NAA處理對(duì)藍(lán)莓果實(shí)發(fā)育和品質(zhì)性狀的影響研究

張春紅，吳文龍

(江蘇省中國科學(xué)院植物研究所，南京，210014)

藍(lán)莓為杜鵑花科(Ericaceae)越桔屬(Vacciniumspp.)灌木小漿果果樹，其果實(shí)具有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，尤其是果實(shí)中富含的花色苷和多酚物質(zhì)具有極強(qiáng)的抗氧化作用[1-2]。關(guān)于藍(lán)莓果實(shí)發(fā)育和營養(yǎng)物質(zhì)積累已有大量研究報(bào)道，近年來國內(nèi)主要集中在不同品種果實(shí)評(píng)價(jià)比較[3-4]、不同栽培模式下果實(shí)品質(zhì)的比較[5]等。植物生長調(diào)節(jié)劑被認(rèn)為對(duì)果實(shí)生長發(fā)育和營養(yǎng)物質(zhì)積累具有重要的調(diào)控作用[6]，研究結(jié)果也因調(diào)節(jié)劑和品種類型具一定的差異。果實(shí)大小是影響藍(lán)莓商品品質(zhì)的重要因素之一，目前生產(chǎn)上很多藍(lán)莓品種的果實(shí)偏小，而生產(chǎn)上增大果實(shí)多為噴施植物生長調(diào)節(jié)劑和加強(qiáng)栽培措施，而目前這方面在藍(lán)莓上的應(yīng)用仍少見報(bào)道，如何使得藍(lán)莓果實(shí)增大和提升市場(chǎng)競爭力成為很多研究關(guān)注的問題。

萘乙酸(NAA)是一種廣譜性的植物生長調(diào)節(jié)劑，具有促進(jìn)細(xì)胞分裂與增大的效果，不僅可以促進(jìn)植物扦插生根，還可以增加果實(shí)著果率、提高產(chǎn)量和延遲成熟[7-8]。有研究發(fā)現(xiàn)，NAA處理可以降低梨[9]、葡萄[10]和藍(lán)莓[11]果實(shí)的單果質(zhì)量，而高濃度NAA處理使得桃果實(shí)發(fā)育不良[12]，而在荔枝上則認(rèn)為NAA提高了著果率、增大荔枝果實(shí)和提高荔枝的質(zhì)量[13]。雖然在梨[9]、李[14]上均證明NAA能提高果實(shí)品質(zhì)和增加可溶性固形物含量，但利用200 mg·L-1NAA處理葡萄始熟期果實(shí)可以顯著抑制可溶性糖的積累[15]。在枇杷上的研究則表明，盛花期噴施NAA對(duì)提高果實(shí)單果質(zhì)量和品質(zhì)具有一定效果，而幼果期噴施對(duì)提高果實(shí)品質(zhì)作用不明顯[16]。因此，NAA在不同果實(shí)上的效應(yīng)因果實(shí)類型和噴施時(shí)期不同而具一定差異。

盡管國內(nèi)藍(lán)莓已在品種引進(jìn)推廣和營養(yǎng)成分研究方面取得了豐碩成果，但目前尚未見不同濃度NAA對(duì)藍(lán)莓果實(shí)發(fā)育和品質(zhì)性狀影響的報(bào)道。本研究旨在通過分析不同NAA處理下藍(lán)莓生長發(fā)育狀況及成熟果實(shí)中營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)及元素含量的變化，初步揭示NAA對(duì)藍(lán)莓果實(shí)性狀的影響，以期為藍(lán)莓生產(chǎn)中果實(shí)品質(zhì)改良提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料為江蘇省中國科學(xué)院植物研究所溧水白馬科學(xué)基地藍(lán)莓品種“夏普藍(lán)”兩年生基質(zhì)盆栽苗，基質(zhì)配比為泥炭∶蛭石∶椰糠=1∶1∶1，采用露地滴灌肥水管理，株行距為1 m×2 m。2020年4月初，于“夏普藍(lán)”花后著果初期噴施植物生長調(diào)節(jié)劑α-萘乙酸(NAA)，設(shè)置濃度梯度為CK(0 mg·L-1，清水)、50、75、100和200 mg·L-1。選取高度和樹形相似的植株，每處理重復(fù)5株，重復(fù)3次，將配制好的不同濃度NAA水溶液充分噴施全株直至滴水。噴施后每周取樣一次處理的果實(shí)樣品50～100粒，對(duì)同一時(shí)期取樣的不同處理果實(shí)，選擇大小均勻、色澤一致、無病蟲和無損傷的果實(shí)調(diào)查生長和品質(zhì)指標(biāo)，直至果實(shí)完全成熟。

