園 藝 學(xué) 報 一 注 材 口 伽 番茄花期缺鈣與果實(shí)臍腐病關(guān)系研究 牟詠花 陸定志 饒立華 浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物所 杭州 一 浙江農(nóng)業(yè)大學(xué)從了 部 杭州 提 要 花期缺鈣誘導(dǎo)了番茄下部葉片的失綠 一旱衰及果實(shí)臍腐病的大最產(chǎn)生 這種變化較頂端 附近葉片缺鈣癥狀的出現(xiàn)為旱 在生理生化上則表現(xiàn)為葉片葉綠索 蛋自質(zhì)的降解和膜透性 及內(nèi)源 入含量的增加 根系也發(fā)生相應(yīng)的變化 缺鈣以 止了葉片 蛋自組分的形成 而 蛋白組分則在缺鈣和正常培養(yǎng)作階段都保持穩(wěn)定水平 鈣調(diào)索含肚的變化則出現(xiàn)高 低 高的變化趨勢 同時 本文還對鈣調(diào)索價 細(xì)胞功能中的引明空作川進(jìn)行了 于 倉 關(guān)鍵詞 缺鈣 番茄 臍腐病 番茄果實(shí)臍腐病 二一 一 簡稱 是番茄生產(chǎn) 普遍存在的生理性 病害 關(guān)于臍腐病灼成因 國網(wǎng)外已有不少報道 普遍認(rèn)為臍腐病是 果實(shí)缺鈣 尤其 是果實(shí)頂端缺鈣所引起 或因土壤干燥 水分不足等環(huán)境因子所造成 但對各環(huán)境因子 是否最終都影響到鈣在果實(shí)中的含量與分布還無定論 近年來 更多的文獻(xiàn)資料表明鈣 的生理作用不再局限于一般營養(yǎng)功能 更重要的在于它作為第二信使 在機(jī)體生命活動中的調(diào)節(jié)作用 尤其是繼動物以后 植物體內(nèi)也普遍發(fā)現(xiàn)了鈣調(diào)素 一種鈣結(jié)合調(diào)節(jié)蛋白 簡稱 使鈣在植物生長發(fā)育中的作用越來越 變得重要 本文從番茄果實(shí)臍腐病著眼 研究花期缺鈣的生理效應(yīng)及其與 的關(guān) 系 并進(jìn)一步對缺鈣的形態(tài)特征和一些生理生化變化以及鈣和 對臍腐病發(fā)生的調(diào)節(jié) 等進(jìn)行探討 以期為臍腐病的防治提供理論依據(jù) 材 料 與 方 法 供試番茄品種為 浙雜 號 于 年間在浙江省農(nóng)科院塑料大棚內(nèi)進(jìn)行 春 秋兩季栽培 春季 月 日播種 月 日移栽 秋季 月 日播種 月 日移栽 用 濃度的日本園試處方培養(yǎng)液 以稻谷殼灰為夢質(zhì)無土育苗 一 植株培養(yǎng) 采用砂培 石英砂用自來水沖洗干凈 并以 浸泡 星 期 再用水多次沖洗至流出水中無明顯氯離子反應(yīng) 最后用營養(yǎng)液浸泡數(shù)次 浸泡時間 小時以上 處理好的砂裝入塑料小淘籮 再套入裝有營養(yǎng)液的塑料桶中 苗移栽前依 次用自來水和無離子水沖洗 用園試處方營養(yǎng)液培養(yǎng) 缺鈣溶液中的鈣鹽以相應(yīng)的鈉 鹽取代 并使該液保持有 乙二醉雙 一氨華乙畢 四乙酸 一 種鈣鰲合劑 以創(chuàng)造充分的缺鈣環(huán)境 每周換 次營養(yǎng)液 缺鈣處理在第 果穗的第 朵花授粉時開始 此時該果穗下第 葉還未完全展開 統(tǒng)一取該葉為測試材料 根系則 本文子 