授粉对永嘉早香柚内源激素变化的影响

陈巍　郭秀珠　徐文荣　孙兴民　郭正兵

摘要 以永嘉早香柚為试验材料，以琯溪蜜柚为授粉品种，统计不同生长时期授粉果实和对照的裂瓣指数，测定果实IAA、GA 3、ZT、ABA 4种内源激素含量，分析授粉处理对永嘉早香柚内源激素的影响。结果表明，7月中旬至11月中旬，授粉处理可显著降低永嘉早香柚果实的裂瓣指数，授粉果实和对照IAA、GA 3、ZT、ABA含量的变化趋势较为一致，但授粉果实的4种激素含量显著增加，其中授粉果实的IAA含量为同时期对照的1.94～3.23倍，GA 3含量为1.92～4.67倍，ZT含量为2.09～3.43倍，ABA含量为1.98～2.96倍。推测果实内裂发生初期出现的ZT含量急剧上升可能导致对照囊瓣开裂，授粉果实中高ABA含量抵消了部分ZT激素的作用从而抑制了囊瓣开裂。该研究为阐述永嘉早香柚果实内裂机理提供参考。

关键词 永嘉早香柚;授粉;内源激素

中图分类号 S666.3文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2019）16-0046-02

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.16.015

开放科学（资源服务）标识码（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

裂果是在果实发育过程中由生理失调而引起的，主要发生在柑橘、枣、油桃、樱桃、荔枝、枇杷、石榴等果树中[1]。不同种类果实开裂的部位以及开裂的形状差异较大，按裂果部位可分为内裂和外裂。柑果类大多属于外裂且发生在果顶处，度尾文旦、玉环柚、温州蜜柑、华盛顿脐橙等属于此类[2-4]。研究表明玉环柚裂果是由果皮与骨肉组织间生长速度的不一致引起的[5]，同时还发现裂果发生与遗传因素、生理特征、环境、矿质元素、植物生长调节剂等因素有关[6]。

永嘉早香柚（Citrus grandis （L.） Osbeck cv. Yongjiazaoxiangyou）是20世纪80年代选育的地方名柚，经浙江省农作物品种委员会审定通过为柚类早熟品种，是我国优良柚类品种资源之一[7]。永嘉早香柚内裂问题严重，果实品质明显下降，严重影响了永嘉早香柚产业稳定发展，相对之下授粉果实的内裂程度较轻[8]。国内外有关柚裂果的研究较少，研究深度也远远不够，对柚裂果的机理研究处于探索阶段。陈小清对度尾文旦研究发现，授粉增加了果皮不同授粉时期的ABA、GA 3含量，降低了整个果实发育过程中IAA含量，还增加了度尾文旦柚果实发育期间尤其是授粉后90～140 d的ABA/（ZR+IAA+GA 3），进而推测授粉促进中心柱发育而减少了裂果发生[1]。目前有关授粉对永嘉早香柚内源激素变化的影响鲜见报道。因此，笔者以永嘉早香柚为材料，定期测定果实的GA 3、IAA、ZT、ABA 4种内源激素的含量，分析授粉处理对内源激素的影响，旨在为永嘉早香柚果实内裂的机理研究提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料及处理

选择浙江省永嘉县碧莲镇26年生永嘉早香柚树为材料，于初花期对柚树进行疏花、套袋，盛花初期利用琯溪蜜柚花粉进行人工授粉，以未授粉为对照。每株树为1个处理，重复3次。7月中旬至11月中旬，每30 d采集一次，每处理采6个果实，计算果实的裂瓣指数，取果肉混匀，分装并冻存于-20 ℃冰箱。

1.2 测定项目与方法

1.2.1 裂瓣指数的计算。参照陈秋夏等[7-9]的方法，对果实中的每1个囊瓣均计算开裂比值（裂口长度/该瓣总长度），每个果实中各囊瓣开裂比值的平均值计为该果实的裂瓣 指数。

1.2.2 激素含量测定。采用酶联免疫吸附试验（ELISA）试剂盒测定果实GA 3、IAA、ZT、ABA 4种激素含量，试剂盒来自上海丽臣商贸有限公司。按照试剂盒使用说明进行操作，用酶标分析仪在450 nm波长下测定OD 值，计算样品浓度，酶标仪为Rayto RT-6100。

1.3 数据分析 试验数据采用SPSS venison 13.0软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 授粉对永嘉早香柚果实裂瓣指数的影响

由表1可知，7月中旬之前永嘉早香柚授粉果和对照均不会发生内裂现象，此后30 d，对照果实开始出现内裂现象，裂瓣指数达 0.039，而授粉果未出現裂果。8月中旬至11月中旬，对照的裂瓣指数持续增加，而授粉果在10月中旬达到最高，但不足同时期对照的10%。