1.2 項(xiàng)目測(cè)定

1.2.1 果實(shí)生長指標(biāo)測(cè)定

采果當(dāng)天，每處理隨機(jī)選取外觀形狀一致及著色程度接近的30粒果實(shí)，用感量0.01 g托盤天平稱量單果質(zhì)量。為取樣消除誤差，用10粒果的果實(shí)質(zhì)量代替果實(shí)單果質(zhì)量稱量，取平均值計(jì)算。

1.2.2 果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定

果實(shí)總花色苷含量測(cè)定用pH示差法[17]，用福林酚比色法測(cè)定總酚含量[18]。隨機(jī)取10粒果實(shí)，用手持式折光儀測(cè)定果實(shí)汁液中可溶性固形物含量。依據(jù)GB 12293-90《水果、蔬菜制品可滴定酸度的測(cè)定》，用酸堿滴定法測(cè)定果實(shí)可滴定酸含量。依據(jù)GB/T 6195-1986《水果、蔬菜維生素C含量測(cè)定法(2，6-二氯靛酚滴定法)》，用鉬藍(lán)比色法測(cè)定果實(shí)維生素C含量。采用硫酸蒽酮法測(cè)定果實(shí)可溶性總糖含量。采用硫酸-雙氧水消解，微量凱氏定氮法測(cè)定果實(shí)氮含量；用鉬銻抗比色法測(cè)定果實(shí)全磷含量；ICP-oes法測(cè)定果實(shí)全鉀含量。采用硝酸-雙氧水消解，ICP-oes法測(cè)定鈣、鎂、銅、錳、鐵、鋅、硼、硒含量。各指標(biāo)重復(fù)測(cè)定3次，結(jié)果取平均值。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2013進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和制圖，采用單因素方差分析LSD法進(jìn)行多重比較檢測(cè)差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同NAA處理對(duì)“夏普藍(lán)”果實(shí)成熟進(jìn)程單果質(zhì)量的影響

自然條件下，“夏普藍(lán)”果實(shí)在著果后49 d可見大量完全成熟的果實(shí)。由圖1可見，對(duì)照和各處理果實(shí)單果質(zhì)量均隨著發(fā)育進(jìn)程逐漸增加，發(fā)育曲線均呈雙“S”型，呈“快—慢—快”生長節(jié)奏。著果后7 d為第一次迅速生長期，著果后35 d進(jìn)入第二次迅速增加期，直至果實(shí)成熟，NAA處理并未改變果實(shí)生長類型。50 mg·L-1NAA處理和CK果實(shí)單果發(fā)育趨勢(shì)非常類似，表明可能對(duì)果實(shí)發(fā)育的影響較小，但35 d時(shí)顯著高于對(duì)照。75 mg·L-1NAA處理下對(duì)7 d時(shí)果實(shí)的發(fā)育有短暫抑制作用，而35 d后至果實(shí)成熟時(shí)單果質(zhì)量均顯著高于對(duì)照果實(shí)。100和200 mg·L-1NAA處理后果實(shí)單果質(zhì)量變化趨勢(shì)整體類似，盡管42 d時(shí)果實(shí)單果質(zhì)量較對(duì)照高些，但完全成熟時(shí)果實(shí)單果質(zhì)量均低于對(duì)照果實(shí)。

