授粉對永嘉早香柚內源激素變化的影響

陳巍　郭秀珠　徐文榮　孫興民　郭正兵

摘要?以永嘉早香柚為試驗材料，以琯溪蜜柚為授粉品種，統計不同生長時期授粉果實和對照的裂瓣指數，測定果實IAA、GA?3、ZT、ABA?4種內源激素含量，分析授粉處理對永嘉早香柚內源激素的影響。結果表明，7月中旬至11月中旬，授粉處理可顯著降低永嘉早香柚果實的裂瓣指數，授粉果實和對照IAA、GA?3、ZT、ABA含量的變化趨勢較為一致，但授粉果實的4種激素含量顯著增加，其中授粉果實的IAA含量為同時期對照的1.94～3.23倍，GA?3含量為1.92～4.67倍，ZT含量為2.09～3.43倍，ABA含量為1.98～2.96倍。推測果實內裂發生初期出現的ZT含量急劇上升可能導致對照囊瓣開裂，授粉果實中高ABA含量抵消了部分ZT激素的作用從而抑制了囊瓣開裂。該研究為闡述永嘉早香柚果實內裂機理提供參考。

關鍵詞?永嘉早香柚;授粉;內源激素

中圖分類號?S666.3文獻標識碼?A

文章編號?0517-6611（2019）16-0046-02

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.16.015

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Effect?of?Pollination?on?Endogenous?Hormone?Changes?of?Yongjiazaoxiangyou?Pummel

CHEN?Wei1，2，?GUO?Xiu?zhu2，?XU?Wen?rong2?et?al?（1.Jiangsu?Vocational?and?Technical?College?of?Agriculture?and?Forestry，Jurong，Jiangsu?212400;2.Zhejiang?Institute?of?Subtropical?Crops，?Wenzhou，?Zhejiang?325005）

Abstract?In?order?to?figure?out?the?effect?of?pollination?on?endogenous?hormone?changes?and?provide?a?theoretical?basis?for?the?internal?crack?mechanism?of?pummel，?the?cracking?index?and?the?contents?of?IAA，?GA?3，?ZT，?ABA?of?Yongjiazaoxiangyou?pummel?fruit?in?different?period?were?measured.?The?results?showed?that?pollination?treatment?could?significantly?reduce?the?cracking?index?and?there?were?similar?change?trends?of?IAA，?GA?3?and?ZT?and?ABA?content?between?pollination?fruit?and?control?in?mid?Jul?to?mid?Nov.?The?IAA，?GA?3，?ZT?and?ABA?contents?of?pollinated?fruits?were?1.94-3.23?times，?1.92-4.67?times，?2.09-3.43?times?and?1.98-2.96?times?than?control?respectively.?It?was?speculated?that?the?rapid?increase?of?ZT?content?in?the?early?stage?of?fruit?internal?cleavage?might?lead?to?the?crack?of?the?control，?and?the?high?ABA?content?in?the?pollinated?fruit?counteracted?some?of?the?effects?of?ZT?hormone?and?inhibited?the?crack?of?the?sacs.

Key?words?Yongjiazaoxiangyou;Pollination;Endogenous?hormone

裂果是在果實發育過程中由生理失調而引起的，主要發生在柑橘、棗、油桃、櫻桃、荔枝、枇杷、石榴等果樹中[1]。不同種類果實開裂的部位以及開裂的形狀差異較大，按裂果部位可分為內裂和外裂。柑果類大多屬于外裂且發生在果頂處，度尾文旦、玉環柚、溫州蜜柑、華盛頓臍橙等屬于此類[2-4]。研究表明玉環柚裂果是由果皮與骨肉組織間生長速度的不一致引起的[5]，同時還發現裂果發生與遺傳因素、生理特征、環境、礦質元素、植物生長調節劑等因素有關[6]。

