‘黑珍珠’和‘飛彈’蓮霧對催花處理的生理響應(yīng)*

張綠萍，解 璞，金吉林，王 彬

（貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹科學(xué)研究所，貴陽 550006）

蓮霧（Syzygium samarangense（Bi.）Merr.et Perry）系桃金娘科蒲桃屬常綠果樹。原產(chǎn)于馬來半島及安達(dá)曼群島，果實形狀優(yōu)美、色澤鮮艷、口感清脆、清甜多汁。由于風(fēng)味獨(dú)特、市場需求量巨大、經(jīng)濟(jì)效益可觀，蓮霧已經(jīng)成為東南亞地區(qū)的重要經(jīng)濟(jì)果樹，也是我國重要的特色熱帶水果[1]。在市場需求驅(qū)動、國家政策引導(dǎo)和地方政府的大力支持下，近年來，栽培面積不斷擴(kuò)大，福建、海南、廣東、廣西、云南、四川、貴州等地均有栽培，經(jīng)濟(jì)效益很高[2]。

蓮霧6—7月成熟的正季果由于采收季高溫、多雨，導(dǎo)致果個小、著色不理想、風(fēng)味和品質(zhì)欠佳，又恰逢荔枝、龍眼、芒果等熱帶水果的盛產(chǎn)期，嚴(yán)重影響了其經(jīng)濟(jì)效益。通過產(chǎn)期調(diào)節(jié)，能使蓮霧產(chǎn)期提早到冬春季，從而改善果實品質(zhì)，提升市場競爭力和經(jīng)濟(jì)效益[2]。目前對蓮霧產(chǎn)期調(diào)節(jié)的研究主要集中在栽培技術(shù)[2-6]和催花過程，尤其是遮陰處理期間的生理變化[7-9]。但以上研究均以易成功催花的‘黑珍珠’等粉紅系品種為研究對象，以‘飛彈’等難催花的紫紅系品種為研究對象的相關(guān)報道甚少，尤其未見關(guān)于催花處理過程中二者代謝差異的相關(guān)報道。本文以‘黑珍珠’和‘飛彈’為研究對象，比較二者催花處理后花芽分化情況、葉片碳水化合物和芽體內(nèi)源激素含量的差異，探究蓮霧花芽分化與碳水化合物、內(nèi)源激素積累量及積累速度的關(guān)系，以及‘黑珍珠’產(chǎn)期調(diào)節(jié)成功而‘飛彈’失敗的生理原因。以期為生產(chǎn)中不同蓮霧品種產(chǎn)期調(diào)節(jié)提供理論依據(jù)和技術(shù)參考，并為進(jìn)一步研究其花芽分化機(jī)理奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗在羅甸試驗基地蓮霧種植場內(nèi)進(jìn)行，供試品種為易催花成功的‘黑珍珠’和不易催花的‘飛彈’，樹齡6年，園地的土質(zhì)屬紫色壤土，肥力中等。

1.2 試驗設(shè)計

選擇已培育2批新枝、樹冠茂密、新梢頂端葉片大多數(shù)由黃綠色轉(zhuǎn)為綠色、長勢相近的‘黑珍珠’和‘飛彈’蓮霧各6株，2株為1組，重復(fù)3次。根據(jù)預(yù)試驗結(jié)果，采用遮陰50 d+環(huán)割+噴催花劑方法進(jìn)行催花處理，具體為7月5日采用遮光率為95%的遮陰網(wǎng)單株全面包裹的方式進(jìn)行遮陰處理，8月5日環(huán)割，8月27日蓮霧葉片呈八字形微微下垂時揭網(wǎng)，當(dāng)日噴施催花藥劑（48%樂斯本乳劑200倍液+80 mg/L NAA+10 g/L尿素+1.25 mL/L愛多收）。取樣：遮陰期分別于7月5日、7月20日、8月4日及8月19日取樣，藥劑處理期自8月27日起，每3 d取樣，到蓮霧花芽出現(xiàn)（9月12日）為止。每株樹在東、南、西、北4個方向的成熟枝梢上各取10片健康頂葉（共40片），洗凈、擦干、殺青、烘干，用于可溶性糖、淀粉含量的測定。取頂芽及從上向下第2～5節(jié)芽（共180～210個），其中10個用于徒手切片觀察，剩余芽用錫箔紙包好放入液氮中速凍，置于-70 ℃超低溫冰箱保存，用于激素含量的測定。

