谭钺　王茂生　吕勐　崔海金

摘要：研究了50℃高温、单氰胺和苯基噻二唑基脲（TDZ）打破‘曙光油桃深休眠的效果和对休眠芽呼吸作用的影响。结果表明，在深休眠时期，50℃高温和单氰胺均具有显著的破眠作用，并抑制芽呼吸；而TDZ破眠效果较差，对休眠芽的呼吸速率也无显著影响。

关键词：油桃；破眠处理；高温 ；单氰胺；TDZ；芽呼吸

中图分类号：S662.139文献标识号：A文章编号：1001-4942（2014）05-0049-04

落叶果树芽的自然休眠是植物体为抵御冬季低温而自然形成的一种生物适应性。自然条件下，一定时间的低温积累是自然休眠解除的必要条件，没有足够的低温积累，植物不能正常萌芽生长，树体生长发育也会发生异常，从而使正常的果树生产受到影响[1～3]。自然休眠的这种特点严重限制了设施果树生产的发展和温暖地区的落叶果树的栽培。许多研究表明，休眠进程的发展和休眠调控与呼吸代谢密切相关，多种人工破眠过程都表现出与呼吸代谢变化的密切关系[4～8]。为继续揭示呼吸代谢与休眠解除的内在关系，本试验选择3种不同类型的破眠处理，50℃高温（物理类）、单氰胺（化学类）和苯基噻二唑基脲（TDZ，生长调节剂类），研究了其打破‘曙光油桃芽自然休眠的作用和对休眠芽呼吸作用的影响。

1材料与方法

1.1供试材料

以3年生‘曙光油桃（Prunus persica var. nectariana cv. Shuguang）为试材，在自然休眠的深休眠阶段，从树体中部随机采集一年生枝条进行试验（根据历年试验资料，自然条件下‘曙光油桃在11月下旬处于深休眠时期）。试验用树生长势一致，正常管理。

1.2试验设计

试验设3个处理，分别为高温处理（使用生物培养箱对枝条进行50℃处理1 h）、单氰胺处理（喷施浓度为0.5%）和TDZ处理（喷施浓度为50 mg/L），以不进行破眠处理的枝条为对照。各处理完毕后剪去枝条基部剪口处干枯部分并分别插入清水中，转移至光照培养箱。培养条件为：温度25℃，光照强度300 μmol/（m2·s），光照12 h。培养时，每3天将剪口处剪去3～5 mm 并换水。50℃高温处理时间和单氰胺、TDZ的施用浓度均通过预备试验筛选得出。

1.3测定方法

1.3.1芽状态检测采用测定萌芽率的方法检测花芽的自然休眠状态。自转移至光照培养箱后观察芽萌发情况并统计萌芽率，萌芽以鳞片开裂并露出花器官或叶片为标准。以处理后萌芽率的高低判定破眠效果。

1.3.2呼吸速率测定测定破眠处理对呼吸速率的直接影响，并分别测定处理后0.5、1、2、4 d芽呼吸速率的变化。

参照李瑾等[4]、于芹等[5]的方法，使用氧电极系统进行呼吸速率测定，以氧气消耗速率表示呼吸速率。测定温度为20℃，测定时，称取已剥除鳞片的花芽0.1 g，充分抽气后将芽体置于反应杯中，加入2.0 mL介质溶液（蒸馏水或破眠剂溶液）进行测定，重复3次。测定破眠处理对呼吸作用的直接影响时，将休眠芽直接置于破眠剂溶液中进行呼吸速率测定，单氰胺浓度梯度为0、0.25%、0.5%，TDZ浓度梯度为0、25、50 mg/L。受仪器使用条件限制，50℃高温环境中无法测定呼吸速率。

