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植物受到逆境或非逆境胁迫后,导致以H202为代表的活性氧(ReactiveOxgenSpecies,ROS)的爆发和积累。长期以来,活性氧一直被认为是植物代谢过程中的毒副产品,然而近年来,越来越多的证据表明,ROS不仅只是细胞代谢中有害的副产品,更是细胞信号转导和调控的重要组成部分。低浓度的活性氧可以激活细胞的抗氧化系统,提高植物抗冷力。香蕉是华南地区最重要的水果之一,采后果实对冷害敏感,低温贮藏中易发生冷害,本文用外源H202溶液、激发植物内源}t202产生的药物茉莉酸甲酯(MJ)和水杨酸(SA)处理采后香蕉果实,探讨这些处理提高香蕉耐冷性的效果及其生理作用。主要研究结果如下:
1.外源H202、SA、MJ处理最佳浓度分别为H20220mM、SA0.1g/l、MJ10-4M。与对照果实相比,能使果实冷害症状推迟2—5d出现。
2.H202、SA、MJ处理能够减轻果皮硬化,维持果皮颜色,降低细胞膜电解质渗出率,降低有毒物质丙二醛含量,抑制香蕉果实呼吸速率的升高,同时提高了POD、SOD活性,降低PPO活性,经H202、SA、MJ处理的采后香蕉果实激活了采后果实的防卫酶系统,提高了采后果实耐冷性。
3.H202、SA、MJ处理提高果实耐冷性的过程中,促进了CAT活性的降低及H202含量的升高,但H202含量与CAT活性并不是一对一的升降关系,推测可能还有其它酶对H202的积累起作用。
4.SA、MJ处理增加了SOD等酶活性,抑制了CAT酶活性,进而引起了采后香蕉果实中的H202积累。
5.适当浓度的外源H202处理亦能够提高香蕉果实抗冷性,表明当香蕉受到一个可容忍浓度ROS的作用后,就能产生抗逆境例如冷害的能力。
综上所述,在冷害条件下,H202、SA、MJ处理提高香蕉的抗冷性的同时,增加了SOD等活性,抑制了CAT活性,从而引起了香蕉果实的内源H202积累,推测活性氧作为信号分子参与诱导了采后香蕉果实的抗冷性。SA、MJ作为上游的信号分子,传导给为第二信使的下游H202,然后诱导抗冷基因的表达。内源H202含量、CAT酶活性与抗冷性之间可能存在一定的相关性。