新型生物防裂劑對(duì)棗果實(shí)內(nèi)源激素及水楊酸含量的影響

丁改秀，王保明，陳 麗，張鵬飛，牛冬青，溫鵬飛

（1.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所，山西 太原 030031；2.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，山西 太谷 030801）

新型生物防裂劑對(duì)棗果實(shí)內(nèi)源激素及水楊酸含量的影響

丁改秀1，王保明1，陳 麗1，張鵬飛2，牛冬青2，溫鵬飛2

（1.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所，山西 太原 030031；2.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，山西 太谷 030801）

以易裂棗品種壺瓶棗為試材，在其果實(shí)發(fā)育期分別噴施生物防裂劑I和防裂劑II，同時(shí)噴施等量的清水作為對(duì)照，比較棗果實(shí)中內(nèi)源激素、水楊酸（SA）含量變化的差異，以探究棗果實(shí)發(fā)育期間噴施生物防裂劑對(duì)棗果實(shí)內(nèi)源激素、水楊酸含量的影響。結(jié)果表明，在果實(shí)膨大期，防裂劑I可顯著提高果實(shí)生長(zhǎng)素含量，降低果實(shí)脫落酸含量；但在果實(shí)成熟期，防裂劑II會(huì)導(dǎo)致果實(shí)中的脫落酸含量顯著上升。對(duì)水楊酸而言，防裂劑I可使果實(shí)中SA含量增高，而防裂劑II導(dǎo)致果實(shí)中游離SA含量降低；結(jié)合態(tài)SA含量在棗轉(zhuǎn)色期間相對(duì)較高，但在成熟期相對(duì)較低。防裂劑I可促進(jìn)壺瓶棗果實(shí)膨大期生長(zhǎng)素的合成，從而促進(jìn)果實(shí)的膨大；防裂劑II可促進(jìn)果實(shí)成熟期脫落酸的合成，從而使棗果實(shí)中貯藏物質(zhì)含量增加；防裂劑I導(dǎo)致棗果實(shí)中游離SA增多，而防裂劑II卻導(dǎo)致轉(zhuǎn)色期棗果實(shí)結(jié)合態(tài)SA增加。

生物防裂劑；壺瓶棗；內(nèi)源激素；水楊酸

我國(guó)是世界上唯一進(jìn)行棗樹(shù)商品化栽培的國(guó)家，棗樹(shù)是我國(guó)最古老的栽培果樹(shù)[1]。目前，我國(guó)擁有全世界近99.9%的棗樹(shù)面積和產(chǎn)量[2-3]。棗產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為我國(guó)具有巨大發(fā)展?jié)摿Φ某?yáng)產(chǎn)業(yè)，也是棗區(qū)農(nóng)民增收及脫貧致富的支柱產(chǎn)業(yè)。在生產(chǎn)中，棗裂果現(xiàn)象十分普遍，嚴(yán)重制約著棗產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[4-5]。但棗裂果的原因至今未明確[6-7]，尋求一種有效抑制棗裂果的方法是棗產(chǎn)業(yè)中亟待解決的問(wèn)題。前人研究發(fā)現(xiàn)，內(nèi)源激素不僅與植物生長(zhǎng)發(fā)育關(guān)系密切[8-9]，而且對(duì)棗裂果具有一定的調(diào)控作用。裂果果實(shí)中促進(jìn)細(xì)胞分裂、伸長(zhǎng)、生長(zhǎng)的內(nèi)源激素含量往往比正常果高，但因果實(shí)組織部位不同而發(fā)生變化。邱燕萍等[10]研究認(rèn)為，易裂糯米糍荔枝裂果果肉細(xì)胞分裂素CTK含量高于正常果，裂果果皮CTK含量明顯低于正常果。香梨裂果中GA3與ABA含量均高于正常果[11]；在玉環(huán)柚中，易裂果實(shí)中ABA和乙烯含量顯著較高[12]。在臍橙表面噴施GA3溶液可有效防治裂果[13]，但荔枝果實(shí)噴施GA3和ABA則會(huì)促進(jìn)裂果發(fā)生[14]。對(duì)于棗而言，花后70～100 d時(shí)，俊棗果皮中的GA3含量、果肉中的IAA含量明顯高于圓鈴棗。圓鈴棗果肉及種子中ABA的含量明顯高于俊棗；而花后100d時(shí)果皮中的ABA含量顯著低于俊棗?？椆饧胺N子中（GA3＋I(xiàn)AA＋ZT）/ABA的值高于圓鈴棗，且差異顯著[15]。因而，GA3的積累促進(jìn)了IAA的產(chǎn)生，果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育后期果肉中IAA的積累、裂果高發(fā)期果皮中的ABA含量均與果實(shí)易裂性呈正相關(guān)；而且果肉及種子中（GA3＋I(xiàn)AA＋ZT）/ABA的值較高的品種易發(fā)生裂果。因而，果實(shí)內(nèi)源激素含量及其動(dòng)態(tài)變化與裂果關(guān)系密切。