2结果与分析

2.1高温、单氰胺和TDZ对芽萌发的影响

在本试验中，未经破眠处理的枝条，在30天内没有出现芽萌发迹象（图1中未显示），说明采集样品时‘曙光油桃处于深休眠状态。经50℃高温、单氰胺和TDZ处理后，休眠芽均呈现萌发。3种处理相比，50℃高温和单氰胺打破自然休眠的效果较好，而TDZ的效果较差，远不如50℃高温和单氰胺。花芽与叶芽受破眠处理的影响不同，进行处理后，叶芽萌发较早，而花芽萌发较晚，萌芽率也较低（见图1）。

2.2不同处理对休眠芽总呼吸的影响

单氰胺与休眠芽直接接触时，表现出对呼吸作用强烈的抑制作用，抑制程度与浓度呈正相关。在破眠浓度（0.5%）下，单氰胺对休眠花芽和叶芽呼吸速率的抑制程度分别达到22.6%和37.1%。TDZ对休眠芽的呼吸速率无明显影响（见图2）。

图2单氰胺和TDZ对休眠芽呼吸速率的直接影响

经不同方式处理后，芽呼吸速率的变化动态不同。50℃高温对休眠芽的呼吸代谢具有抑制作用，且持续时间较长，处理后数小时内花芽、叶芽呼吸速率仍维持在较低水平。虽然单氰胺表现出对休眠芽呼吸强烈的即时抑制作用，但在处理后12 h，其作用逐渐转向促进，至处理后24 h，花芽与叶芽的呼吸速率分别比对照高出47.72%和50.24%。因此，可以判断单氰胺对休眠芽呼吸代谢的影响趋势为先抑制后促进，TDZ对休眠芽呼吸速率的影响未表现出明显规律，仅花芽在处理后24 h略高于对照（见图3）。

图3不同处理后休眠芽的呼吸速率变化

3结论与讨论

多年的研究表明，许多处理都具有打破自然休眠的作用。根据作用方式的不同，可以分为三类，分别为物理类、化学类和生长调节剂类。本试验中，物理类的50℃高温和化学类的单氰胺在深休眠期均表现出显著的破眠作用，而生长调节剂类的TDZ效果不佳。

自然休眠的调控与呼吸代谢密切相关，不同的休眠阶段对应着不同的呼吸代谢模式[4～6]，而休眠解除过程也表现出与呼吸抑制相关联。呼吸抑制剂NaN3在葡萄上具有显著的破眠作用，而高温打破葡萄休眠的过程中发现芽内无氧呼吸关键酶基因表达的上调[7]，说明正常的呼吸代谢受到了干扰。Ophir等[8]也认为线粒体活性干扰和低氧环境可能在单氰胺和热激破眠中有重要作用。本试验显示，具有显著破眠作用的50℃高温和单氰胺都能直接抑制休眠芽的呼吸作用，而且这种抑制在处理进行时就发生，是休眠芽响应破眠处理的早期反应，因此，对后期的休眠解除系列反应很可能起到启动作用。破眠效果较差的TDZ并未表现出对芽呼吸作用的抑制。TDZ是一种高效细胞分裂素，能够影响植物组织细胞的呼吸代谢，但影响方式取决于使用浓度和组织类型[10]。本试验中，TDZ破眠作用的浓度远高于正常组织培养中TDZ的使用浓度，但仍未表现出对芽呼吸作用的抑制，这可能与休眠芽分生组织细胞特殊的生理状态有关。本研究的内容尚不能充分说明TDZ破眠过程中呼吸代谢与休眠解除的关系，需在今后研究中进一步探讨。endprint

参考文献：

[1]Arora R，Rowland L J，Tanino K. Induction and release of bud dormancy in woody perennials： a science comes of age [J]. Hort. Science，2003，38（5）：911-921.

[2]Erez A. Temperate fruit crops in warm climates [M]. The Netherlands： Kluwer Academic Publishers，2000：17-48.

[3]Legave J M，Garcia M，Marco F. Some descriptive aspects of drops process of flower buds or young flowers on apricot in south of France [J]. Acta Horticulturae，1982，121： 75-83.

