不同植物生長調(diào)節(jié)劑對軟棗獼猴桃果實無核化及膨大效果研究

劉 銘， 樸一龍， 安 嬌， 連 正， 冉麗萍

(延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)院，吉林 延吉 133000)

植物生長調(diào)節(jié)劑不僅能防止豆花和豆莢脫落[4]，也能提高玉米抗倒伏能力和產(chǎn)量[5]，而且還有拉長葡萄果穗[6]和柑橘壯果的作用[7]。Noll[8]最先在黃瓜中發(fā)現(xiàn)了單性結(jié)實的現(xiàn)象(1902)以來，利用CPPU在苦瓜上[9-10]、利用萘乙酸在南瓜上[11]、利用激素在西瓜上[12]、赤霉素與CPPU混合處理在枇杷上[13]單性結(jié)實誘導(dǎo)獲得成功。植物生長調(diào)節(jié)劑不僅能促進(jìn)軟棗獼猴桃生根[14]，而且成功誘導(dǎo)了獼猴桃單性結(jié)實[15-16]；高鵬波等人[17]研究發(fā)現(xiàn)，植物激素能使獼猴桃的果實膨大，提升品質(zhì)。美國的Weaver等[18]首次闡明GA3能誘導(dǎo)有核葡萄品種無核化，并有促使葡萄果粒增大的作用之后，日本和中國相繼研究并廣泛應(yīng)用于葡萄生產(chǎn)[19]。近年軟棗獼猴桃作為新興小漿果發(fā)展迅速，開始了產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，然而，果實相對小是美中不足之處。隨著產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，產(chǎn)品加工也是必不可少的，而果實內(nèi)大量的種子影響某些加工品的品質(zhì)。目前軟棗獼猴桃果實無核化和促進(jìn)果實膨大方面的研究尚未見報道。本研究以“魁綠”和“桓優(yōu)1號”為材料，開展植物生長調(diào)節(jié)劑對軟棗獼猴桃果實無核化及膨大效果的研究，以期為無籽和大果軟棗獼猴桃生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗于2018年在延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)院軟棗獼猴桃示范園內(nèi)進(jìn)行。試驗樹為7年生軟棗獼猴桃,品種為“魁綠”(單性結(jié)實試驗)和“桓優(yōu)1號”(果實膨大試驗)。定植株行距為3 m×4 m，水平棚架，土壤管理采用清耕法，每年施5 kg有機(jī)肥。園內(nèi)配有授粉雄株，利用蜜蜂授粉。選擇樹勢中庸、無病蟲害和大小一致的健康植株進(jìn)行試驗。

1.2 方法

1.2.1 植物生長調(diào)節(jié)劑處理及調(diào)查內(nèi)容

1) 套袋情況下單性結(jié)實誘導(dǎo)：一組在花前(6月3日)對花蕾浸泡處理后套袋；另一組在花蕾期套袋，在盛花期(6月8日)解袋并對花朵浸泡處理后再套袋，以浸泡清水為對照，單株區(qū)組設(shè)計，3次重復(fù)。坐果后2組處理解袋并調(diào)查坐果率，采收(9月6日)后調(diào)查品質(zhì)和種子數(shù)量。處理包括NAA：10、20、40 mg/L、2,4-D：2、4、8、16 mg/L和GA3：100、200、400、800 mg/L。

2) 不套袋情況下單性結(jié)實誘導(dǎo)：于盛花期(6月8日)進(jìn)行花朵浸泡處理，單株區(qū)組設(shè)計，3次重復(fù)。處理包括25、50、100、200 mg/L的GA3。采收后調(diào)查品質(zhì)和種子數(shù)量。

3) 果實膨大試驗：花后兩周(6月24日)噴布處理，單株區(qū)組設(shè)計，3次重復(fù)。處理包括CPPU：2.5、5.0、10.0、20.0 mg/L和GA3：50、100、200 mg/L。在果實發(fā)育過程中調(diào)查果形指數(shù)，采收后調(diào)查果實品質(zhì)。

1.2.2 果實品質(zhì)測定

2018年9月6日采收果實，采收后的果實迅速運回實驗室，選擇大小均勻、無病蟲害和無機(jī)械損傷的果實測定品質(zhì)及種子數(shù)量。每個處理隨機(jī)選取10個成熟果實測定果實品質(zhì)，利用電子天平測定果實重量；利用手持光折射式糖度計測定果實的可溶性固形物含量；利用酸堿滴定法測定可滴定酸含量。

白內(nèi)障是多因素共同作用的結(jié)果,與氧化損傷、代謝障礙、藥物因素、家族遺傳、衰老等因素有關(guān)。60歲以上老人白內(nèi)障發(fā)生率超過70%,降低了患者的生活質(zhì)量。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

利用SPSS19.0軟件進(jìn)行單因素方差分析，采用Excel繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 套袋條件下軟棗獼猴桃單性結(jié)實誘導(dǎo)

