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梨作为我国第三大水果,梨树的栽培面积在2000年突破100万hm2,作为主产区的安徽梨树种植多分布于黄河古道地区,由于黄河古道地区土壤多为碱性,导致梨树生长过程缺铁黄化严重,其中由韩国引进的’黄金梨’表现尤为严重。本实验室前期试验结果表明,叶面喷施GA3能使缺铁引起的黄化症状缓解,同时研究还表明,缺铁不仅导致叶片中Fe含量的下降,同时N含量也随之下降,且缺铁程度的加重导致GA3含量、赤霉素受体GID1表达量随之增加,DELLA1蛋白相对表达量会随着缺铁程度加重而逐渐上调趋势。目前国内外,有关GA3处理能使黄化叶片复绿,及GA3处理影响Fe代谢、N代谢的调控机制及GA3信号转导相关基因的表达研究还未报道。试验以’黄金梨’叶片为材料,经不同浓度GA处理后,通过荧光定量PCR技术,分析不同处理间铁代谢中Fe3+整合物还原酶基因、铁贮藏蛋白基因、铁还原蛋白基因、Fe2+转运酶基因及GA信号转导中的GA20x基因、GId1的4个等位基因和DELLA蛋白的3个等位基因的影响;同时测定亚硝酸还原酶、三价铁螯合物还原酶活性,应用 ELISA(Enzyme-Linked Immunosorbent Assay,ELISA)酶联免疫法,测定了不同叶片中GA3、ABA、IAA、ZR、IPA含量;分别应用ICP-AES(Inductively coupled plasma atomic emission spectrometry)电感耦合等离子发射光谱法和凯氏定氮法测定Fe的含量和N的含量。主要结果如下:1.GA3在喷施后,各处理均在6 d时开始出现明显复绿效果,叶片出现整体复绿,其中处理200 mg L-1复绿效果最好,叶片中二价铁转运体基因IRT、氧化还原蛋白基因Fd1、铁氧还蛋白基因FER2基因正常叶片基因表达量显著高于黄化,GA3处理黄化叶片后,各基因表达量均有明显的升高,9 d~12 d显著上升且达到差异性显著,喷施GA3黄化叶片中的矿质元素Fe含量显著升高,与正常叶无明显差异,这可能与叶片复绿及叶片中二价铁转运体基因IRT、氧化还原蛋白基因Fd1、铁氧还蛋白基因FER2基因上调有关。2、叶片中亚硝酸还原酶基因NIR基因表达量正常叶显著高于黄化叶,GA3处理的’黄金梨’黄化叶片中亚硝酸还原酶基因NIR前期表达量不明显,12 d时基因表达量显著高于黄化叶片,达到显著性差异,叶片中亚硝酸还原酶酶活性12 d时显著升高与基因表达量相一致,喷施GA3黄化叶片中的矿质元素N含量显著升高,这可能与叶片亚硝酸还原酶基因NIR基因上调有关。3、本试验中发现,’黄金梨’叶片中基因GAox、DELLA1,黄化叶片与正常叶片中基因表达量,黄化叶显著高于正常叶,GA3处理的’黄金梨’黄化叶片中基因表达量呈先升高随后降低,12 d时与对照组表达量差异不显著。赤霉素受体GId1的4个等位基因中GId11正常叶片相对表达量高于黄叶片,GA3黄化叶片后,各基因表达量均有明显的升高随后逐渐降低,均与黄化叶呈显著性差异;4、试验中,黄化叶片中IAA、ZR、IPA含量显著低于对照,试验中外源GA3喷施后,黄化叶片中内源激素均显著升高,12d激素含量达到最大呈显著性差异,GA3对IAA、ZR、IPA存在影响。由于ABA与GA3具有拮抗作用,黄化处理中ABA含量受到了很好的抑制。