气候因子对枣树叶片和果实中内源激素的影响

2018-03-19 07:58刘英翠
山西农业科学 2018年3期
关键词:枣果阴天内源

刘英翠

(山西省林业科学研究院,山西太原 030012)

枣具有极高的营养价值,自古以来就被列为“五果”(桃、李、梅、杏、枣)之一。目前,山西省枣树栽植面积超过33.33万hm2,已成为农民的支柱产业之一。当下枣产业面临最大的问题就是枣裂果,极大地影响了枣品质与产量。因此,人们曾从不同角度对其进行过深入的研究[1-3]。黑淑梅等[4]研究发现,对枣裂果的生理影响因素包括水分、可溶性内含物、内源激素、矿物质元素等,认为内源激素与枣裂果之间有一定的关系,脆熟期易裂俊枣果皮中GA3与果肉中IAA含量明显高于抗裂品种圆铃枣。陈波浪等[5]研究认为,内源激素在植物生长发育过程中起着重要的信号和调节作用;郑强卿等[6]研究发现,外源植物生长调节剂对骏枣果实发育过程中内源激素有一定的影响。韩龙等[7]研究了枣成熟期天气对枣裂果率的影响,结果表明,雨天果实表面及根部吸水造成了枣裂。刘光天等[8]研究认为,裂果与降雨时数和降雨量成正比。上述结果表明,内源激素对枣树的生长发育、枣裂果均有一定的影响作用,同时降雨也会间接导致枣裂果。

植物内源激素是植物体内微量但具有重要调节作用的生理活性物质,内源激素的合成受温度、光照、水分和养分等环境因子的诱导与调控[9-11]。经查阅相关资料发现,天气因子对枣树内源激素的影响研究尚属空白。

本研究对气候因子对枣树叶片和果实中内源激素的影响进行了详细的追踪监测,以期为枣裂果的深入研究及调控机理提供数据参考。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试材料为相同生长条件下生长发育良好、树势相对一致、无病害的3年生5棵壶瓶枣树。

1.2 试验方法

试验于2016年7月在山西省清徐县杜村枣园基地进行,根据气象预报于7—8日分别在下雨前、雨中、雨后采集5棵树的枣叶及发育正常的果实。合并5棵枣叶为枣叶混合样,枣果同是。准确称取枣叶混合样、枣果混合样各15 g,重复3次试验。将称好的样品用铝箔纸包好,放入装有液氮的液氮瓶中速冻后带回实验室置于-30℃冰箱中保存,待测。

1.3 测定项目及方法

内源激素含量采用高效液相色谱法[12-15]进行测定,并加以改进。

1.3.1 对照品溶液的制备 准确称取GA3,ZT和IAA标准品各10 mg,分别用色谱甲醇溶解并定容于10 mL容量瓶中,得到GA3,ZT和IAA标准储备液(1 mg/mL)。

按试验要求稀释以上标准储备液,分别得到GA3(1 mg/mL),ZT(0.1 mg/mL)和IAA(0.4 mg/mL)工作液。

1.3.2 供试品溶液的制备 将样品进行研磨,加入80%的分析甲醇150 mL放置4 h,过滤后收集滤液,将滤渣用100%的分析甲醇150 mL浸泡过夜,于次日过滤收集滤液,滤渣再用80%的甲醇150 mL浸提1 h,过滤,弃去滤渣,合并滤液。滤液用石油醚萃取3次弃去油相,合并水相并浓缩,调pH值为3,再将浓缩液用乙酸乙酯萃取3次,弃去水相,合并油相并蒸干。用色谱甲醇定容于3 mL的容量瓶中,过滤得待测液,用高效液相色谱进行测定分析。1.3.3 色谱条件 色谱仪为岛津Lc-10A,C18反相色谱柱;流动相为甲醇-0.075%冰乙酸(45∶55),柱温为30℃;流速为1mL/min;测定波长为260nm;定量方法为外标校准曲线法。

2 结果与分析

2.1 不同气候因子对枣树中赤霉素(GA3)含量的影响

由图1可知,天气由晴天至雨天,枣叶中GA3含量呈上升趋势,阴天比晴天升高26.9%,雨天比晴天升高42%。枣果中GA3含量变化不明显,晴天、阴天与雨天的 GA3含量分别为 1.281,1.201,1.291 mg/g,三者含量趋于相似;说明天气变化对枣果中GA3含量影响不大。从图1还可以看出,在晴天时,叶片与果实中GA3含量基本相同,但阴天、雨天时叶片比果实中GA3含量分别升高12%,32.4%,说明气候变化对枣叶中GA3含量影响明显,枣果变化不大。可见随着天气由阴天转为雨天气压降低后,枣树叶片中GA3含量明显升高。

2.2 不同气候因子对枣树中玉米素(ZT)含量的影响

从图2可以看出,枣叶中ZT含量呈明显上升趋势,阴天比晴天升高26.4%,雨天比阴天升高11.5%,雨天比晴天升高40.9%。枣果中ZT含量在晴天与阴天无明显变化,雨天明显升高,比阴天、晴天分别升高35.8%,41%,可见天气变化对枣树叶片与果实中ZT含量均有影响,雨天气压降低时ZT含量最高。

对比枣叶和枣果中ZT含量可以看出,叶片中ZT含量明显高于果实,果实中ZT含量是叶片中的50%。但是二者在雨天的含量均比晴天高出40%左右(图 2)。

2.3 不同气候因子对枣树中吲哚乙酸(IAA)含量的影响

从图3可以看出,枣树叶片中IAA含量在晴天、阴天和雨天基本没有变化,含量值都在0.05~0.06 mg/g。枣果中IAA含量阴天比晴天升高14.6%,雨天比阴天升高44.7%,雨天比晴天升高65.9%,IAA含量变化非常明显,雨天IAA含量达到最高。比较枣叶与枣果的IAA含量发现,晴天与阴天时叶片中IAA含量均高于果实,但雨天时,果实中的IAA含量高于叶片。说明果实中的IAA含量对气候变化非常敏感,雨天气压降低时IAA含量极速上升。

3 讨论与结论

本研究结果表明,叶片中激素GA3,ZT含量雨天均大于阴天,阴天大于晴天,呈上升趋势,雨天比晴天分别升高42%,41%;但IAA含量无明显变化。枣果中ZT含量雨天比阴天、晴天分别升高35.8%,41%。IAA含量在雨天达到最高,比晴天升高65.9%。枣果中GA3含量无明显变化。由于脱落酸抑制细胞分裂,促进叶和果实的衰老和脱落,是一种生长抑制剂。本试验监测是在7月份,正值枣树生长的旺盛期,因此,ABA在枣树成长初期叶片和果实内含量很低,故未测定出数值。为了寻找天气变化对内源激素影响的规律,建议继续在8,9月份进行该试验,尤其是在枣果着红期,观测内源激素在雨季的含量变化。由于各类激素分别或相互协调地调控植物的生长、发育的整个过程[16-17]。这种调节的灵活性和多样性,可通过使用一定浓度的外源激素来改变内源激素水平来实现[18]。目前,激素已被应用于防裂试剂试验中[19-20],来达到降低裂果率的目的。

本研究结果表明,气候因子对枣树体内激素含量有一定的影响。阴、雨天气压相对较低的环境条件下,叶片中GA3加强了果实中IAA对养分的动员效应,致使在雨天植物体内某些激素值达到最大,改变了植物体内激素的含量与配比。结果说明,在雨季枣树内源激素与红枣裂果存在着密切关系。

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