成熟期不同的梨品種果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育機(jī)理探討.pdf

1、梨屬于薔薇科(Resaceae)梨亞科(Pomoideae)梨屬(Pyrus)植物。我國(guó)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(duì)梨果實(shí)采前生理即生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程的系統(tǒng)研究較少，特別是針對(duì)我國(guó)南方梨在生長(zhǎng)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(shí)生長(zhǎng)發(fā)育及其內(nèi)部機(jī)理研究甚少，多集中在與果實(shí)品質(zhì)相關(guān)的指標(biāo)，或局限于某一類激素和某一種酶的變化，沒(méi)有全面、系統(tǒng)的綜合研究其各種內(nèi)部因素的平衡關(guān)系和具體的調(diào)控

2、機(jī)理。而針對(duì)不同梨品種果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育歷程不同的研究主要集中在品種遺傳特性上，對(duì)影響果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育的其它內(nèi)部因素研究很少，或者只是簡(jiǎn)單根據(jù)一個(gè)或幾個(gè)指標(biāo)說(shuō)明其含量變化，沒(méi)有將定性和定量結(jié)合起來(lái)研究影響果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育期的各種內(nèi)部因子與生長(zhǎng)發(fā)育期差異產(chǎn)生的相關(guān)性。另外，在梨果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育期間關(guān)于果實(shí)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(bào)道不盡一致，有關(guān)不同品種梨果實(shí)內(nèi)多胺、細(xì)胞壁酶和LOX等物質(zhì)的消長(zhǎng)規(guī)律及其差異尚

3、未見(jiàn)研究報(bào)道。而在其它果樹(shù)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(gè)影響因子來(lái)進(jìn)行果實(shí)發(fā)育及調(diào)控機(jī)理研究。因此，對(duì)成熟期不同的梨果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中內(nèi)含物質(zhì)、細(xì)胞壁酶類、內(nèi)源激素及內(nèi)源多胺進(jìn)行研究，不僅可以進(jìn)一步了解梨果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育中生理生化的變化規(guī)律，還可以進(jìn)一步揭示梨果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育及成熟機(jī)理，從而為進(jìn)一步研究果樹(shù)生理學(xué)和果樹(shù)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?xiàng)l件下，采用田間試驗(yàn)和室內(nèi)分析相結(jié)合的方法，比較了兩個(gè)成熟期不同的梨品種的基本性狀、葉片光合特性及果實(shí)品質(zhì)，并系統(tǒng)地研究了兩品種果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中果實(shí)的生長(zhǎng)動(dòng)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(diǎn)，探討了兩個(gè)品種果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育的異同點(diǎn)。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(zhǎng)旺盛，發(fā)育良好，物候期較其引種地早，果實(shí)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(shí)發(fā)育的各個(gè)階段長(zhǎng)短差異明顯。早蜜梨和黃金梨的整個(gè)果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程都可劃分為3個(gè)階段。早蜜梨果實(shí)生育期(或果實(shí)發(fā)育天數(shù))為100d，坐果至花后30d，為果實(shí)發(fā)育前期；花后30d～70