1.3 開花情況調(diào)查

催花前在樹冠中上部隨機(jī)選定40個枝，東西南北每個方向10個，于9月25日調(diào)查其開花枝數(shù)，根據(jù)萌發(fā)花芽枝條數(shù)/調(diào)查枝條數(shù)計算開花枝條率；調(diào)查記錄枝條上花芽數(shù)和總芽數(shù)，根據(jù)花芽數(shù)/總芽數(shù)計算枝條萌芽率；統(tǒng)計各研究對象的花穗數(shù)。

1.4 碳水化合物及激素含量的測定

可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定，淀粉含量采用酸水解法測定，3次重復(fù)測定。激素含量采用高效液相色譜法測定，準(zhǔn)確稱取待測材料1.0 g，于弱光下液氮研磨，加入5 mL 80%冷甲醇，混勻后4 ℃避光浸提，過夜；浸提混合物3 500 r/min離心20 min，取上清液，沉淀中再加入2 mL 80%冷甲醇，混勻，4 ℃避光浸提1 h，離心，2次重復(fù)，合并上清液；上清液于40 ℃吹氮?dú)庵翛]有甲醇?xì)堄?；剩余水相用等體積石油醚萃取脫色2次，棄去醚相；水相加入1～3滴甲酸調(diào)節(jié)pH值至3.0；再用等體積乙酸乙酯萃取3次，合并酯相，40 ℃吹氮?dú)鉂饪s至干；最后加入0.5 mL甲醇溶解殘質(zhì)，用0.45 μm微孔濾膜過濾，進(jìn)行高效液相色譜分析測試，3次重復(fù)測定。ZR、GA3、IAA、ABA含量測定的色譜條件為：高效液相色譜儀為美國Agilent公司產(chǎn)品，型號為1100 series，色譜柱：Eclipse XDB-C18（250 mm×4.6 mm，5 μm）；流動相，甲醇∶0.075%乙酸水溶液=30∶70（v∶v）；檢測波長254 nm，流速1.0 mL/min，柱溫35 ℃，進(jìn)樣量10 μL。所使用激素標(biāo)樣：ZR、GA3、IAA、ABA為美國Sigma公司產(chǎn)品。

2 結(jié)果與分析

2.1 催花處理后花芽萌發(fā)情況調(diào)查

從表1可知，‘黑珍珠’和‘飛彈’蓮霧經(jīng)催花處理后，均有花芽萌發(fā)，但6株‘黑珍珠’均出現(xiàn)花穗，未萌發(fā)大量葉芽，且正常開花結(jié)果；而‘飛彈’僅1株出現(xiàn)3串花穗，6株均在9月10日萌發(fā)大量葉芽，9月15日萌發(fā)大量新梢，最終3串花穗在開花前脫落。

表1 ‘黑珍珠’和‘飛彈’蓮霧葉芽和花芽的萌發(fā)情況

2.2 噴藥催花處理后花芽分化進(jìn)程觀察

由表2可知，8月27日揭網(wǎng)時，2個蓮霧品種的芽體均未開始形態(tài)分化，噴施催花劑3 d后，可見為始分化期及分化末期芽體。9月2日，‘飛彈’可觀察到葉芽生長，‘黑珍珠’可觀察到花蕾原基分化。9月5日，‘黑珍珠’外觀可見花芽萌出，花芽的形態(tài)分化進(jìn)入花萼原基及花序生長期，‘飛彈’外觀可見葉芽生長。9月9日，‘黑珍珠’可觀察到花瓣原基及雄蕊原基。9月12日，‘黑珍珠’外觀可見花序生長，花蕾分粒，花芽的形態(tài)分化進(jìn)入雌蕊原基，部分可見完整小花，‘飛彈’可見葉芽生長（圖版4）。