年 月收到 年 月收到修改稿 現(xiàn)在浙江省農(nóng)科院園藝所工作 卷 一 報一 一 扔一一 一 藝一 一 園一 取離根才趁 左右切段 取樣株數(shù)為 一 株 生理生化分析材料主要來自 年秋番 茄 二 葉綠素含量測定 采用混合液提取法 并以入 公式計(jì)算 三 可溶性蛋白含量測定 按 法 四 細(xì)胞透性測定 參照潭常方法 并加修改 葉片以鉆孔器取樣 稱 鮮重 根系剪成 左右切段 稱 鮮亞 分別加 去離子水提取 以 一 型電導(dǎo)儀 測定 五 內(nèi)源脫落酸含量測定 采用放射免疫法 六 可溶性蛋白組分分離和鑒定 一 電泳參照 方法 分離膠 濃度 濃縮膠濃度為 二 穩(wěn)壓 小時后以考馬斯蘭 染色 甲辭乙陵棍合脫色 標(biāo)準(zhǔn)分子量蛋白是 一 范圍的 種蛋 自 公司產(chǎn) 異 七 內(nèi)源鈣調(diào)素 含最測定 采 月固相酶聯(lián)免疫淚 馬 樣品加入提取緩沖 液粗研晰 再經(jīng)超聲裂解儀破碎提取 測試藥盒由南京農(nóng)業(yè)大學(xué)提供 結(jié) 果 一 缺鈣植株的形態(tài)特征 初花期缺鈣處理 天后 植株頂端生長 從附近葉片開始出現(xiàn)褐色小斑 天時整片 葉及生長點(diǎn)枯死 花與蕾變褐 枯焦 脫落 與此同 大量果實(shí)頂部出現(xiàn)小褐斑 而 后擴(kuò)大至格個頂部 形成臍腐 與對照相比 缺鈣植株下部第 果穗下葉片更易褪綠變 黃 這種現(xiàn)象甚至較頂部葉片癥狀出現(xiàn)為早 這一癥狀春 秋兩季試驗(yàn)表現(xiàn)一致 在地上部葉片衷現(xiàn)明顯缺鈣癥狀時 此時根部已變揭 腐爛 新根一長出后不久即壞 死 根系粗短 呈叢生狀 根鮮重僅為對照的 缺鈣處理 天的株高和總果數(shù) 分別為對照的 和 左右 總果實(shí)發(fā)病率 高達(dá) 在恢復(fù)供鈣 天后株 石和總果數(shù)仍未見增加 而果實(shí)總發(fā)病率繼續(xù)提高 達(dá)到 說明前期的缺鈣處理對內(nèi)部代謝的傷害已成為不可逆轉(zhuǎn) 二 缺鈣番茄葉片和根系的一些生理生化變化 葉綠素和可溶性蛋白質(zhì) 缺鈣抑制了葉片內(nèi)葉綠素的合成 并促進(jìn)了它的降解 圖 從培養(yǎng) 一 天的測定結(jié)果表明 缺鈣和對照葉片的 及 和 都有一定增加 而缺鈣處理的增長速率落后于對照 隨著時間的進(jìn)展 對照葉片 含量不斷增加 但缺鈣葉片 含量卻不斷下降 其降解速率隨著缺鈣時間的延長 而加快 在 不同組分中 圖 的降解較 圖 為早 且前者 的降解速率也快于后者 缺鈣加速了葉片內(nèi)可溶性蛋自含量的下降 圖 在與圖 相比中進(jìn)一步看出 可溶性蛋白的降解發(fā)生在葉綠素降解之前 缺鈣植株葉片葉綠素含量在培養(yǎng)第 天時有 所上升 然后下降 而可溶性蛋自一直處習(xí) 下降趨勢 缺鈣也加速了根內(nèi)可溶性蛋白的 降解 這一趨勢從術(shù)與葉片相一致 缺鈣和細(xì)胞透性 缺鈣促進(jìn)了葉片和根細(xì)胞透性的增加 正常培養(yǎng)條件下葉片 期 牟詠花等 番茄花期缺鈣與果實(shí)臍腐病關(guān)系研究 和根的電解質(zhì)外滲率變化較少 在處理后第 天略有上升 至 