 GA3和 6-BA 处理提高了呼吸强度和 TCA、PPP 比例,降低了 EMP 比例。休眠前期 6-BA 的影响效果优于 GA3,后期效果则相反。外源喷施ABA 降低了芽呼吸强度,提高了 EMP 比例,降低 TCA 和 PPP 比例。在一定范围内,调节剂浓度越大,以上效果越明显。剥除鳞片后裸芽呼吸强度高于对照,处理 9d 后稳定在较高呼吸代谢水平上。裸芽 TCA 比例与对照差别较小,EMP 和 PPP 比例高于对照。休眠期外源喷布 NaCN 等化学药剂亦对呼吸途径产生影响:化学药剂使 EMP 比例增加,TCA 比例下降而显著提高 PPP 比例,尤以硫脲的效果最显著,休眠后期喷布效果优于前期。结合破眠效果看,休眠后期喷施化学药剂破眠效果更佳,药剂以NaCN、KNO3和硫脲为宜,尤以硫脲效果最佳。 5.几种化学药剂对甜樱桃芽破除休眠的效果差异较大,硫脲的破眠效果最明显,可使叶芽和花芽分别提早萌发 10~12d 和 7d,并显著提高萌芽率;KNO3、NaCN 和大蒜提取液不同程度上对破除休眠起作用。NaF 和丙二酸处理显著提高了叶芽、花芽萌芽率,可完全打破叶芽休眠而不能打破花芽休眠。Na3PO4处理抑制芽的萌发。外源 150mg.L-1GA3可完全打破叶芽的休眠,150mg.L-16-BA 对未完成自然休眠的花芽萌发有明显促进作用,ABA 则对芽的萌发有较强的抑制作用。