表2 催花處理后蓮霧花芽分化進(jìn)程

2.3 催花處理對‘黑珍珠’和‘飛彈’蓮霧葉片碳水化合物的影響

2.3.1催花處理對‘黑珍珠’和‘飛彈’蓮霧葉片可溶性糖含量的影響

遮陰后蓮霧生長速度減緩，葉片逐漸轉(zhuǎn)為深綠色，不再萌發(fā)新梢。由圖1可知，‘黑珍珠’遮陰后，葉片可溶性糖開始積累，遮陰結(jié)束噴施催花藥劑時達(dá)到峰值，隨后隨著花芽形態(tài)分化啟動開始逐漸下降，進(jìn)入雌蕊原基分化后略有回升?！w彈’遮陰初期可溶性糖含量略有下降，隨后逐漸上升，遮陰結(jié)束噴施催花藥劑時，葉片的可溶性糖含量與未遮陰時較為相近，無明顯積累，噴施催花藥劑后3 d有所上升，但與揭網(wǎng)時無顯著差異，葉芽開始生長，隨后6 d葉芽萌發(fā)，可溶性糖含量快速下降至最低值，此后出現(xiàn)小幅波動。另外，‘黑珍珠’葉片可溶性糖含量明顯高于‘飛彈’，且每個時期含量差異明顯，特別是遮陰期，隨著遮陰時間的延長，二者葉片可溶性糖含量的差距越來越大。

2.3.2催花處理對‘黑珍珠’和‘飛彈’蓮霧葉片淀粉含量的影響

由圖2可知，‘黑珍珠’葉片淀粉的含量在遮陰前期略有下降，隨后緩慢回升，揭網(wǎng)時略有積累，揭網(wǎng)噴施催花藥劑后3 d快速上升，花芽形態(tài)分化啟動，同期含量明顯高于‘飛彈’，隨后花蕾原基分化期略有下降，花萼原基、花瓣原基及雄蕊原基分化期持續(xù)上升，雌蕊原基分化期又有所下降，這可能是由于雖然花芽分化消耗大量可溶性糖，但揭網(wǎng)后光照變強(qiáng)，光合作用增強(qiáng)促進(jìn)了淀粉的積累?！w彈’遮陰期，葉片淀粉含量持續(xù)緩慢降低，噴藥后3 d仍小幅下降，隨后隨著葉芽生長不斷上升。

圖1 催花處理對‘黑珍珠’和‘飛彈’蓮霧葉片可溶性糖含量的影響

圖2 催花處理對‘黑珍珠’和‘飛彈’蓮霧葉片淀粉含量的影響

2.4 催花處理對‘黑珍珠’和‘飛彈’蓮霧內(nèi)源激素的影響

2.4.1催花處理對‘黑珍珠’和‘飛彈’蓮霧ABA含量的影響

由圖3可知，遮陰后‘黑珍珠’和‘飛彈’蓮霧ABA含量均逐漸下降，揭網(wǎng)時二者的ABA含量相近。噴施催花藥劑后，‘黑珍珠’的ABA含量快速上升，花芽始分化期和分化末期（8月30日）的含量約為未分化期（8月27日）的2.4倍，花蕾原基分化期（9月2日）達(dá)峰值，為未分化期的4倍，花萼原基、花瓣原基及雄蕊原基分化期快速下降，雌蕊原基分化期趨向平緩?！w彈’噴施催花藥劑后呈“略有上升—快速上升—略有下降—快速下降”的變化趨勢，8月30日的ABA含量僅比8月27日上升0.74 μg/g，不足‘黑珍珠’同期上升量的1.6%，隨后3 d快速上升至峰值，與‘黑珍珠’同期達(dá)峰值，但其含量僅為‘黑珍珠’的1/2。