2.1.1 植物生長調(diào)節(jié)劑種類及處理時間對軟棗獼猴桃單性結(jié)實的影響

根據(jù)前人的研究結(jié)果，采用具有單性結(jié)實誘導(dǎo)效果的3種植物生長調(diào)節(jié)劑對軟棗獼猴桃進(jìn)行了單性結(jié)實誘導(dǎo)(套袋處理)(表1)。

表1 套袋條件下植物生長調(diào)節(jié)劑誘導(dǎo)軟棗獼猴桃單性結(jié)實效果

由表1可知,3種生長調(diào)節(jié)劑不同時期處理均能誘導(dǎo)單性結(jié)實，但盛花期處理效果要好于花前處理。果樹生產(chǎn)中一般認(rèn)為坐果率超過30%能夠滿足生產(chǎn)要求，顯然，本次試驗中3種植物生長調(diào)節(jié)劑不同濃度處理雖能誘導(dǎo)單性結(jié)實，但大部分處理的坐果率不能滿足生產(chǎn)要求。只有2,4-D 8 mg/L處理和GA3400 mg/L處理的坐果率分別達(dá)到31.8%和40.0%，符合生產(chǎn)要求。從植物生長調(diào)節(jié)劑種類來看，GA3處理的單性結(jié)實誘導(dǎo)效果好于其他2種植物生長調(diào)節(jié)劑。有趣的是NAA和2,4-D處理誘導(dǎo)單性結(jié)實的同時產(chǎn)生了部分種子，而GA3除低濃度(100 mg/L)處理形成少量種子外，實現(xiàn)了100%無籽。在套袋條件下形成種子只有一種可能，那就是軟棗獼猴桃部分花粉有生活力，至于有多少花有生活力和生活力為多少有待進(jìn)一步研究探討。

2.1.2 單性結(jié)實誘導(dǎo)對軟棗獼猴桃果實品質(zhì)的影響

植物生長調(diào)節(jié)劑處理誘導(dǎo)了軟棗獼猴桃單性結(jié)實，但果實大小、性狀及糖酸含量發(fā)生了很大的變化(表2)。從表中可以明顯看出，單性結(jié)實的果實變短、變小，而且果實中種子數(shù)量越少果實越小。

表2 套袋條件下盛花期植物生長調(diào)節(jié)劑處理對“魁綠”果實品質(zhì)的影響

Table 2 Effect of plant growth regulator treatment onfruit quality of “Kui Lü” under bagging condition

處理濃度(mg/L)果形指數(shù)單果重/g可溶性固形物/%可滴定酸/%NAA100.9828.6014.22.18201.0348.1013.50.95401.25310.1010.10.712,4-D21.0616.309.31.5841.0857.9016.31.2081.0875.2011.21.40161.0875.2014.81.58GA31001.1634.9012.2 1.162000.9201.50 8.7 1.864000.8501.66 9.1 0.828000.8101.66 8.6 1.34對照對照1.32015.4015.3 2.58

2.2 不套袋條件下軟棗獼猴桃單性結(jié)實誘導(dǎo)

GA3處理可使包括葡萄在內(nèi)的很多果實種子敗育而形成無籽果。在套袋條件下200～800 mg/L GA3處理能使軟棗獼猴桃果實100%無核化(表1)。在不套袋條件下進(jìn)行了GA3無核化處理結(jié)果表明(表3)，處理組果形指數(shù)隨著處理濃度的增加而下降，而且高濃度(100 mg/L及以上濃度)處理果形指數(shù)顯著下降；單果重除25 mg/L處理外均顯著小于對照組；果實內(nèi)含種子數(shù)量隨處理濃度的增加而顯著減少；處理組的可滴定酸含量顯著低于對照組，而對可溶性固形物含量無顯著影響。說明GA3處理可使軟棗獼猴桃種子敗育。

表3 不套袋條件下GA3處理對軟棗獼猴桃品質(zhì)及無核化影響

注：表中不同小寫英文字母表示P<0.05水平的顯著差異。

2.3 植物生長調(diào)節(jié)劑對軟棗獼猴桃果實膨大效果

2.3.1 植物生長調(diào)節(jié)劑對軟棗獼猴桃果實品質(zhì)的影響

利用CPPU和GA3分別對“桓優(yōu)1號”和“魁綠”軟棗獼猴桃幼果噴布處理，其對果實品質(zhì)的影響如表4所示。CPPU處理濃度越高果實的單果質(zhì)量越大，除在“桓優(yōu)1號”2.5 mg/L處理的膨大效果不明顯外，各濃度處理間幾乎都達(dá)到顯著水平；而在GA3處理中不僅膨大效果不明顯，而且高濃度處理(200 mg/L)果實顯著小于低濃度處理(50 mg/L)。2種植物生長調(diào)節(jié)劑處理在“桓優(yōu)1號”品種上有提高果形指數(shù)和降低可滴定酸含量的傾向，但對可溶性固形物含量影響不大。而2種植物生長調(diào)節(jié)劑在“魁綠”品種上對果形指數(shù)的影響與“桓優(yōu)1號”有所不同；CPPU高濃度處理顯著提高“魁綠”品種可溶性固形物含量，低濃度處理則顯著降低可溶性固形物含量；200 mg/L GA3處理使‘魁綠’品種果實變小、可溶性固形物含量顯著下降和可滴定酸含量顯著增加。