天時外滲率在 一 左右 仍穩(wěn)定在一定水平 但缺鈣條件 下植株于處理結(jié)束時 天 葉片和根的 電解質(zhì)外滲率分別達(dá)到 和 電解質(zhì) 外滲率的急劇上升表明細(xì)胞膜選擇透性的喪 失 是細(xì)胞趨向死亡的標(biāo)志 內(nèi)源 含量 不論缺鈣還是正 常培養(yǎng) 葉片中內(nèi)源 總量及游離態(tài) 人 和結(jié)合態(tài) 含量都隨著葉 片的年齡增長而增加 但缺鈣條件下三者增 加速率顯著大于對照 說明缺鈣誘導(dǎo)下部葉 片的早衰 與對照相比 缺鈣條件下 含量 的增加 以處理后 天較為明顯 而 頑叮在處理后 天有更大的上升 缺鈣還 促進(jìn)了根內(nèi)源 含量的增加 這種增加 不僅表現(xiàn)在總量上 也表現(xiàn)在 和 的 含量上 但與葉片相比變化相對較少 葉片內(nèi)可溶性蛋白組分 缺鈣和正 常培養(yǎng)條件下葉片可溶性蛋白的 一聚丙 烯酞胺凝膠電泳 一 圖譜呈現(xiàn)明 顯差異 正常培養(yǎng)植株葉片從幼葉向功能葉 一 了 一一 藝 通 魂 丫氣一月 執(zhí) 乍 浦 曰 之 一 通 一一 應(yīng)一一一 成 一 月 分困 毖陣戶 汽口日 式 曰 土 玉 叨 洲曰 一襖肩湯 口嘲如暇未晰 左 一 工 處理后天數(shù) 工 藝 了 圖 缺鈣對番茄葉片葉綠素總量及 和 含量的影響 一對照 一缺 總?cè)~綠素 葉綠素 葉綠素 一 了 五 廿 七 己 一 壓 一 八 污以把助民 的 三明 尸勁 已 洲 月 弓書的 酬御鈕隅劉終口雹彩 一門 洲乃功飛 矛 邸 百 心 戶 召一 一 廠成 王 一 一 月 一 衛(wèi)明踐勺韶 必粉公心 屬之匕一 員 喇如擔(dān)啊輩詐日雪僅公 裙 圖 缺鈣對番茄葉片及根 內(nèi)可溶性蛋白含量的影響 對 獄葉片 缺鈣葉片 對照恨 系 缺鈣根系 王 一 王 二 左 亡 一 三 一 元 戈一 上一一 一一 一一之 一 只口 汾 種 州 處 園 藝 學(xué) 報 卷 么 甘白名 舉溝之翌 的 尸 洲 烏如軍殷吵扮 八日以 二 式吮口 的成長過程中有一個 左右蛋白組 分的形成 而缺鈣葉片則沒有這條蛋白帶 但有一個 左右的蛋白組分 不論在缺鈣 或正常培養(yǎng)的不同階段都保持穩(wěn)定水平 葉片鈣調(diào)素含量 對缺鈣和正常培 養(yǎng)葉片內(nèi)源 含量測定結(jié)果 呈顯高 低 高的變化規(guī)律 圖 缺鈣條件下第 次上升速率小于對照 但第 次上升不僅在 時間上超前 而且在速率上也顯著大于后者 含量的 次上升趨勢可能與逆境條件 下細(xì)胞的功能和某些酶活性調(diào)節(jié)有關(guān) 討 論 關(guān)于番茄植株的缺鈣癥狀首先出現(xiàn)在植 株幼嫩部分的論點(diǎn) 已廣泛被人們所接受 然而 我們在番茄初花期的缺鈣試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn) 在頂端生長點(diǎn)和幼葉還未表現(xiàn)缺鈣癥狀時 斌 工 處理后天數(shù) 皿 圖 缺鈣對番茄葉片內(nèi)源 含量的影響 對照 研鈣 一 立 一 王 第 果穗下部葉片首先表現(xiàn)出失綠和出現(xiàn)黃褐色斑點(diǎn) 圖版 說明番茄植株的缺 