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

7、育期間各種內(nèi)含物含量變化各有特點(diǎn)。 (1)兩品種果實(shí)中可溶性糖、果糖、葡萄糖和蔗糖含量隨著果實(shí)發(fā)育天數(shù)的增加而呈逐漸上升趨勢(shì)。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(shí)的3種糖分含量都明顯高于黃金梨，兩品種果實(shí)成熟時(shí)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(shí)發(fā)育后期都出現(xiàn)兩個(gè)含量迅速增長(zhǎng)期，而果實(shí)發(fā)育后期是糖積累的關(guān)鍵時(shí)期。從增長(zhǎng)速度來(lái)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(shí)中果糖、葡萄糖，黃金梨果實(shí)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(shí)發(fā)育初期較高，隨著果實(shí)的發(fā)育而逐漸降低，但二者在果實(shí)發(fā)育的大部分時(shí)期含量差異不大。整個(gè)果實(shí)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(shí)在果實(shí)發(fā)育初期和后期游離氨基酸含量高于黃金梨，在果實(shí)成熟時(shí)極顯著高于黃金梨(p＜0.01)，而在果實(shí)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(shí)發(fā)育初期都較高，隨著果實(shí)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(shí)成熟時(shí)極顯著高于黃金梨。黃金梨果肉在花后20d時(shí)含量達(dá)到最大。 4、兩品種果實(shí)發(fā)育期間相關(guān)酶類變化趨勢(shì)相似。 (1)兩品種果肉中PG活性總體上隨果實(shí)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(shì)，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(shí)發(fā)育中期PG活性高于黃金梨，而果實(shí)發(fā)育后期二者差異不大。果肉中PG活性與果實(shí)發(fā)育中期和后期密切相關(guān)。 (2)兩品種果肉中PE活性在果實(shí)發(fā)育前期較高，隨著果實(shí)的發(fā)育逐漸降低，果實(shí)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(gè)果實(shí)發(fā)育過(guò)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(shí)發(fā)育前期較低，隨著果實(shí)發(fā)育成熟而逐漸升高，果實(shí)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(gè)品種果肉中LOX活性在果實(shí)發(fā)育初期較低，隨著果實(shí)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(shí)發(fā)育的各個(gè)時(shí)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(dǎo)致兩品種梨果實(shí)發(fā)育歷程不同的重要因素。 (1)同一生境下成熟期相對(duì)較晚的黃金梨果實(shí)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(shí)間更長(zhǎng)，而GA3含量除花后20d時(shí)低于早蜜梨外都較早蜜梨高。黃金梨果肉細(xì)胞分裂的強(qiáng)度可能大于早蜜梨，分裂時(shí)間也可能長(zhǎng)于早蜜梨。果實(shí)發(fā)育的大部分時(shí)期黃金梨果實(shí)內(nèi)3種生長(zhǎng)促進(jìn)型激素(IAA、GA3、ZT)含量高于早蜜梨，但含量高峰出現(xiàn)的時(shí)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(shí)的脫落密切相關(guān)。兩品種果實(shí)成熟時(shí)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(shí)間比黃金梨早10d，其果實(shí)可能啟動(dòng)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(dǎo)致早蜜梨比黃金梨種子更早地進(jìn)入下一個(gè)發(fā)育階段，也利于轉(zhuǎn)運(yùn)至果肉中，促進(jìn)果肉細(xì)胞的發(fā)育。黃金梨果實(shí)發(fā)育的大部分時(shí)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(shí)間更長(zhǎng)，較早蜜梨花后第1次含量高峰出現(xiàn)的時(shí)間提前10d，這可能與黃金梨種子自身合成GA3能力較強(qiáng)有關(guān)，也利于轉(zhuǎn)運(yùn)至果肉中促進(jìn)果肉細(xì)胞的膨大。另外，早蜜梨種子中ABA含量高峰出現(xiàn)的時(shí)間比黃金梨提前約30d，因此，早蜜梨果實(shí)更早地啟動(dòng)了成熟。 (4)早蜜梨果肉和種子中IAA比值在果實(shí)發(fā)育的大部分時(shí)期都小于1，說(shuō)明其種子是IAA合成的主要場(chǎng)所，特別在果實(shí)發(fā)育初期合成能力更強(qiáng)。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(qiáng)有關(guān)。兩品種果肉在果實(shí)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(shí)發(fā)育期期果肉和種子中GA3含量的比值都小于1，說(shuō)明了胚乳是其合成的主要場(chǎng)所。 6、內(nèi)源多胺與兩品種果實(shí)幼果發(fā)育的差異關(guān)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(shí)發(fā)育初期都較高，這與兩個(gè)品種果實(shí)發(fā)育

16、初期旺盛的細(xì)胞分裂有關(guān)。兩個(gè)梨品種果肉中3種游離多胺含量在果實(shí)發(fā)育初期差異較大，早蜜梨在花后10d時(shí)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(shí)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(shuō)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(shí)發(fā)育的大部分時(shí)期高于早蜜梨，特別是在花后20d有一個(gè)明顯升高的過(guò)程，與同期早蜜梨含量差異極顯著(p＜0.01)