表4 植物生長調(diào)節(jié)劑處理對軟棗獼猴桃果實品質(zhì)的影響

注：表中不同小寫英文字母表示P<0.05水平的顯著差異。

2.3.2 植物生長調(diào)節(jié)劑處理對軟棗獼猴桃果實生長曲線的影響

為了解植物生長調(diào)節(jié)劑處理果實生長過程中的果形變化，定期調(diào)查了高濃度CPPU處理與對

照組果形指數(shù)的變化(圖1)。結(jié)果表明，高濃度CPPU處理的果實在生長前半期縱徑和橫徑增長的比例相一致，而后半時期則橫徑增長遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于縱徑(表現(xiàn)為果形指數(shù)變小)。

圖1 植物生長調(diào)節(jié)劑處理對軟棗獼猴桃果形指數(shù)的影響

3 討論與結(jié)論

在套袋條件下，3種生長調(diào)節(jié)劑在不同時期處理均能誘導(dǎo)軟棗獼猴桃單性結(jié)實，而且盛花期處理效果要好于花前處理；但只有2,4-D 8 mg/L處理和GA3400 mg/L處理的坐果率分別達(dá)到31.8%和40.0%，符合生產(chǎn)要求。如果采用多種生長調(diào)節(jié)劑混合噴布效果會更好[15,20]。從植物生長調(diào)節(jié)劑種類來看，GA3處理的單性結(jié)實誘導(dǎo)效果好于其他2種植物生長調(diào)節(jié)劑。這個結(jié)果與華光安等[21]在“金農(nóng)”、“金魁”、“魁蜜”3個獼猴桃品種上的研究結(jié)果相似。試驗中NAA和2,4-D處理誘導(dǎo)單性結(jié)實的同時，產(chǎn)生了部分種子，而GA3200～800 mg/L處理實現(xiàn)100%無籽。在套袋條件下形成種子只有一種可能，那就是軟棗獼猴桃部分花粉有生活力，這個結(jié)果進(jìn)一步驗證了獼猴桃有6種花的類型之說[1]，至于有多少花有生活力和生活力為多少，有待進(jìn)一步研究探討。植物生長調(diào)節(jié)劑處理誘導(dǎo)軟棗獼猴桃單性結(jié)實的同時果實變小、變短，可溶性固形物含量和可滴定酸含量下降，在GA3處理的果實中這種效果更明顯。這是由于種子減少或消失，導(dǎo)致合成激素減少，果實自然會變小[22]，通過人工噴布激素的方法可以增大果實[16]。

在不套袋條件下進(jìn)行的GA3無核化處理組果實內(nèi)種子數(shù)量顯著低于對照，隨著處理濃度的增加果形指數(shù)和單果質(zhì)量變小，可滴定酸含量顯著低于對照組，而對可溶性固形物含量無顯著影響。即能使軟棗獼猴桃果實種子數(shù)量減少60%左右，不能完全實現(xiàn)無籽。

CPPU顯著增加“桓優(yōu)1號”和“魁綠”軟棗獼猴桃果實單果質(zhì)量，濃度越高膨大效果越明顯，而GA3處理不僅對軟棗獼猴桃果實膨大效果不明顯，而且高濃度處理有果實變小的傾向。植物生長調(diào)節(jié)劑處理對果實形狀及品質(zhì)方面的影響在2個品種間有一定差異，CPPU高濃度處理顯著提高“魁綠”品種可溶性固形物含量，這個結(jié)果與胡章瓊等[20]在枇杷上的研究結(jié)果類似。

高濃度CPPU處理的果實在生長前半期縱徑和橫徑增長的比例相當(dāng)；而后半時期則橫徑增長遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于縱徑，所以表現(xiàn)為果形指數(shù)顯著變小。不同的果實要經(jīng)歷細(xì)胞分裂、細(xì)胞膨大和果實密度3要素的變化，細(xì)胞分裂主要在花前和花后一段時間(占果實生長發(fā)育時期的1/5)進(jìn)行[22]。本試驗中出現(xiàn)的幼果生長前期縱橫徑生長比例相近，說明細(xì)胞垂周分裂和平周分裂速度相近；而生長后半期橫徑生長速度高于縱徑生長很可能是細(xì)胞橫向膨大占主導(dǎo)地位。