鈣癥狀并不一成不變 因缺鈣時期不同而有各種衷現(xiàn)形式 業(yè)已證明 番茄開花后 果 實(shí)開始膨大 形成同化物輸入中心并優(yōu)先吸收養(yǎng)分 而供給第 花穗的養(yǎng)分主要由下位 葉片供應(yīng) 這可能是花穗下部葉片首先出現(xiàn)缺鈣癥狀的一個生理原因 試驗(yàn)結(jié)呆表明 在植株外部缺鈣癥狀出現(xiàn)之前 植株內(nèi)部生理活動已發(fā)生了急劇變 化 這主要表現(xiàn)在葉片葉綠素和可溶性蛋自降解的加快 圖 及細(xì)胞透性和內(nèi)源 含量的增加 根系也測得類似的結(jié)果 試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)缺鈣抑制了葉片內(nèi) 蛋白組分的形 成 而 左右蛋白組分則在缺鈣穴老過程中備階段仍保持穩(wěn)定狀態(tài) 缺鈣條件下 蛋白組分的特異性及 蛋自組分的作用尚下清楚 番茄缺鈣培養(yǎng)中葉片內(nèi)源 含量在不同發(fā)育時期出現(xiàn)高 低 高 次上升過程 而且第 次上升顯著地超過正常植株 圖 對于 的這種特殊行為在番茄生長發(fā) 育中的作用尚不十分清楚 但從有關(guān)報過表明 鈣可以與 多種不同的蛋白質(zhì)結(jié)合 其 中包括 一 復(fù)合體 即活化了的鈣調(diào)索 從而調(diào)節(jié)了許多酶的活性和細(xì)胞功能 關(guān)于 作用的分子機(jī)理也已建立 其次 在我們另一個試驗(yàn)中還觀察到臍腐病果和 正常果中 和鈣離子含量隨著果實(shí)的發(fā)育進(jìn)程而顯示有規(guī)律的變化 由此推測 含量的第 次上升可能與 參與調(diào)節(jié)生長中葉片內(nèi)某些酶活性有關(guān) 第 次上升則 可能與葉片衰老中的某些酶活性調(diào)節(jié)有關(guān) 從而調(diào)節(jié)了番茄果實(shí)的發(fā)育及臍腐病的產(chǎn)生 有關(guān)鈣和 在番茄生長發(fā)育及臍腐病產(chǎn)生中的作用有待進(jìn)一步探討 期 牟詠花等 番茄花期缺鈣與果實(shí)臍腐病關(guān)系研籠 參 考 文 獻(xiàn) 日 匕 孫大業(yè) 呂刁 汪江物生理學(xué)通訊 陳福明 陳順偉 林業(yè)科技通訊 一 潭常 楊惠東 余叔文 周燮 徐義佼 東婉芬 薛應(yīng)龍主編 植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)手冊 盡科學(xué)技術(shù)出 飯讓 叮一刊 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報 呂 趙子 皓 徐州醫(yī)學(xué)院學(xué)報 連一 齋藤隆 片岡節(jié)男著 王海廷等譯 番茄生理基礎(chǔ) 上?？萍汲霭嫔?一竺封 山崎行哉 價木芳夫 筱原孤 東教大農(nóng)學(xué)部紀(jì)要 的 丁 八 工 一 五 入 了 了 王 二 舊 一 一 飛 帶 力 二夕 二望 召 藝八召 生口 之 口 人 一 一 了 一 一 一 一 一 一 一 了 一 幾一 一 一 一 一 幾 一 一 人 一 八 從 一 無 無 乙 王