为明确除草剂乙草胺胁迫对草莓根系线粒体膜功能及保护酶系统活性的影响,探究土壤施加生物炭对减缓乙草胺胁迫对草莓根系线粒体功能伤害的保护机制.以盆栽"宝交早生"草莓(Fragaria×ananassa Duch.'Hokowase')为试材,设置乙草胺处理、乙草胺+生物炭处理及清水对照3个处理,测定处理后9 d内根系相关指标的变化.结果表明,乙草胺胁迫导致根系线粒体膜透性增大,根系线粒体膜电位Δφm下降,根系活力和H+-ATPase含量降低,O2-、H2O2产生速率持续升高,保护性酶SOD、POD活性持续增长,MDA含量不断增加.乙草胺胁迫能够破坏草莓根系线粒体膜结构,增加细胞质膜过氧化程度,造成线粒体膜功能下降.土施生物炭能有效缓解乙草胺胁迫对线粒体膜功能的伤害,提高草莓植株对乙草胺的适应能力.

Owing to the specific selectivity, long persistence and effective weed control, acetochlor is widely used in agricultural production. However, the improper use of acetochlor in the strawberry breeding process can damage the growth and development of seedlings. Mitochondria is the primary site for sensing external signals, providing energy for all physiological activities in cells, and also the site producing the most ROS. Changes in membrane structure and function are closely related to plant tolerance. There are few studies on the damage mechanism of mitochondrial membrane structure and function in crop roots. In view of this pain point, Strawberry plants were used as experimental materials, the experiment comprised two treatments: an acetochlor treatment and a control treatment. Measured the changes of relevant indexes of root system within 9 days after treatment and study the effects of ROS induced by acetochlor on the structure and function of the mitochondrial membrane potential and membrane permeability in the roots of strawberry.

[目的]连作障碍是设施草莓(Fragariaxananassa Duch.)生产中遇到的严重问题,根系分泌的酚酸类物质是引起连作障碍的因素之一.本研究旨在探讨连作草莓植株的根系线粒体功能对自毒酚酸物质胁迫的生理响应,为进一步研究草莓连作障碍的生理适应机制奠定基础.[方法]本研究以草莓为试材,分别外源施加27.0 μg·g-1 丁香酸、邻苯二甲酸及两者混合溶液,借助电子显微成像、组织化学染色、液相氧电极等技术,观察根系活性氧含量变化,测定线粒体氧化磷酸化水平、呼吸途径及呼吸关键酶活性等指标的变化,研究自毒酚酸物质诱导的活性氧对根系线粒体功能的影响,探究根系线粒体参与的呼吸复合体代谢和能量代谢等生理功能的影响.[结果]施加2种外源酚酸及混合溶液处理均能导致草莓根系活力明显下降,显著影响根系总根长、总表面积、根系总体积和平均直径,抑制根系的发生和生长,抑制作用表现为丁香酸处理(D)＞两种溶液混合处理(D+L)＞邻苯二甲酸处理(L)＞CK.在草莓根系受到外界酚酸胁迫时,随着胁迫时间的延长,H+-ATPase活性前期呈现显著下降趋势,处理第3天时下降幅度最大,处理D、处理L、处理D+L分别比对照下降了38.8％、28.8％、33.7％,阻碍根细胞内外离子的运转能力,后期变化趋于平稳.根系K+Na+-ATPase及Ca2+Mg2+-ATPase活性也一定程度降低,变化规律相似.随着处理时间的延长,根系中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)及抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均呈现显著下降趋势,H202和02+含量逐渐升高,根系线粒体MPT增大,降低Δψm及根系线粒体内膜上细胞色素Cyt c/a含量,破坏线粒体内膜细胞完整性和电子传递链,其中D处理效果最为显著.在草莓植株受到外源酚酸胁迫后,根系呼吸途径虽仍以EMP-TCA途径为主,但贡献率却显著降低,而PPP途径呈现出明显的增强趋势.外源酚酸处理后期,随着胁迫时间的延长,各呼吸关键酶活性均受到抑制作用,呼吸途径比例发生改变,进而导致各呼吸途径受阻,变化程度表现为D＞D+L＞L＞CK.[结论]外源酚酸处理可导致植株根系活力降低,阻碍细胞内外各离子的运转能力,降低根系抗氧化酶活性及根系线粒体功能,各呼吸途径关键酶活性均降低,最终导致各呼吸途径受阻.

