盐渍化条件下枣糖分积累与转化的光响应机制研究

Soil salinization Stress can affect plant photosynthesis, which result in corresponding change of fruit glucose metabolism, thereby affecting the quality of fruit. The low light condition, caused by overshade between mature leaves of plant that cultived in close planting, has a different regulatory function on plant leaf development and its sugar metabolism. .This project uses organic matrix groove cultivation controlled conditions and field experiments to study close planting jujube leaf development, photosynthetic characteristics, carbohydrate content and enzyme activity related to sucrose metabolism, and their relationship under saline stress, which will reveal the Physiological mechanism of carbohydrate synthesis, sugar accumulation and transformation on jujube under long-term stress and short-term stress of salinized soils. This project also clarify the response mechanism to different light environment on synthesis and accumulation of jujube assimilation product on. The results can provide a reference for reasonable close planting and training and pruning of salinized soil cultivation of jujube, the theory basis for jujube facility cultivation.

盐渍化土壤逆境胁迫可通过影响植物光合作用而导致果实内糖代谢发生相应改变，进而影响果实品质，而目前果树的高密度栽培所形成的相邻植株中下部成熟叶片之间相互遮荫的部分弱光环境对植物叶发育及糖代谢有着不同的调控影响。本项目采用人工控制条件下的有机基质槽式栽培试验和田间试验，通过对新疆盐渍逆境胁迫下密植红枣在不同光照条件下叶片发育、光合特性及体内糖类物质含量和糖代谢相关酶活性变化及其相互关系的研究，揭示新疆盐渍化土壤长期胁迫和短期胁迫对枣碳水化合物合成、果实糖分积累与转化的影响机制，阐明红枣碳同化产物合成与积累在逆境胁迫下对不同光域环境的应答响应机制，为新疆盐渍化土壤栽培红枣的合理密植和整修修剪方式提供参考，也为枣树设施栽培提供理论依据。

盐渍化土壤环境可通过影响植物光合作用而导致果实内糖积累及代谢过程发生相应改变，进而影响果实品质，而目前新疆枣园高密度栽培所形成的相邻植物中下部叶片相互遮阴形成的弱光环境对植物叶片发育及果实糖代谢亦产生不同的调控作用。本项目基于新疆盐渍化土壤环境下，在人工控制条件下，实施了不同浓度盐碱胁迫协同遮阴处理对密植园骏枣叶片发育、果实糖组分及含量和相关代谢酶活性变化的研究，结果认为：遮荫处理后，骏枣叶片的栅栏组织细胞变短，排列疏松，细胞间隙变大，叶片厚度变小。重遮阴处理间，随着盐胁迫程度的加重叶片厚度增加；轻度盐碱胁迫下，遮阴处理对骏枣发育前期果实可溶性糖含量影响较大，而对发育后期果实糖含量影响较小，且发育中早期果实SS和SPS活性增加缓慢，发育后期果实SS和SPS活性较高；重度盐碱胁迫条件下则正相反，遮阴处理对骏枣发育前期果实可溶性糖含量影响较小，而对后期发育果实可溶性糖含量影响较大，并显著降低果实SS、SPS活性，遮荫程度越重，活性下降幅度越大。在田间栽培条件下，选择土壤盐碱化程度相对一致的枣园，实施不同光照强度不同遮阴时间处理对骏枣叶片发育和果实糖代谢的影响研究，结果显示：轻度遮荫处理使骏枣叶片中的可溶性糖含量增加，重遮荫处理则使可溶性糖含量显著下降；随着遮荫程度的加重和遮荫时间的延长，骏枣叶面积和比叶面积变大，比叶重下降；叶片厚度、栅栏组织和海绵组织厚度变小；叶绿体肿胀变形，叶绿体数目减少，叶片叶绿体内的淀粉粒体积变大，数目增多。遮阴还使叶片净光合速率（Pn）下降，气孔导度(Gs)和蒸腾速率（Tr）降低，胞间CO2浓度（Ci）升高，降低了骏枣叶片的光合能力。弱光和长时间（55天）遮阴降低了发育后期果实总糖、果糖、葡萄糖及蔗糖含量；遮阴还不同程度提高了骏枣果实发育前期的转化酶活性，降低了果实发育后期的蔗糖合成酶、蔗糖磷酸合成酶活性。本项目获得了盐渍化逆境下骏枣果实糖积累及代谢酶活性变化应答不同光照强度机制的初步结果，这将为进一步开展逆境环境下的枣果实糖代谢机制研究奠定基础。