植物學性狀參與臍橙果實油斑病調控的礦質營養代謝機制研究

摘要：對紅橘砧奉節72-1臍橙正常和油斑病發生較嚴重的掛果枝植物學性狀以及掛果枝所在營養枝功能葉片和果皮N、P、K、Ca含量進行了分析，探討植物學性狀對礦質元素代謝調控與柑橘果實油斑病發生的關系。結果發現奉節72-1臍橙果實油斑病的發生與果枝植物學性狀和果枝所在功能葉片礦質營養N、K和Ca含量有緊密的關系，果枝長度6～15cm、果枝葉數7～10枚、掛果數2～3個果實油斑病程度較輕。紅桔砧奉節72—1臍橙果實油斑病程度較重的掛果枝所在營養枝功能葉片和果皮中N、K和Ca含量均顯著低于油斑病程度較輕的植株，呈顯著或極顯著負相關，而與葉片和果皮中P的含量均未達顯著水平。

關鍵詞：柑橘；奉節臍橙；油斑病；果皮；葉片；礦質元素

中圖分類號：S666

文獻標識碼：A

文章編號：1009-9980f2010103-461-05

柑橘果實油斑病是柑橘果實外皮組織中的油胞破裂后滲出的具有光毒性的橘油對果皮造成的傷害，嚴重地影響柑橘果實的商品價值和貯藏性能，很多柑橘栽培品種在果實成熟時都會發生程度不同的油斑病，目前已成為柑橘果實的重要生理病害之一。Knight等研究表明油斑病病斑是由于柑橘果實外皮皮層油胞細胞瓦解、細胞壁破裂扭曲變形后相互疊加在一起造成的，并認為病斑變褐可能還有如多酚氧化酶和過氧化物酶等一些酶的參與。Sawamura等研究發現，柑橘果實油胞中溢出的橘油被油胞周圍組織的抗壞血酸氧化后產生毒性，導致油斑病的發生。而Wild研究發現，與有氧條件下相比，無氧條件下果實的油斑病發生率沒有降低，但外皮組織凹陷部位沒有出現典型的顏色變暗，只有將果實移到有氧條件下，感病部位才出現褐色病斑，因此他認為O₂促進了柑橘外皮病斑的顏色褐變。shomer等研究發現，柑橘果實外皮上的綠褐色病斑，是由于滲到橘皮下表層組織里的橘油阻礙了葉綠素向成色素細胞的分化，進而形成巨型葉綠體造成的。目前關于柑橘果實油斑病大部分研究主要集中在柑橘油斑病發生的生理現象和表觀特征上，尚未見有關柑橘油斑病防治相關的生理研究方面的報道。我們探討了紅橘砧奉節72-1臍橙果實油斑病與植物學性狀以及與果皮和葉片礦質元素含量的關系，以闡明柑橘油斑病形成礦質營養代謝調控機理，為制定降低柑橘油斑病程度的栽培措施提供理論依據。

1 材料和方法

1.1 柑橘油斑病的田間調查

試驗于2007—2008年在重慶奉節縣朱衣鎮柑橘示范園進行。隨機選取生長勢基本一致的12a生紅橘(Citrus tangerine Hort.ex.Tanaka)砧奉節72-1臍橙(C.sinensis Osbeck)5株，于11月25日，隨機統計每株樹10枝掛果枝的葉片數、掛果枝長度以及掛果數，同時統計每一果枝上每個果實油斑病病斑面積和個數，其中>0.25cm²和≤0.25cm²的病斑，分別記為x₁和x₂，單果果實油斑病程度以公式DO=0.5₁+0.25₂計算而得。采用20個果實的單果油斑病總面積及DO相關分析表明R²=0.92，達到極顯著正相關。DO值越大表明單果油斑病發病程度越高。