圖3 催花處理對‘黑珍珠’和‘飛彈’蓮霧ABA含量的影響

2.4.2催花處理對‘黑珍珠’和‘飛彈’蓮霧IAA含量的影響

由圖4可知，遮陰后芽體IAA含量持續(xù)下降，‘飛彈’的下降速率高于‘黑珍珠’，揭網(wǎng)時二者的IAA含量相近，‘飛彈’的IAA含量略低于‘黑珍珠’。噴施催花藥劑后，‘黑珍珠’快速上升，花芽始分化期和分化末期（8月30日）達(dá)峰值，3 d的上升幅度為71.36 μg/g，其含量為未分化期（8月27日）的2.1倍，形態(tài)分化啟動后，隨著花芽分化，芽體的IAA含量逐漸下降，至雌蕊原基分化期趨向平緩。噴施催花藥劑后，‘飛彈’呈“緩慢上升—急速上升—平緩上升—快速下降”的變化趨勢。揭網(wǎng)噴施催花藥劑后3 d，芽體IAA的上升幅度為20.68 μg/g，約為同期‘黑珍珠’上升幅度的1/4，葉芽萌動期（8月30日）的含量不足‘黑珍珠’花芽始分化和分化未期的1/2，隨后葉芽開始萌發(fā)，芽體IAA上升至峰值，葉芽萌出（9月5日）后，芽體的IAA快速下降。

圖4 催花處理對‘黑珍珠’和‘飛彈’蓮霧IAA含量的影響

2.4.3催花處理對‘黑珍珠’和‘飛彈’蓮霧GA3含量的影響

由圖5可知，遮陰期‘黑珍珠’和‘飛彈’蓮霧芽體GA3含量呈下降趨勢，遮陰初期‘黑珍珠’的下降速率比‘飛彈’快，至7月20日起，‘黑珍珠’芽體的GA3含量明顯低于‘飛彈’，揭網(wǎng)時，其GA3含量約為‘飛彈’的2/3。噴施催花藥劑后，‘黑珍珠’芽體GA3含量的變化呈“上升—下降—趨于平緩”的趨勢。花芽始分化和分化末期緩慢上升，3 d的上升幅度為35.36 μg/g，其含量約為未分化期的1.5倍，花蕾原基分化期（9月2日）上升至峰值，其含量約為未分化期的3倍，隨后逐漸下降，至雌蕊原基分化期趨于平緩。‘飛彈’蓮霧噴施催花藥劑后3 d，葉芽萌動期芽體GA3含量快速上升至峰值，3 d的上升幅度為223.82 μg/g，是‘黑珍珠’同期增幅的6.3倍，其含量是葉芽未萌動期的3倍，是‘黑珍珠’同期含量的3倍。隨后隨著葉芽的萌發(fā)，芽體的GA3含量逐漸下降。

圖5 催花處理對‘黑珍珠’和‘飛彈’蓮霧GA3含量的影響

2.4.4催花處理對‘黑珍珠’和‘飛彈’蓮霧ZT含量的影響

由圖6可知，遮陰期‘黑珍珠’和‘飛彈’蓮霧芽體ZT含量持續(xù)下降，下降速率相近，‘黑珍珠’ZT含量一直明顯低于‘飛彈’，噴施催花藥劑時，其含量約為‘飛彈’的1/2。噴施催花藥劑后，二者ZT含量的變化趨勢均為“上升—下降—略有上升—平緩下降”，但其上升幅度及上升維持的時間有明顯差異?！谡渲椤瘒娛┐呋ㄋ巹┖螅ㄑ啃螒B(tài)分化啟動，芽體進(jìn)入花芽始分化和分化末期，ZT含量快速上升，3 d的上升幅度為104.85 μg/g，其含量為153.06 μg/g，是未分化期的3.2倍，花蕾原基分化期（9月2日）達(dá)峰值，隨后下降，趨于平緩?！w彈’噴施催花藥劑后，葉芽萌動，芽體ZT含量上升至峰值，3 d的上升幅度為34.55 μg/g，不足同期‘黑珍珠’上升幅度的1/3，同期含量明顯低于‘黑珍珠’，隨著葉芽的萌發(fā)，芽體ZT含量逐漸下降后趨于平緩，并且同期含量均明顯低于‘黑珍珠’。