本研究以易裂棗品種——壺瓶棗[16]為試材，闡明外源噴施生物防裂劑對(duì)棗果實(shí)內(nèi)源激素和水楊酸含量的影響，旨在為棗果防裂技術(shù)提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

以山西省晉中市太谷縣小白鄉(xiāng)東里村壺瓶棗為試材，試材的田間管理正常開(kāi)展。新型生物防裂劑I，II由山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所果樹(shù)室棗防裂課題組研制，多年使用證明，防裂果效果明顯。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2016年7—10月進(jìn)行，設(shè)置2個(gè)處理，分別為：處理I.噴施新型生物防裂劑I；處理II.噴施新型生物防裂劑II。以噴施等量清水作為對(duì)照。分別于2016年7月30日、8月15日和9月1日噴施，于2016年8月4日、8月10日、8月19日、8月30日、9月4日、9月20日進(jìn)行采樣并測(cè)定其內(nèi)源激素和水楊酸的含量。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.3.1 內(nèi)源激素（生長(zhǎng)素、脫落酸）的測(cè)定 樣品前處理參照于玉梅等[17]和郝婕等[18]的方法。準(zhǔn)確稱取10 g棗果樣品，80%甲醇（-20℃預(yù)冷）避光4℃提取過(guò)夜；上清旋轉(zhuǎn)蒸干后，10 mL氯仿和10 mL磷酸緩沖液（0.02 mol/L，pH值8.0）沖洗2次；水相等體積氯仿脫色3次；水相調(diào)至pH值8.0，等體積乙酸乙酯提取2次，分離乙酸乙酯相；磷酸調(diào)至pH值3.0，等體積乙酸乙酯提取2次；合并乙酸乙酯相，旋轉(zhuǎn)蒸干，溶解于1 mL50%甲醇（HPLC）備用。

色譜條件：Syncronis C18色譜柱（250 mm×4.6 mm，5 μm），柱溫 40 ℃，流動(dòng)相 A為甲醇，流動(dòng)相B為0.8%冰乙酸溶液，總流速為0.8 mL/min，進(jìn)樣量20 μL，檢測(cè)波長(zhǎng)260 nm，采用外標(biāo)法定量測(cè)定。1.3.2 水楊酸含量的測(cè)定 樣品前處理參照劉洪蛟等[19]和張玉等[20]的方法。

游離態(tài)水楊酸：稱取5 g樣品，加入2.0 mL 5%三氯乙酸，加水至10 mL，再加入15 mL乙醚混勻，提取 12 h，5 000 r/min，離心 5 min，取乙醚相；水相經(jīng)乙醚重復(fù)提取2次，合并乙醚相，真空旋轉(zhuǎn)蒸干后，加入0.5 mL 50%甲醇和50%乙酸緩沖液（pH＝3.2）溶解，待測(cè)。

