成熟期不同的梨品種果實生長發(fā)育機理探討.pdf

1、梨屬于薔薇科(Resaceae)梨亞科(Pomoideae)梨屬(Pyrus)植物。我國是世界梨的主要原產(chǎn)地和栽培地之一，已有3000多年的栽培歷史。目前.對梨果實采前生理即生長發(fā)育過程的系統(tǒng)研究較少，特別是針對我國南方梨在生長發(fā)育期間處于高溫、高濕和光、熱、水充裕的氣候條件下其果實生長發(fā)育及其內(nèi)部機理研究甚少，多集中在與果實品質(zhì)相關的指標，或局限于某一類激素和某一種酶的變化，沒有全面、系統(tǒng)的綜合研究其各種內(nèi)部因素的平衡關系和具體的調(diào)控

2、機理。而針對不同梨品種果實生長發(fā)育歷程不同的研究主要集中在品種遺傳特性上，對影響果實生長發(fā)育的其它內(nèi)部因素研究很少，或者只是簡單根據(jù)一個或幾個指標說明其含量變化，沒有將定性和定量結(jié)合起來研究影響果實生長發(fā)育期的各種內(nèi)部因子與生長發(fā)育期差異產(chǎn)生的相關性。另外，在梨果實生長發(fā)育期間關于果實內(nèi)果糖、葡萄糖、蔗糖、IAA、ABA、GAs、和CTK等物質(zhì)的變化規(guī)律的報道不盡一致，有關不同品種梨果實內(nèi)多胺、細胞壁酶和LOX等物質(zhì)的消長規(guī)律及其差異尚

3、未見研究報道。而在其它果樹如獼猴桃、草莓、柿、葡萄、蘋果等上也多利用同一成熟期品種從遺傳特性或某一個影響因子來進行果實發(fā)育及調(diào)控機理研究。因此，對成熟期不同的梨果實生長發(fā)育過程中內(nèi)含物質(zhì)、細胞壁酶類、內(nèi)源激素及內(nèi)源多胺進行研究，不僅可以進一步了解梨果實生長發(fā)育中生理生化的變化規(guī)律，還可以進一步揭示梨果實生長發(fā)育及成熟機理，從而為進一步研究果樹生理學和果樹生產(chǎn)提供一定的理論依據(jù)。 本研究以成都平原引種的5年生早蜜梨和黃金梨為試材，

4、在一般生產(chǎn)管理條件下，采用田間試驗和室內(nèi)分析相結(jié)合的方法，比較了兩個成熟期不同的梨品種的基本性狀、葉片光合特性及果實品質(zhì)，并系統(tǒng)地研究了兩品種果實生長發(fā)育過程中果實的生長動態(tài)、各種內(nèi)含物質(zhì)、PE、PG、Cx和LOX的活性以及內(nèi)源IAA、GA3、ZT、ABA、內(nèi)源Put、Spd和Spm含量的變化規(guī)律和特點，探討了兩個品種果實生長發(fā)育的異同點。其主要結(jié)果如下： 1、早蜜梨和黃金梨在成都平原的引種表現(xiàn)都較好，基本性狀相似。兩品種植株生

5、長旺盛，發(fā)育良好，物候期較其引種地早，果實品質(zhì)優(yōu)良，但早蜜梨口味較黃金梨更甜。在相同季節(jié)早蜜梨葉片的光合速率值略高于黃金梨，葉綠素a及總量也高于黃金梨。兩品種葉片的光合速率主要取決于葉綠素，特別是葉綠素a含量。早蜜梨較黃金梨更為耐陰。 2、兩品種梨果實發(fā)育的各個階段長短差異明顯。早蜜梨和黃金梨的整個果實生長發(fā)育過程都可劃分為3個階段。早蜜梨果實生育期(或果實發(fā)育天數(shù))為100d，坐果至花后30d，為果實發(fā)育前期；花后30d～70

6、d，為果實發(fā)育中期；花后70d～100d，為果實發(fā)育后期。黃金梨果實生育期(或果實發(fā)育天數(shù))為130d，坐果至花后50d，為果實發(fā)育前期；花后50d～100d，為果實發(fā)育中期，花后100d～130d，為果實發(fā)育后期。就3個時期所持續(xù)的時間而言，早蜜梨為30d、40d和30d，黃金梨為50d、50d和30d，后者在果實發(fā)育前期和中期分別長20d和10d。另外，兩個品種果實縱橫徑生長都符合logistic曲線變化。 3、兩品種果實發(fā)

7、育期間各種內(nèi)含物含量變化各有特點。 (1)兩品種果實中可溶性糖、果糖、葡萄糖和蔗糖含量隨著果實發(fā)育天數(shù)的增加而呈逐漸上升趨勢。糖分以果糖為主，含量大小為果糖＞葡萄糖＞蔗糖，且早蜜梨果實的3種糖分含量都明顯高于黃金梨，兩品種果實成熟時可溶性總糖含量差異極顯著(p＜0.01)。兩品種在子房膨大初期和果實發(fā)育后期都出現(xiàn)兩個含量迅速增長期，而果實發(fā)育后期是糖積累的關鍵時期。從增長速度來看，果糖轉(zhuǎn)化和積累最快，葡萄糖次之，蔗糖最慢。另外，

8、早蜜梨果實中果糖、葡萄糖，黃金梨果實中果糖、葡萄糖、蔗糖和可溶性總糖積累都符合logistic曲線變化。 (2)兩品種果肉中蛋白質(zhì)含量在果實發(fā)育初期較高，隨著果實的發(fā)育而逐漸降低，但二者在果實發(fā)育的大部分時期含量差異不大。整個果實發(fā)育期間，早蜜梨出現(xiàn)兩次含量高峰，黃金梨變化較為平緩。 (3)早蜜梨果實在果實發(fā)育初期和后期游離氨基酸含量高于黃金梨，在果實成熟時極顯著高于黃金梨(p＜0.01)，而在果實發(fā)育中期則低于黃金梨。