圖6 催花處理對‘黑珍珠’和‘飛彈’蓮霧ZT含量的影響

3 討論與結(jié)論

蓮霧產(chǎn)期調(diào)節(jié)的關(guān)鍵是抑制營養(yǎng)生長使其轉(zhuǎn)入生殖生長，遮光處理，結(jié)合環(huán)剝、斷根、浸水等栽培措施，控制營養(yǎng)生長，調(diào)整樹勢，再在花芽分化期配合化學(xué)藥劑促進(jìn)抽生花芽[4]。鄭加協(xié)等研究指出，‘粉紅種’蓮霧僅進(jìn)行遮光、環(huán)割、斷根等栽培措施處理，植株沒有花穗或者僅有5～10串花穗。栽培措施處理結(jié)束后噴施催花藥劑，植株的花穗數(shù)可達(dá)200串，表明噴施催花藥劑可顯著提高樹體的花芽分化率[2]。本試驗結(jié)果表明，栽培措施處理結(jié)束時‘黑珍珠’和‘飛彈’仍處于未分化期，噴施催花藥劑后3 d，‘黑珍珠’花芽發(fā)端，‘飛彈’葉芽萌動，可見噴施催花藥劑后3 d可能是植株對藥劑催花關(guān)鍵響應(yīng)時期，也可能是蓮霧花芽誘導(dǎo)和發(fā)端的臨界期。這與章希娟等指出的揭網(wǎng)噴施催花藥劑后的10 d為蓮霧從營養(yǎng)生長轉(zhuǎn)向生殖生長的關(guān)鍵時期的結(jié)果相對一致[8]?！w彈’蓮霧催花失敗與噴施催花藥劑后3 d樹體沒有達(dá)到其花芽發(fā)端生理條件密切相關(guān)。

植物從營養(yǎng)生長轉(zhuǎn)向生殖生長的過程中，植株體內(nèi)新陳代謝旺盛，并產(chǎn)生著一系列的生理生化變化。碳水化合物既是結(jié)構(gòu)物質(zhì)又是能量提供者，其積累與花芽分化密切相關(guān)[10]。龐夫花等認(rèn)為草莓花芽作為“庫”，其分化和形態(tài)建成與碳水化合物密切相關(guān)[11]。羅羽洧認(rèn)為無花果花芽分化與碳水化合物含量有一定的關(guān)系[12]。本試驗結(jié)果表明，蓮霧葉片的可溶性糖含量與其花芽的孕育和發(fā)端密切相關(guān)，足夠的可溶性糖可保證其花芽分化的啟動。這與張麗梅等[7]和鄭加協(xié)等[2]的研究結(jié)果一致，蓮霧噴施催花藥劑前須積累足夠的碳水化合物才能有效催花。

淀粉作為植物體內(nèi)主要的貯藏性營養(yǎng)物質(zhì)，花芽是否分化與其含量也密切相關(guān)，尤其是花芽發(fā)端和啟動期，高水平的淀粉含量能有效保證其花芽分化的啟動及進(jìn)程。這與全振炫等[9]的研究結(jié)果一致，‘黑珍珠’蓮霧遮陰處理控制營養(yǎng)生長，促進(jìn)頂芽淀粉粒的積累，儲備一定的碳水化合物確保頂芽花芽成花。‘飛彈’蓮霧催花失敗，與遮陰期不能積累足夠的可溶性糖，持續(xù)消耗淀粉，噴施催花藥劑后3 d仍無法有效積累相關(guān)，也就是遮陰、環(huán)割、斷根等栽培措施不能有效促進(jìn)其碳水化合物積累密切相關(guān)。其原因可能是‘飛彈’比‘黑珍珠’不耐弱光，在90%～95%的遮光率下光合產(chǎn)物不能有效合成，正如不耐弱光的葡萄品種‘夏黑’在設(shè)施促早栽培出現(xiàn)冬芽形成花芽不足，而且花芽質(zhì)量差的現(xiàn)象[13-14]。如果選擇遮光率較低的遮陰網(wǎng)或其他抑制營養(yǎng)生長的栽培措施，抑制植株營養(yǎng)生長的同時，保證其較強(qiáng)的光合作用，促進(jìn)碳水化合物的積累，從而保證‘飛彈’蓮霧噴施催花藥劑后花芽分化啟動時碳水化合物這一重要的物質(zhì)基礎(chǔ)，有待于進(jìn)一步探索。為保證品質(zhì)優(yōu)良的‘飛彈’蓮霧催花成功，可參考‘印尼紅’蓮霧的產(chǎn)期調(diào)節(jié)技術(shù)，采用遮光率為75%遮陰網(wǎng)單株包裹遮陰[15]。