結(jié)合態(tài)水楊酸：水相加入18.5%HCl至終濃度為3.2%，80℃水溶1 h，冷卻后，用乙醚提取3次，合并乙醚相，真空旋轉(zhuǎn)蒸干后加入0.5 mL50%甲醇和50%乙酸緩沖液（pH＝3.2）溶解，待測(cè)。

色譜條件：Syncronis C18色譜柱（250 mm×4.6 mm，5 μm），流動(dòng)相為甲醇 /乙酸緩沖液（pH＝3.2，50/50），檢測(cè)波長(zhǎng) 320 nm，流速 1.0 mL/min，柱溫 25 ℃，進(jìn)樣量 20 μL。

2 結(jié)果與分析

2.1 噴施棗防裂劑對(duì)棗內(nèi)源激素（生長(zhǎng)素、脫落酸）含量的影響

由圖1可知，與對(duì)照相比，生物防裂劑I可顯著提高棗果實(shí)中生長(zhǎng)素的含量，生物防裂劑II對(duì)棗果實(shí)中生長(zhǎng)素不太敏感。但在9月4日，噴施生物防裂劑I處理沒(méi)有檢測(cè)出生長(zhǎng)素，可能是因?yàn)樯L(zhǎng)素的含量極低而未檢出。

由圖2可知，噴施防裂劑I和防裂劑II后棗果實(shí)中脫落酸含量均呈先下降后上升再下降的趨勢(shì)，而對(duì)照中脫落酸的含量為先下降后上升。對(duì)于對(duì)照而言，8月4—30日脫落酸的含量呈下降趨勢(shì)，而在8月30日至9月20日果實(shí)中脫落酸的含量呈上升趨勢(shì)。噴施防裂劑I，8月4—10日果實(shí)中脫落酸含量呈下降趨勢(shì)，8月10日至9月4日脫落酸的含量呈上升趨勢(shì)，在9月4—20日又呈下降趨勢(shì)。噴施防裂劑II，8月4—19日果實(shí)中脫落酸含量呈下降趨勢(shì)，8月19日至9月4日果實(shí)中脫落酸含量呈上升趨勢(shì)，9月4—20日脫落酸含量呈下降趨勢(shì)。表明，在果實(shí)膨大期，防裂劑I可以使棗果實(shí)中的脫落酸含量顯著下降，但在果實(shí)成熟期，防裂劑II可使果實(shí)中的脫落酸含量顯著上升。

2.2 噴施棗防裂劑對(duì)棗果實(shí)內(nèi)水楊酸含量的影響

由圖3可知，對(duì)照和防裂劑I均使棗果實(shí)中游離水楊酸呈先上升后下降的趨勢(shì)，防裂劑II使棗果實(shí)中的游離水楊酸含量呈先下降后上升的趨勢(shì)?？傮w來(lái)看，噴施防裂劑I后棗果實(shí)中游離水楊酸的含量是最高的。說(shuō)明噴施防裂劑I處理果實(shí)中游離水楊酸含量比對(duì)照高；噴施防裂劑II處理果實(shí)中游離水楊酸含量比對(duì)照低。

由圖4可知，噴施防裂劑I處理果實(shí)中結(jié)合水楊酸平均含量最高。在8月4—30日，噴施防裂劑II處理果實(shí)中結(jié)合水楊酸含量比對(duì)照高；在8月30日至9月20日，噴施防裂劑II處理果實(shí)中結(jié)合水楊酸含量比對(duì)照低。

3 討論與結(jié)論

3.1 生物防裂劑處理對(duì)棗果實(shí)中內(nèi)源激素的影響

本試驗(yàn)結(jié)果表明，噴施生物防裂劑與內(nèi)源激素確實(shí)存在著一定的關(guān)系。對(duì)于生長(zhǎng)素而言，生物防裂劑I可以顯著影響果實(shí)膨大期棗果實(shí)中生長(zhǎng)素的合成，對(duì)果實(shí)的膨大有著促進(jìn)作用。但在9月4日，噴施生物防裂劑I后生長(zhǎng)素沒(méi)有被檢測(cè)出來(lái)，可能是生物防裂劑I后起到了作用，它降低了棗果實(shí)后熟期生長(zhǎng)素的含量，促進(jìn)果實(shí)的成熟。其具體的原因有待進(jìn)一步研究。噴施生物防裂劑II，生長(zhǎng)素含量變化不明顯。