1.2 果皮和葉片礦質元素含量的測定

2007年11月25日在上述果園隨機選取10株生長勢基本一致的12a生紅桔砧奉節72-1臍橙植株。每株按照病情輕重分別選取油斑病發生程度較輕(發生率在10％以下)和嚴重(發生率在50％以上)的掛果枝各采集果實20個，同步采集樣品果所在果枝的營養枝功能葉片20枚，共2個處理，10次重復。于實驗室立即用無離子水清洗，葉片和剝取的果皮在105℃下殺青20min，然后在60℃條件下烘干，研磨成粉。用凱氏定氮法測定N，鉬藍比色法測P，火焰光度法測K，原子吸收分光光度法測定Ca含量。

1.3 數據處理

每試驗處理重復10次，每處理統計數據為平均值±S.D。數據采用SPSS 17.0(SPSS Inc，Chicago，IL，USA)軟件進行分析，處理間的差異顯著性采用Duncan’s T-test分析。

2 結果與分析

2.1 植物學性狀對果實油斑病的影響

2007—2008年調查結果表明.紅桔砧奉節72-1臍橙結果枝的掛果數、長度和葉片數對果枝上果實油斑病發生程度有顯著影響(圖1，2)。采用SPSSl7.0曲線回歸模擬建立的果實油斑病程度(y)與果枝長度(x₁)和果枝葉數(x₂)的回歸方程分別為：y=0.86+6.94／x₁和y=6.15-1.16x2+0.07x₂²(n=50)，方程的R²分別為0.157 6和0.1479，均達到顯著水平。由圖1-A可知紅桔砧奉節72-1臍橙果枝長度大于6cm時果實油斑病顯著降低，結合鄒定貴ls J研究結果證明果枝過長不利于來年豐產，對于過長果枝應該修剪保留9～15cm，因而果枝長度應該在6～15cm較為適宜。而由圖1-B和圖2可知，果枝葉數7～10枚，果枝掛果數為2～3個時，果實油斑病發生程度較輕。當紅橘砧奉節72-1臍橙果枝的掛果數由1個增加到2個時，果實油斑病程度由2.35顯著降低到0.52；而當果枝掛果數由2個增加到3個時.果實油斑病程度由0.52顯著降低到0.27。

2.2 果實油斑病發生程度與果皮礦質元素N、P和K含量的關系

試驗分析結果表明，奉節72-1臍橙果實的油斑病發生程度與果皮中礦質元素N、P和K的含量存在不同的相關性(圖3)，正常果和油斑病嚴重的果實果皮中N含量存在一定的差異，檢測結果為正常果果皮氮素含量低于發生油斑病的果實，但差異不顯著；油斑病果實的P含量與正常果差異未達顯著水平。而正常果實果皮中K的含量顯著高于油斑病發生程度較重的果實，且油斑病發生程度與果皮K含量呈顯著負相關(r=-0.523，n=20)。

2.3 果實油斑病程度與葉片中N、P和K含量的關系

圖4顯示。果實油斑病發生較輕的果枝所在營養枝功能葉片與油斑病嚴重發生果枝營養枝功能葉片中N和K的含量均存在顯著差異，且均為油斑病程度較輕掛果枝所在營養枝顯著高于油斑病嚴重發生的植株，果實油斑病程度與果枝所在營養枝功能葉片中N和K的含量呈顯著或極顯著負相關，r值分別為0.517和-0.673(n=20)；而油斑病程度輕微和油斑病發生嚴重的掛果枝所在營養枝功能葉片中P的含量無明顯差異。

2.4 果實油斑病程度與葉片和果皮中Ca含量的關系

對油斑病發生程度不同的奉節72-1臍橙植株掛果枝果皮中礦質元素Ca和所在營養枝功能葉片含量的比對分析結果表明(圖5)，果面正常和油斑病危害嚴重的果枝，其所在營養枝葉片Ca含量呈顯著差異，正常果實的果枝所在營養枝功能葉片Ca含量顯著高于油斑病嚴重發生的果枝所在營養枝功能葉片，果實油斑病發生程度與其果枝所在營養枝功能葉片Ca含量顯著相關，相關系數r=-0.609(n=20).呈極顯著負相關：正常果果皮中ca含量也顯著高于油斑病果實.且果實油斑病程度與果皮中Ca含量呈顯著負相關，r值為-0.538(n=20)。