植物花芽分化是一個復(fù)雜的過程，受一系列環(huán)境和內(nèi)源因子調(diào)控，有研究認(rèn)為，果樹從葉芽轉(zhuǎn)向花芽發(fā)育的不可逆過程需要植物激素在含量上的變化波動進(jìn)行調(diào)控[16]。本試驗中發(fā)現(xiàn)，遮陰期‘黑珍珠’和‘飛彈’蓮霧芽體內(nèi)源激素逐漸減少，揭網(wǎng)噴施催花藥劑時ABA、IAA、GA3、ZT的含量相近，揭網(wǎng)噴施催花藥劑后3 d，二者的各種內(nèi)源激素變化和含量差異明顯，結(jié)合花芽分化的進(jìn)程和‘黑珍珠’‘飛彈’催花結(jié)果，表明遮陰期內(nèi)源激素的含量和變化趨勢與蓮霧花芽是否分化的關(guān)系不密切，揭網(wǎng)噴施催花藥劑后3 d內(nèi)源激素的含量和變化趨勢與蓮霧花芽是否分化的關(guān)系極為密切。激素是花芽分化的關(guān)鍵內(nèi)源因子之一，各個激素都會對花芽分化起一定的作用并呈現(xiàn)一定的規(guī)律[17-18]。多數(shù)學(xué)者認(rèn)為，高水平的ABA、ZR，低水平的GA3有利于花芽分化的啟動，而IAA在果樹花芽分化中的作用尚無定論，既有高含量促進(jìn)花芽分化的報道，也有低含量促進(jìn)花芽分化的證據(jù)?！准t’蘋果花芽生理分化過程中，高水平的ABA、ZR和低水平的IAA、GAs互相作用促進(jìn)了成花[19]；刺梨花芽生理分化需要高濃度的ZRs與低濃度的IAA、GAs協(xié)同作用[20]；楊梅花芽生理分化期葉片ABA、IAA含量上升，GA3含量下降是其花芽分化啟動所必需的[21]?！S金杏’花芽生理分化期芽體ABA含量不斷上升、IAA含量不斷下降，ZR維持在相對穩(wěn)定的較低水平[10]?！畬幱瘛葺ㄑ糠只枰咚降腪R、ABA和低水平的 GA3、IAA[11]。本試驗結(jié)果表明，蓮霧花芽分化與芽體內(nèi)源激素積累速度和積累量均密切相關(guān)，高水平的ABA、IAA、ZT，低水平GA3，以及ABA、IAA、ZT的快速積累有利于其花芽分化的發(fā)端和形態(tài)分化的啟動。這與高水平的ABA、ZT，低水平的GA3有利于‘粉紅種’蓮霧反季節(jié)催花后成花的結(jié)論一致[8]。為保證‘飛彈’蓮霧催花成功，可考慮改變催花藥劑的配方，結(jié)合遮陰期噴施多效唑和促花靈，環(huán)剝時環(huán)剝口涂抹促花靈[15]，從而促進(jìn)噴施催花藥劑后芽體ABA、IAA及ZT的快速積累，抑制GA3的積累，處理的濃度、方法有待于進(jìn)一步探索。

蓮霧催花成功與否首先是通過遮光、環(huán)割、斷根等栽培措施是否有效促進(jìn)碳水化合物積累，以保證蓮霧花芽孕育、啟動、分化的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。其次是噴施催花藥劑后3～10 d花芽發(fā)端的關(guān)鍵期。外源藥劑可促進(jìn)芽體激素ABA、IAA、ZT含量快速積累，并抑制GA3的含量增長，以此促進(jìn)花芽形態(tài)建成。