以35份李种质为试验材料,对其单果重、纵径、横径、硬度、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、固酸比、维生素C含量、果皮和果肉CIELab参数(L*、a*、b*、C、ho)共18个指标进行测定,对其进行相关性分析,并通过主成分分析计算出综合评分进行排序,进一步进行系统聚类分析,综合评价李种质资源果实品质.相关性分析结果表明,18个指标间存在一定的相关性和信息重叠,其中38对性状的相关系数达到极显著水平,13对性状的相关系数达到显著水平.主成分分析结果表明,前5个因子特征值均大于1,代表了18个指标85.237％的信息,其中第1主成分(果皮色泽因子)包含了原始信息量的34.550％,其大小主要由果皮L*值和果皮b*值决定;第2主成分(果实大小因子)包含了原始信息量的18.123％,其大小主要由纵径、横径和单果重决定;第3主成分(风味因子)包含了原始信息量的14.925％,主要由固酸比决定;第4主成分(抗氧化因子)包含了原始信息量的10.884％,其大小主要由维生素C含量决定.第5主成分(果肉色泽因子)包含了原始信息量的6.755％,其大小主要由果肉C值决定;根据主成分得分以及权重,以计算出综合评价值的大小反映供试材料的综合评价排名,得出'秋姬'、223、'青柰'等品种(系)排名靠前.聚类分析结果表明,当类间距离取15时,可将35份李种质聚为6大类,聚类分析结果与主成分分析的综合性状得分排序结果基本一致.结果 表明,不同李种质间果实品质性状变异丰富,根据18个品质指标初步综合评价出10份品质较好的种质,分别为'秋姬'、223、'青柰'、17-07-1、'兴义空心李''晚黄'、2-3、'大红袍''玉皇李'和'吉红',聚类分析和主成分分析方法可以用于李果实品质综合评价.

为分析不同李种质果肉总酚含量及其抗氧化能力,进一步提高李资源综合开发利用率,以21份李种质为试材,测定其果肉中总酚含量,采用DPPH法、FRAP法和ABTs法测定其抗氧化能力.结果 表明:李果肉中总酚含量丰富且不同种质间差异明显,不同李种质果肉中总酚含量为81.8～1 104.9 mg/kg,平均含量549.1mg/kg.'密山大紫李'和03297含量较高,'玉皇李'含量最低;不同李种质间DPPH自由基清除能力介于25.19～270.61 μmol/g,FRAP抗氧化能力介于80.85～1 096.47μmol/g,ABTs抗氧化能力介于74.84～635.59 μmol/g.果肉中总酚含量与DPPH、FRAP、ABTs均呈极显著正相关.3种抗氧化评价方法的相关性分析表明,DPPH与FRAP、DPPH与ABTs、FRAP与ABTs相关性均达到极显著水平.

为分析不同李种质果皮总酚含量及其抗氧化能力,以21个李种质为试材,测定果皮中总酚含量,采用DPPH法、FRAP法和ABTs法测定其抗氧化能力.结果 表明:李果皮中酚含量丰富且不同种质间差异明显,不同李种质果皮中总酚含量为66.39～560.81 mg/100 g,平均含量224.23 mg/100 g,变异系数为48.24％,安哥诺、黑宝石、密山大紫李、青捺中含量较高,玉皇李含量最低.李果皮酚提取物具有较强的抗氧化能力,综合抗氧化能力较强的品种有安哥诺、黑宝石、密山大紫李、青捺和布尔班克.果皮中总酚含量与DPPH、FRAP和ABTs均呈极显著正相关.3种抗氧化评价方法的相关性分析表明,DPPH/FRAP、DPPH/ABTs和FRAP/ABTs相关性均达到极显著相关,3种方法可作为李果皮酚类物质抗氧化能力评价的主要选择.

对辽西地区李地方品种和引进品种的主要经济性状进行了调查分析;对单果重、可溶性固形物含量、可溶性糖含量、维生素C含量、总酸含量进行测定.总结了辽西地区李品种存在的主要问题,并提出辽西地区李发展建议,为李引进品种的推广、科研工作者和果农选择主栽品种提供理论依据.

李果实中含有丰富的矿物质、类胡萝卜素、果胶和酚类物质,因其果实中富含酚类物质而具有抗氧化、抗炎、抗肿瘤等功能和极高的营养价值.本文对李果实中酚类物质组成、含量及其生物活性的研究进行综述.主要包括李果实中酚类物质组成,不同种质、不同时期李果实中主要酚类物质含量;李果实酚类物质在抗氧化、抗炎、改善认知、防治心血管疾病和骨骼健康等方面的生物活性.旨在通过综述李果实酚类物质组成、含量及其生物活性的报道,为李果实酚类物质评价体系的建立、李果实酚类物质开发利用和高酚李品种的选育提供信息.