3 討論

柑橘果實油斑病是一種生理病害，果實發病后，主要在果皮上形成傷疤，一般并不影響果肉的食用性。但隨著我國人民生活水平的不斷提高，消費者不僅要求果實內質口感好，也對果實的外觀提出了更高的要求。然而柑橘油斑病由于長期以來不太受關注，國內外尤其是近年來的相關研究報道較少。Chikaizumifgl和Wild的研究結果均表明，柑橘油斑病主要發生在8月底至11月上旬，即果實快速膨大期，且樹冠外圍的果實比內膛果實發病重，可能是由于此時期果實快速膨大需要大量營養元素供給，如果所需營養元素供給不足就會導致果皮油胞發育受到影響，導致油斑病發生或加重。本研究結果表明，果枝長度6～15cm、果枝葉數在7～10枚、果枝掛果2～3個時果實油斑病程度較輕。果枝長度、果枝葉片數和果枝掛果數等都在一定程度上影響著果實的營養水平，因此認為，奉節72-1臍橙果實油斑病發生及發生程度與植株營養水平緊密相關。這一研究結果為奉節72-1臍橙采用疏花疏果和樹體結構調整等技術以防治果實油斑病提供了理論依據。

油斑病作為一種生理性病害，礦質元素的豐缺必然會對該生理性病害產生影響。研究結果顯示，臍橙果實油斑病程度與果皮和葉片中N、K含量均呈顯著或極顯著負相關，表明樹體N、K營養水平較低可能是導致果實油斑病發生的重要原因之一。我國已報道的柑橘葉片營養元素適量指標為N2.9％～3.5％：P0.12～0.16％；K0.10～0.18％；Ca23～37g·kg，而在本試驗條件下，紅橘砧奉節72-1臍橙葉片中營養元素含量分別為N2.4％～2.5％；P0.1％～0_2％；K0.6％～0.9％；Cal4～15 g·kg^-1，礦質營養元素分析檢測結果表明供試樹營養狀況較差。樹體內K水平較低，甜橙果皮薄，施K后可以增加果皮厚度，進而降低油斑病程度。這可能是因為K作為酶激活劑可以促進代謝過程，導致同化產物的產生，運輸能力增強，蛋白質、脂類、纖維素的合成增加，而有利于果皮發育。根據本試驗結果，認為適當提高氮、鉀施肥用量將有利于減輕或防止奉節72-1臍橙果實油斑病的發生。

李正國等研究發現，生長期噴鈣處理可以顯著提高果皮和葉片中鈣的含量，降低奉節臍橙果實油斑病發生率。本試驗結果表明，紅橘砧奉節72-1臍橙果實油斑病發生程度與果枝葉片和果皮中Ca含量呈顯著負相關，說明掛果枝所在營養枝功能葉片和果皮中Ca含量的提高可以顯著降低柑橘果實油斑病發生率。可能是因為Ca作為細胞壁的重要組成成分，能與羧基結合，形成離子鍵，將鄰近的果膠鍵連結在一起.從而增加了細胞壁的硬度和可塑性，果實經Ca處理后可增加主要存在于初生壁和胞間層的不溶性果膠的比例，保持細胞的硬度，防止油胞破裂，進而降低果實油斑病的發生率及發生程度。

因而，在本實驗條件下加強果園肥水管理，增施氮鉀鈣肥，可以顯著降低柑橘果實油斑病的發生。

4 結論

果枝長度6～15cm、果枝葉數7～10枚、掛果數2～3個果實油斑病程度顯著降低，可見果枝生物學性狀及果枝所在營養枝礦質營養水平對果實油斑病發生率及發生程度均有顯著影響，同時掛果枝及掛果枝所在營養枝植物學性狀對功能葉片和果皮礦質營養N、K和Ca含量有顯著影響，暗示植株植物學性狀參與調控果枝及所在營養枝營養水平進而調控果實油斑病發生。同時，在供試樹營養狀況較差情況下果實油斑病的發生與果皮和葉片中N、K、ca含量呈顯著或極顯著負相關，也證明了這一點。