永嘉早香柚（Citrus?grandis?（L.）?Osbeck?cv.?Yongjiazaoxiangyou）是20世紀80年代選育的地方名柚，經浙江省農作物品種委員會審定通過為柚類早熟品種，是我國優良柚類品種資源之一[7]。永嘉早香柚內裂問題嚴重，果實品質明顯下降，嚴重影響了永嘉早香柚產業穩定發展，相對之下授粉果實的內裂程度較輕[8]。國內外有關柚裂果的研究較少，研究深度也遠遠不夠，對柚裂果的機理研究處于探索階段。陳小清對度尾文旦研究發現，授粉增加了果皮不同授粉時期的ABA、GA?3含量，降低了整個果實發育過程中IAA含量，還增加了度尾文旦柚果實發育期間尤其是授粉后90～140?d的ABA/（ZR+IAA+GA?3），進而推測授粉促進中心柱發育而減少了裂果發生[1]。目前有關授粉對永嘉早香柚內源激素變化的影響鮮見報道。因此，筆者以永嘉早香柚為材料，定期測定果實的GA?3、IAA、ZT、ABA?4種內源激素的含量，分析授粉處理對內源激素的影響，旨在為永嘉早香柚果實內裂的機理研究提供參考。

1?材料與方法

1.1?材料及處理

選擇浙江省永嘉縣碧蓮鎮26年生永嘉早香柚樹為材料，于初花期對柚樹進行疏花、套袋，盛花初期利用琯溪蜜柚花粉進行人工授粉，以未授粉為對照。每株樹為1個處理，重復3次。7月中旬至11月中旬，每30?d采集一次，每處理采6個果實，計算果實的裂瓣指數，取果肉混勻，分裝并凍存于-20?℃冰箱。

1.2?測定項目與方法

1.2.1?裂瓣指數的計算。參照陳秋夏等[7-9]的方法，對果實中的每1個囊瓣均計算開裂比值（裂口長度/該瓣總長度），每個果實中各囊瓣開裂比值的平均值計為該果實的裂瓣?指數。

1.2.2?激素含量測定。采用酶聯免疫吸附試驗（ELISA）試劑盒測定果實GA?3、IAA、ZT、ABA?4種激素含量，試劑盒來自上海麗臣商貿有限公司。按照試劑盒使用說明進行操作，用酶標分析儀在450?nm波長下測定OD?值，計算樣品濃度，酶標儀為Rayto?RT-6100。

1.3?數據分析?試驗數據采用SPSS?venison?13.0軟件進行統計分析。

2?結果與分析

2.1?授粉對永嘉早香柚果實裂瓣指數的影響

由表1可知，7月中旬之前永嘉早香柚授粉果和對照均不會發生內裂現象，此后30?d，對照果實開始出現內裂現象，裂瓣指數達?0.039，而授粉果未出現裂果。8月中旬至11月中旬，對照的裂瓣指數持續增加，而授粉果在10月中旬達到最高，但不足同時期對照的10%。

2.2?授粉對永嘉早香柚IAA含量的影響

由圖1可知，與對照相比，永嘉早香柚授粉果實的IAA含量顯著增加，授粉果實的IAA含量為同時期對照的1.92～4.67倍。7月中旬至8月中旬，永嘉早香柚果實IAA含量升高至最高峰，授粉果實與對照的峰值分別為22.00和47.44?pmol/L，隨后呈下降趨勢。授粉果實9月中旬后逐漸穩定，而對照下降至果實成熟。成熟時兩者含量分別為41.19和16.67?pmol/L。

2.3?授粉對永嘉早香柚GA?3含量的影響

由圖2可知，與對照相比，永嘉早香柚授粉果實的GA?3含量顯著增加，授粉果實的IAA含量為同時期對照的1.94～3.23倍。7月中旬至10月中旬，永嘉早香柚果實GA?3含量呈上升趨勢，授粉果實由92.53?pmol/L上升為114.27?pmol/L，對照由19.83?pmol/L上升為59.59?pmol/L，此后30?d，GA?3含量有所下降，成熟時兩者含量分別為113.41和43.98?pmol/L。