2.2 不同NAA處理對(duì)“夏普藍(lán)”成熟果實(shí)單果質(zhì)量和活性成分指標(biāo)的影響

由圖2可知，不同NAA濃度處理相比，成熟果實(shí)單果質(zhì)量在75 mg·L-1NAA處理下顯著高于對(duì)照果實(shí)，10粒單果質(zhì)量可達(dá)21.16 g，而50 mg·L-1NAA處理后單果質(zhì)量(18.24 g)與對(duì)照(18.13 g)相比變化不顯著，100和200 mg·L-1NAA處理后果實(shí)單果質(zhì)量相似，均顯著低于對(duì)照果實(shí)。不同處理下成熟果實(shí)中的花色苷含量隨著NAA處理濃度增加呈先上升后下降的趨勢(shì)，尤其是100 mg·L-1NAA處理下，果實(shí)花色苷含量可達(dá)104.84 mg/100 g，極顯著高于對(duì)照果實(shí)中的含量(54.39 mg/100 g)。不同濃度NAA處理均可以提高果實(shí)總多酚的含量，其中尤以100 mg·L-1NAA處理中多酚含量最高(17.14 mg/g)，極顯著高于對(duì)照果實(shí)(11.44 mg/g)。

注：*表示在0.05水平差異顯著；**表示在0.01水平差異顯著。

注：小寫字母表示在0.05水平上差異顯著。圖3、圖4同。

2.3 不同NAA處理對(duì)“夏普藍(lán)”成熟果實(shí)主要營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)的影響

在不同NAA濃度處理下，“夏普藍(lán)”成熟果實(shí)中維生素C含量隨處理濃度增加呈逐步上升趨勢(shì)，200 mg·L-1處理下果實(shí)中維生素C含量可達(dá)0.32 mg/g(圖3A)。 與對(duì)照相比，果實(shí)可溶性總糖含量均有顯著提高，但處理之間差別不大，且以200 mg·L-1處理最高(圖3B)。相較而言(圖3C)，低濃度的NAA處理利于可滴定酸含量的提高，而100和200 mg·L-1處理下可滴定酸含量較低。與對(duì)照相比，果實(shí)可溶性固形物含量在低濃度處理時(shí)有一定下降趨勢(shì)，而較高濃度100和200 mg·L-1處理下果實(shí)可溶性固形物含量明顯升高，但總體而言與對(duì)照差異不顯著(圖3D)。

圖3 不同濃度NAA處理下成熟果實(shí)各營養(yǎng)成分指標(biāo)含量的比較

2.4 不同NAA處理對(duì)“夏普藍(lán)”成熟果實(shí)大量元素的影響

為了弄清NAA處理后果實(shí)發(fā)育和營養(yǎng)品質(zhì)成分的變化，進(jìn)一步測(cè)定了果實(shí)中大量元素全氮(N)、全磷(P)和全鉀(K)的含量。N含量隨著NAA處理濃度上升而呈逐步增加趨勢(shì)(圖4A)。50和75 mg·L-1低濃度NAA處理下P含量與對(duì)照果實(shí)無顯著差異，而較高濃度處理使得果實(shí)中P含量顯著上升(圖4B)。K含量總體變化趨勢(shì)與P類似，但75 mg·L-1NAA處理下果實(shí)K含量顯著低于對(duì)照果實(shí)。

圖4 不同濃度NAA處理下成熟果實(shí)全氮(A)、全磷(B)和全鉀(C)含量的比較

2.5 不同NAA處理對(duì)“夏普藍(lán)”成熟果實(shí)微量元素的影響

進(jìn)一步測(cè)定了果實(shí)中8種礦質(zhì)元素含量(見表1)。結(jié)果表明，較高濃度100和200 mg·L-1處理下果實(shí)中的礦質(zhì)元素含量明顯增加。200 mg·L-1處理下果實(shí)中的Ca、Mg、Mn、Fe、B含量明顯較高，其次是100 mg·L-1處理下的果實(shí)，其Mg、B和Se含量較高。在75 mg·L-1NAA處理下，果實(shí)中的Cu、Zn和B含量較高。相比而言，50 mg·L-1處理與對(duì)照在礦質(zhì)元素含量上的差異較小，在一定程度上Ca、Fe、B含量有一定提高，而其他元素含量相比對(duì)照下降。