脫落酸與生物防裂劑也存在一定的關(guān)系。噴施生物防裂劑I可以使果實(shí)膨大期脫落酸的含量下降，從而防止果實(shí)和器官脫落；生物防裂劑II使成熟期果實(shí)中的脫落酸含量顯著增加，對(duì)果實(shí)中貯藏物質(zhì)的增加有促進(jìn)作用。

綜上可知，生物防裂劑I可以很好的促進(jìn)棗果實(shí)中內(nèi)源激素的合成，從而促進(jìn)棗果實(shí)的發(fā)育。

3.2 生物防裂劑處理對(duì)棗果實(shí)中水楊酸的影響

水楊酸是一種植物界廣泛存在的天然物質(zhì)。其不僅對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程以及植物抗病性方面有著廣泛的調(diào)控作用，而且還可延緩果實(shí)的成熟衰老進(jìn)程。在本試驗(yàn)中，噴施防裂劑I可使果實(shí)中游離水楊酸含量增加，從而起到了防裂作用；噴施生物防裂劑II可促進(jìn)棗轉(zhuǎn)色期結(jié)合水楊酸含量的增加，棗最容易發(fā)生開(kāi)裂的時(shí)期是在白熟期，而在棗果轉(zhuǎn)色期，水楊酸含量的多少對(duì)棗果沒(méi)有多大的影響。

綜上所述，生物防裂劑I可促進(jìn)棗果實(shí)中水楊酸的合成，從而促進(jìn)乙烯和多胺的合成，對(duì)棗裂果有一定的防控作用。

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Effects of Biological Anti-cracking Agents on Endogenous Hormones and Salicylic Acid Content in Chinese Jujube Fruit during Its Development

DINGGaixiu1，WANGBaoming1，CHENLi1，ZHANGPengfei2，NIUDongqing2，WENPengfei2
（1.Institute ofHorticulture，Shanxi AcademyofAgricultural Sciences，Taiyuan 030031，China；2.College ofHorticulture，Shanxi Agricultural University，Taigu 030801，China）

The effects of biological anti-cracking agents on the contents of endogenous hormones and salicylic acid during the jujube fruit development were studied.Using Huping jujube as experimental materials,two biological anti-cracking agents I and II were spraye during fruit development,respectively.The changes of endogenous hormones and salicylic acid in jujube fruits were studied by HPLC.The result showed that in the enlargement period,anti-cracking agents I improved significantly the content of auxin,and reduced the content of abscisic acid,but in mature period,anti-cracking agents II increased significantly the content of abscisic acid.Anti-cracking agents I increased the content of SA in fruit,and anti-cracking agents II reduced the content of free SA in fruit.The content of combine SA in jujube during the color change period was relatively high,but was relatively low in the mature period.Anti-cracking agents I in the fruit enlargement period promoted the synthesis of auxin in fruit,thereby promoted fruit enlargement.Anti-cracking agents II in the fruit mature period promoted the synthesis of abscisic acid,and thereby increased content of storage materials in fruit.Anti-cracking agents I increased the content of free SA in jujube,and anti-cracking agents II during the color change period reduced the free SAcontent in fruit.

biological anti-crackingagents;Hupingjujube;endogenous hormones;salicylic acid

S665.1

A

1002-2481（2017）11-1760-04

10.3969/j.issn.1002-2481.2017.11.07

2017-09-15

山西省科技重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目（2015-TN-4-5）

丁改秀（1964-），女，山西興縣人，副研究員，主要從事壺瓶棗裂果機(jī)理及多果套袋防裂果技術(shù)研究工作。溫鵬飛為通信作者。