2.4?授粉對永嘉早香柚ZT含量的影響?由圖3可知，7月中旬至9月中旬，永嘉早香柚果實ZT含量急劇上升，授粉果實由27.68?ng/mL上升為313.05?ng/mL，對照由12.30?ng/mL上升為149.45?ng/mL，隨后60?d，永嘉早香柚ZT含量呈下降趨勢，成熟時兩者含量分別為257.43和75.08?ng/mL。授粉果實的ZT含量為同時期對照的2.09～3.43倍。

2.5?授粉對永嘉早香柚ABA含量的影響?由圖4可知，

7月中旬至8月中旬，永嘉早香柚果實ABA含量有所下降，授粉果實由63.85?ng/mL下降為57.80?ng/mL，對照由?28.85?ng/mL下降為22.99?ng/mL，隨后呈上升趨勢，授粉果實9月中旬后含量增加至83.70?ng/mL趨于穩定，而對照果實10月中旬含量增加為39.80?ng/mL后趨于穩定。永嘉早香柚授粉果實的ABA含量為同時期對照的1.98～2.96倍。

3?結論與討論

發育的種子合成生長素、赤霉素和細胞分裂素等促進生長的物質，刺激種子周圍組織的生長，并具有養分調運中心的作用。IAA具有調運養分、促進維管束發育和細胞壁伸長等作用，GAs與IAA共同促進維管發育和調運養分，ZT是細胞分裂素的主要活性組分，對細胞的分裂和膨大伸長起著直接的促進作用[10]。研究表明，永嘉早香柚果實發育前90?d無論是授粉果實還是對照均不會發生裂瓣現象，因此該試驗從7月中旬開始采集果實進行測定[9]。授粉后永嘉早香柚果實產生50多粒種子，著生于囊瓣的內端與中心柱緊密相連，IAA、GA?3、ZT內源激素含量增加明顯，7月中旬授粉果實分別為對照的3.23、4.67和2.25倍，促進果實中心柱發育，延遲了果實裂瓣的發生，降低了果實裂瓣指數。

與7月中旬相比，8月中旬未授粉永嘉早香柚果實IAA、GA?3和ZT含量分別增加了93.8%、130.0%和604.9%，授粉果實分別增加了29.4%、3.68%和661.5%。此時是永嘉早香柚果實內裂的初始時期，因此可以推測，果實中IAA、GA?3、ZT，特別是ZT急劇上升是導致果實囊瓣開裂和果實膨大的內部誘因。ABA是果實發育中后期重要的植物激素，可以強化庫活力，對物質運轉和促進光合產物在庫中積累起著重要作用，還可抑制由IAA、CTK和GAs所引發的一些生理過程。8月中旬永嘉早香柚授粉果實ABA含量為57.80?ng/mL，是未授粉果實的2.51倍，可能對果實裂瓣起著重要的抑制作用。授粉果實ABA含量9月中旬達到高峰，可能直接導致授粉果實膨大的停止，較對照果實提早30?d。

參考文獻

[1]

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[2]?李蕾.臍橙果皮發育與裂果發生的解剖學研究[D].武漢：華中農業大學，2006.

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[4]?章春泉，周今華，胡傳斌，等.玉環袖裂果內在原因分析初報[J].浙江柑桔，1995（3）：12-13.

[5]?陳苑虹，李三玉，董繼新.玉環抽果實特性與裂果的關系[J].浙江大學學報（農業與生命科學版），1999，25（4）：414-416.

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[7]?陳秋夏，徐文榮，錢鋒，等.永嘉早香柚生物學特性研究[J].浙江農業科學，2006（5）：510-513.

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[10]?李天忠，張志宏.現代果樹生物學[M].北京：科學出版社，2008：89-97.