洋葱春化处理及其抽薹过程中主要生理生化物质变化规律研究

洋葱(Allium cepa L.)，百合科(Liliaceae)，葱属(Allium)，二年生植物，在世界蔬菜生产面积上仅次于马铃薯与番茄，目前中国的洋葱种植面积与总产量均居世界第一位，但洋葱在幼苗假茎径粗达到0.6㎝以上，2-10℃持续低温条件下就容易完成春化，发生未熟抽薹，造成严重经济损失，因此在生产中当外界低温持续时间较长时，就会存在抽薹隐患，加之近年来全球气候变暖，暖冬气候频频发生，因此在生产中能够对未熟抽薹发出预警，并及时采取应对措施，降低损失对于洋葱栽培意义重大。 为掌握洋葱生理化特性与花芽分化和开花的机理，对金红一号和白雪洋葱进行春化处理和抽薹研究，发现可溶性糖、可溶性蛋白质、活性氧清除系统的酶活性、核酸水平以及内源激素与成花和抽薹有一定相关性，探讨洋葱未熟抽薹与其主要生理生化物质的内在联系，以此对洋葱抽薹作出预警、预报，从而降低洋葱栽培损失。 1.通过低温处理组和对照组洋葱叶片可溶性糖和可溶性蛋白质测定，研究发现可溶性糖在低温处理后逐渐升高，在花芽分化完成时抽薹期又下降，而对照组鳞茎形成初期可溶性糖含量一直降低，之后又上升，当鳞茎停止生长时趋于稳定。在低温处理后和抽薹过程中可溶性蛋白质含量变化呈降低—升高—降低—升高的变化趋势，对照组则呈上升—下降—上升的趋势。 2.洋葱叶片CAT在整个春化处理至开花过程中总体呈先降低后升高的趋势，在盛花期CAT活性出现一个暂时高峰后又下降，同时SOD活性变化趋势与CAT的变化趋势基本相似，而POD的活性呈双峰曲线，升高-降低-升高-降低。在春化至抽薹开花过程中，细胞代谢活动旺盛，植物体内逐渐富集较多的超氧自由基，从而导致SOD活性的增高，伴随植株体内活性氧代谢加强，H2O2积累，CAT的活性也随之增加，而POD是植物体内普遍存在的酶，参与体内多种生理活动，随着开花过程中代谢的加强酶活性增强，在现薹和盛花期后都有小幅下降，白雪和金红一号两品种的三种酶活性的变化规律基本一致，但变化幅度存在差异。 3.洋葱低温处理后核酸总量开始上升，达到最高峰时又开始下降后上升，对照也成相似的升降趋势，但对照组在整个过程中总核酸含量一直较低。DNA、RNA和总核酸变化趋势一致，但是DNA水平变化较小，核酸的变化主要体现在RNA含量变化上，这期间以RNA的大量复制为主，RNA/DNA的水平逐渐升高，对照组RNA/DNA值呈上升—下降—上升的趋势。 4.通过前期的低温处理，洋葱叶片的GA3、IAA含量已经处于一个较高水平，高水平的GA3、IAA不利于花芽分化，随后GA3和IAA水平逐渐降低向有利于花芽分化的方向变化，趋于稳定后开始回升，而ABA水平正好相反，初期较低并逐渐积累。GA3在整个过程中含量都较高，葱薹抽出时期GA3、IAA水平也较高，与激素间的动态平衡有关系。而ABA则在花芽发育中水平降低，后期开花中水平升高，促进种子成熟。可以说在低温处理及春化完成过程中，3种内源激素的含量此起彼伏不断发生着激烈的变化，最终达到动态平衡，促进花芽分化完成。GA3、IAA、ABA几种不同种类的植物激素的生理效应有着相互促进和相互拮抗的效果，因此植物激素间的平衡关系对植物生长发育更为重要。