[4]李瑾，高东升，于芹，等. 光周期处理对油桃芽休眠诱导效应及呼吸速率的影响[J]. 中国农业科学，2009，42（1），210-215.

[5]于芹，高东升，徐小明，等. 油桃芽体自然休眠诱导与两条主要电子传递途径的关系[J]. 中国农业科学，2008，41（12）：4149-4154.

[6]McPherson H G，Snelgar W P，Manson P G，et al. Bud respiration and dormancy of Kiwifruit （Actinidia deliciosa） [J]. Annals of Botany，1997，80（4）：411-418.

[7]Pérez F J，Vergara R，Or E. On the mechanism of dormancy release in grapevine buds：a comparative study between hydrogen cyanamide and sodium azide [J]. Plant Growth Regulation，2009，59（2）：145-152.山 东 农 业 科 学2014，46（5）：52～54Shandong Agricultural Sciences山 东 农 业 科 学第46卷第5期谭效磊，等：endprint

参考文献：

[1]Arora R，Rowland L J，Tanino K. Induction and release of bud dormancy in woody perennials： a science comes of age [J]. Hort. Science，2003，38（5）：911-921.

[2]Erez A. Temperate fruit crops in warm climates [M]. The Netherlands： Kluwer Academic Publishers，2000：17-48.

[3]Legave J M，Garcia M，Marco F. Some descriptive aspects of drops process of flower buds or young flowers on apricot in south of France [J]. Acta Horticulturae，1982，121： 75-83.

[4]李瑾，高东升，于芹，等. 光周期处理对油桃芽休眠诱导效应及呼吸速率的影响[J]. 中国农业科学，2009，42（1），210-215.

[5]于芹，高东升，徐小明，等. 油桃芽体自然休眠诱导与两条主要电子传递途径的关系[J]. 中国农业科学，2008，41（12）：4149-4154.

[6]McPherson H G，Snelgar W P，Manson P G，et al. Bud respiration and dormancy of Kiwifruit （Actinidia deliciosa） [J]. Annals of Botany，1997，80（4）：411-418.

[7]Pérez F J，Vergara R，Or E. On the mechanism of dormancy release in grapevine buds：a comparative study between hydrogen cyanamide and sodium azide [J]. Plant Growth Regulation，2009，59（2）：145-152.山 东 农 业 科 学2014，46（5）：52～54Shandong Agricultural Sciences山 东 农 业 科 学第46卷第5期谭效磊，等：endprint

参考文献：

[1]Arora R，Rowland L J，Tanino K. Induction and release of bud dormancy in woody perennials： a science comes of age [J]. Hort. Science，2003，38（5）：911-921.

[2]Erez A. Temperate fruit crops in warm climates [M]. The Netherlands： Kluwer Academic Publishers，2000：17-48.

[3]Legave J M，Garcia M，Marco F. Some descriptive aspects of drops process of flower buds or young flowers on apricot in south of France [J]. Acta Horticulturae，1982，121： 75-83.

[4]李瑾，高东升，于芹，等. 光周期处理对油桃芽休眠诱导效应及呼吸速率的影响[J]. 中国农业科学，2009，42（1），210-215.

[5]于芹，高东升，徐小明，等. 油桃芽体自然休眠诱导与两条主要电子传递途径的关系[J]. 中国农业科学，2008，41（12）：4149-4154.

[6]McPherson H G，Snelgar W P，Manson P G，et al. Bud respiration and dormancy of Kiwifruit （Actinidia deliciosa） [J]. Annals of Botany，1997，80（4）：411-418.

[7]Pérez F J，Vergara R，Or E. On the mechanism of dormancy release in grapevine buds：a comparative study between hydrogen cyanamide and sodium azide [J]. Plant Growth Regulation，2009，59（2）：145-152.山 东 农 业 科 学2014，46（5）：52～54Shandong Agricultural Sciences山 东 农 业 科 学第46卷第5期谭效磊，等：endprint