2.2 授粉对永嘉早香柚IAA含量的影响

由图1可知，与对照相比，永嘉早香柚授粉果实的IAA含量显著增加，授粉果实的IAA含量为同时期对照的1.92～4.67倍。7月中旬至8月中旬，永嘉早香柚果实IAA含量升高至最高峰，授粉果实与对照的峰值分别为22.00和47.44 pmol/L，随后呈下降趋势。授粉果实9月中旬后逐渐稳定，而对照下降至果实成熟。成熟时两者含量分别为41.19和16.67 pmol/L。

2.3 授粉对永嘉早香柚GA 3含量的影响

由图2可知，与对照相比，永嘉早香柚授粉果实的GA 3含量显著增加，授粉果实的IAA含量为同时期对照的1.94～3.23倍。7月中旬至10月中旬，永嘉早香柚果实GA 3含量呈上升趋势，授粉果实由92.53 pmol/L上升为114.27 pmol/L，对照由19.83 pmol/L上升为59.59 pmol/L，此后30 d，GA 3含量有所下降，成熟时两者含量分别为113.41和43.98 pmol/L。

2.4 授粉对永嘉早香柚ZT含量的影响 由图3可知，7月中旬至9月中旬，永嘉早香柚果实ZT含量急剧上升，授粉果实由27.68 ng/mL上升为313.05 ng/mL，对照由12.30 ng/mL上升为149.45 ng/mL，随后60 d，永嘉早香柚ZT含量呈下降趋势，成熟时两者含量分别为257.43和75.08 ng/mL。授粉果实的ZT含量为同时期对照的2.09～3.43倍。

2.5 授粉对永嘉早香柚ABA含量的影响 由图4可知，

7月中旬至8月中旬，永嘉早香柚果实ABA含量有所下降，授粉果实由63.85 ng/mL下降为57.80 ng/mL，对照由 28.85 ng/mL下降为22.99 ng/mL，随后呈上升趋势，授粉果实9月中旬后含量增加至83.70 ng/mL趋于稳定，而对照果实10月中旬含量增加为39.80 ng/mL后趋于稳定。永嘉早香柚授粉果实的ABA含量为同时期对照的1.98～2.96倍。

3 结论与讨论

发育的种子合成生长素、赤霉素和细胞分裂素等促进生长的物质，刺激种子周围组织的生长，并具有养分调运中心的作用。IAA具有调运养分、促进维管束发育和细胞壁伸长等作用，GAs与IAA共同促进维管发育和调运养分，ZT是细胞分裂素的主要活性组分，对细胞的分裂和膨大伸长起着直接的促进作用[10]。研究表明，永嘉早香柚果实发育前90 d无论是授粉果实还是对照均不会发生裂瓣现象，因此该试验从7月中旬开始采集果实进行测定[9]。授粉后永嘉早香柚果实产生50多粒种子，着生于囊瓣的内端与中心柱紧密相连，IAA、GA 3、ZT内源激素含量增加明显，7月中旬授粉果实分别为对照的3.23、4.67和2.25倍，促进果实中心柱发育，延迟了果实裂瓣的发生，降低了果实裂瓣指数。

与7月中旬相比，8月中旬未授粉永嘉早香柚果实IAA、GA 3和ZT含量分别增加了93.8%、130.0%和604.9%，授粉果实分别增加了29.4%、3.68%和661.5%。此时是永嘉早香柚果实内裂的初始时期，因此可以推测，果实中IAA、GA 3、ZT，特别是ZT急剧上升是导致果实囊瓣开裂和果实膨大的内部诱因。ABA是果实发育中后期重要的植物激素，可以强化库活力，对物质运转和促进光合产物在库中积累起着重要作用，还可抑制由IAA、CTK和GAs所引发的一些生理过程。8月中旬永嘉早香柚授粉果实ABA含量为57.80 ng/mL，是未授粉果实的2.51倍，可能对果实裂瓣起着重要的抑制作用。授粉果实ABA含量9月中旬达到高峰，可能直接导致授粉果实膨大的停止，较对照果实提早30 d。

参考文献

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李小初.度尾文旦柚裂果机理及调控措施研究[D].福州：福建农林大学，2007.

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[4] 章春泉，周今华，胡传斌，等.玉环袖裂果内在原因分析初报[J].浙江柑桔，1995（3）：12-13.

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[7] 陈秋夏，徐文荣，钱锋，等.永嘉早香柚生物学特性研究[J].浙江农业科学，2006（5）：510-513.

[8] 陈秋夏，黄品湖，郭秀珠，等.授粉品种对永嘉早香柚坐果率及品质的影响[J].中国果树，2004（6）：25-27.

[9] 陈秋夏，郑坚，张旭乐，等.永嘉早香柚果实裂瓣规律與授粉调控[J].果树学报，2007，24（1）：68-71.

[10] 李天忠，张志宏.现代果树生物学[M].北京：科学出版社，2008：89-97.