表1 不同NAA處理成熟果實(shí)礦質(zhì)元素含量的比較

3 討論與結(jié)論

目前，外源施植物生長調(diào)節(jié)劑NAA可使園藝果實(shí)增大，這主要通過增大細(xì)胞[19]和增加果實(shí)庫強(qiáng)[13]實(shí)現(xiàn)。NAA噴施可以使不同品種的荔枝果實(shí)增大，原因可能與其爭奪同化物能力提高和增加果實(shí)調(diào)運(yùn)養(yǎng)分的能力有關(guān)[13]。本研究發(fā)現(xiàn)，75 mg·L-1NAA處理可以明顯促進(jìn)成熟果實(shí)單果質(zhì)量提高，而100和200 mg·L-1NAA處理下成熟果實(shí)單果質(zhì)量顯著下降，結(jié)果一定程度上與藍(lán)莓“藍(lán)豐”在白果期用200 mg·L-1NAA進(jìn)行處理發(fā)現(xiàn)NAA顯著降低單果質(zhì)量相似[11]。由此可見，NAA對(duì)藍(lán)莓果實(shí)增大的作用效果與濃度和施用時(shí)期有關(guān)。李墨愛等[20]指出，外源NAA可以使楊樹光合同化物由葉向根莖轉(zhuǎn)運(yùn)，利于可溶性糖和生物量的積累。本研究也發(fā)現(xiàn)各處理下花色苷和多酚含量均較對(duì)照有明顯提高，且均在100 mg·L-1NAA處理下達(dá)最高值，200 mg·L-1處理反而下降，盡管與藍(lán)莓“藍(lán)豐”上的研究結(jié)果類似[11]，但也表明花色苷和多酚含量在成熟進(jìn)程中的積累機(jī)制非常復(fù)雜，可能合適濃度的NAA處理更能促進(jìn)其積累，NAA與其他生長調(diào)節(jié)劑類型或糖物質(zhì)信號(hào)的互作也可能起著一定協(xié)調(diào)作用。這在草莓研究中有類似的報(bào)道，用不同濃度的NAA對(duì)草莓果實(shí)進(jìn)行處理，發(fā)現(xiàn)均促進(jìn)增產(chǎn)，且可溶性糖、可溶性固形物和維生素C含量均顯著高于對(duì)照[21]。

秦棟等[22]研究設(shè)施栽培條件下NAA對(duì)杏果實(shí)生長的效果，發(fā)現(xiàn)其可以明顯提高果實(shí)可溶性糖含量。本研究在基質(zhì)栽培條件下則發(fā)現(xiàn)100和200 mg·L-1NAA處理不僅有助于提升果實(shí)維生素C、可溶性糖和可溶性固形物等營養(yǎng)物質(zhì)含量，也有助于藍(lán)莓果實(shí)礦質(zhì)元素的積累，這些礦質(zhì)元素積累與藍(lán)莓果實(shí)營養(yǎng)品質(zhì)性狀改良的關(guān)系值得進(jìn)一步探究。已有研究發(fā)現(xiàn)巨藍(lán)果實(shí)較大且硬度、 固酸比和維生素C含量高，其對(duì)礦質(zhì)元素的吸收表現(xiàn)極佳[23]。本研究也發(fā)現(xiàn)，75 mg·L-1NAA處理下“夏普藍(lán)”果實(shí)單果質(zhì)量最大，Cu、Zn、B含量較高，在果實(shí)發(fā)育期適當(dāng)提高這些元素的供應(yīng)是否有助于果實(shí)增大則值得進(jìn)一步探討。

綜上所述，NAA處理對(duì)藍(lán)莓“夏普藍(lán)”果實(shí)發(fā)育和品質(zhì)均有一定影響，不同濃度NAA處理具不同效應(yīng)。低濃度處理對(duì)果實(shí)生長和品質(zhì)影響效應(yīng)不明顯，75 mg·L-1NAA使得成熟果實(shí)明顯增大，礦質(zhì)元素B、Cu、Zn含量明顯升高；100和200 mg·L-1處理后果實(shí)N、P、K含量均明顯提高，且100 mg·L-1處理后花色苷含量和多酚含量最高，200 mg·L-1處理果實(shí)中可溶性固形物、可溶性糖和維生素C含量均明顯升高。