9、 (4)兩品種果肉中核酸含量在果實發(fā)育初期都較高，隨著果實的發(fā)育逐漸降低。早蜜梨果肉中核酸含量分別在花后10d、50d和90d出現(xiàn)高峰，果實成熟時極顯著高于黃金梨。黃金梨果肉在花后20d時含量達到最大。 4、兩品種果實發(fā)育期間相關酶類變化趨勢相似。 (1)兩品種果肉中PG活性總體上隨果實的發(fā)育逐漸升高。早蜜梨在花后50d出現(xiàn)活性高峰，黃金梨果肉呈現(xiàn)升降交替變化的趨勢，分別在花后30d、90d和130d出現(xiàn)3次活性

10、高峰。早蜜梨在果實發(fā)育中期PG活性高于黃金梨，而果實發(fā)育后期二者差異不大。果肉中PG活性與果實發(fā)育中期和后期密切相關。 (2)兩品種果肉中PE活性在果實發(fā)育前期較高，隨著果實的發(fā)育逐漸降低，果實成熟前有所回升。早蜜梨果肉在花后10d、70d和100d出現(xiàn)3次PE活性高峰，黃金梨果肉在花后10d、80d和130d也出現(xiàn)3次活性高峰。整個果實發(fā)育過程中，前期黃金梨PE活性高于早蜜梨，而中后期則低于后者。 (3)兩品種果肉中C

11、x活性在果實發(fā)育前期較低，隨著果實發(fā)育成熟而逐漸升高，果實成熟前有所降低。早蜜梨在花后30d～70d和花后80d～90d有2次活性迅速升高，而黃金梨在花后20d～30d、花后50d～70d和花后80d～120d共有3次活性迅速升高。 (4)兩個品種果肉中LOX活性在果實發(fā)育初期較低，隨著果實的發(fā)育成熟而逐漸升高。早蜜梨在花后20d～40d和50d～90d共出現(xiàn)2次活性快速上升，而黃金梨在果實發(fā)育的各個時期增加幅度比較均勻。

12、 5、果肉和種子中內(nèi)源激素含量變化差異是導致兩品種梨果實發(fā)育歷程不同的重要因素。 (1)同一生境下成熟期相對較晚的黃金梨果實發(fā)育初期果肉中IAA和ZT含量高于成熟期較早的早蜜梨，且持續(xù)時間更長，而GA3含量除花后20d時低于早蜜梨外都較早蜜梨高。黃金梨果肉細胞分裂的強度可能大于早蜜梨，分裂時間也可能長于早蜜梨。果實發(fā)育的大部分時期黃金梨果實內(nèi)3種生長促進型激素(IAA、GA3、ZT)含量高于早蜜梨，但含量高峰出現(xiàn)的時間比早蜜梨

13、滯后10d～20d。 (2)兩品種果肉中ABA含量在花后30d有一次升高，可能與此期果實的脫落密切相關。兩品種果實成熟時果肉中ABA含量差異不顯著，但早蜜梨在成熟前出現(xiàn)含量高峰的時間比黃金梨早10d，其果實可能啟動成熟較早，成熟期較短。 (3)早蜜梨種子中IAA和ZT含量明顯高于同期黃金梨的含量，這可能導致早蜜梨比黃金梨種子更早地進入下一個發(fā)育階段，也利于轉(zhuǎn)運至果肉中，促進果肉細胞的發(fā)育。黃金梨果實發(fā)育的大部分時期種子中

14、GA3含量高于同期早蜜梨的含量，高含量的GA3持續(xù)時間更長，較早蜜梨花后第1次含量高峰出現(xiàn)的時間提前10d，這可能與黃金梨種子自身合成GA3能力較強有關，也利于轉(zhuǎn)運至果肉中促進果肉細胞的膨大。另外，早蜜梨種子中ABA含量高峰出現(xiàn)的時間比黃金梨提前約30d，因此，早蜜梨果實更早地啟動了成熟。 (4)早蜜梨果肉和種子中IAA比值在果實發(fā)育的大部分時期都小于1，說明其種子是IAA合成的主要場所，特別在果實發(fā)育初期合成能力更強。兩品種果

15、肉和種子中ZT含量的比值變化相似，但早蜜梨比值小于黃金梨，可能與其種子中合成ZT的能力較強有關。兩品種果肉在果實發(fā)育后期合成ZT的能力極低，而種子在成熟前還具有一定的合成能力。早蜜梨果實發(fā)育期期果肉和種子中GA3含量的比值都小于1，說明了胚乳是其合成的主要場所。 6、內(nèi)源多胺與兩品種果實幼果發(fā)育的差異關系密切。 (1)早蜜梨和黃金梨果肉和種子中Put、Spd和Spm及游離多胺總量在果實發(fā)育初期都較高，這與兩個品種果實發(fā)育

16、初期旺盛的細胞分裂有關。兩個梨品種果肉中3種游離多胺含量在果實發(fā)育初期差異較大，早蜜梨在花后10d時3種游離多胺含量都極顯著高于黃金梨(p＜0.01)；種子中，除Put外其它2種游離多胺在花后20d時含量都極顯著高于黃金梨(p＜0.01)。綜合果肉和種子的情況，可以說明早蜜梨幼果的早期發(fā)育更為旺盛。但黃金梨果肉中Spm含量在果實發(fā)育的大部分時期高于早蜜梨，特別是在花后20d有一個明顯升高的過程，與同期早蜜梨含量差異極顯著(p＜0.01)