南 京 農(nóng) 業(yè) 大 學 學 報 ( ) : : / / . . . : . / . 收 稿 日 期 : 基 金 項 目 : 江 蘇 省 自 然 科 學 基 金 項 目 ( ) 中 央 高 校 基 本 科 研 業(yè) 務 費 專 項 資 金 ( ) 作 者 簡 介 : 崔 守 堯 碩 士 研 究 生 通 信 作 者 : 蔣 芳 玲 副 教 授 研 究 方 向 為 蔬 菜 栽 培 生 理 與 分 子 生 物 學 : . . 崔 守 堯 吳 震 呂 海 萌 等 . 外 源 緩 解 番 茄 裂 果 的 生 理 機 制 . 南 京 農(nóng) 業(yè) 大 學 學 報 ( ) : . 外 源 緩 解 番 茄 裂 果 的 生 理 機 制 崔 守 堯 吳 震 呂 海 萌 薛 靈 姿 蔣 芳 玲 ( 南 京 農(nóng) 業(yè) 大 學 園 藝 學 院 / 農(nóng) 業(yè) 農(nóng) 村 部 華 東 地 區(qū) 園 藝 作 物 生 物 學 與 種 質(zhì) 創(chuàng) 新 重 點 實 驗 室 江 蘇 南 京 ) 摘 要 : 目 的 本 文 旨 在 從 生 理 水 平 探 究 外 源 緩 解 番 茄 裂 果 的 機 制 為 裂 果 的 防 控 提 供 理 論 依 據(jù) 方 法 以 耐 裂 和 易 裂 果 番 茄 為 材 料 噴 施 溶 液 統(tǒng) 計 番 茄 裂 果 率 測 定 抗 氧 化 酶 活 性 變 化 、 相 關(guān) 離 子 ( 、 、 、 ) 含 量 、 細 胞 壁 主 要 成 分 含 量 ( 纖 維 素 和 果 膠 ) 、 細 胞 壁 關(guān) 鍵 水 解 酶 ( 纖 維 素 酶 和 多 聚 半 乳 糖 醛 酸 酶 ) 活 性 結(jié) 果 處 理 可 以 顯 著 降 低 易 裂 果 番 茄 的 裂 果 率 降 低 果 皮 中 過 氧 化 氫 ( ) 和 丙 二 醛 ( ) 含 量 及 抗 氧 化 酶 活 性 使 易 裂 番 茄 電 導 率 顯 著 下 降 處 理 下 番 茄 果 皮 、 、 的 含 量 顯 著 升 高 含 量 下 降 果 皮 中 纖 維 素 酶 和 多 聚 半 乳 糖 醛 酸 酶 活 性 降 低 細 胞 壁 中 纖 維 素 和 果 膠 的 含 量 增 加 結(jié) 論 噴 施 處 理 可 以 降 低 番 茄 果 實 的 氧 化 脅 迫 傷 害 穩(wěn) 定 細 胞 膜 結(jié) 構(gòu) 促 進 番 茄 對 、 、 離 子 的 吸 收 減 少 對 的 吸 收 使 、 與 細 胞 壁 更 易 結(jié) 合 從 而 增 加 細 胞 壁 的 強 度 緩 解 裂 果 的 發(fā) 生 關(guān) 鍵 詞 : 番 茄 裂 果 外 源 抗 氧 化 系 統(tǒng) 細 胞 壁 離 子 中 圖 分 類 號 : . 文 獻 標 志 碼 : 文 章 編 號 : ( ) Ü ( / ) : . . ( ) ( ) ( ) . . . . . . . : 裂 果 是 指 果 實 發(fā) 育 成 熟 過 程 中 果 皮 開 裂 的 現(xiàn) 象 是 一 種 常 見 的 生 理 病 害 果 實 產(chǎn) 生 裂 痕 會 影 響 外 觀 品 質(zhì) 且 易 傳 播 病 蟲 害 使 果 實 降 低 或 失 去 商 品 價 值 裂 果 的 防 治 是 生 產(chǎn) 中 亟 待 解 決 的 重 要 問 題 研 究 表 明 在 甜 櫻 桃 上 噴 施 波 爾 多 液 后 能 夠 顯 著 降 低 裂 果 率 而 波 爾 多 液 中 的 被 認 為 是 防 控 果 實 開 裂 的 主 要 作 用 因 子 等 研 究 發(fā) 現(xiàn) 與 易 裂 果 番 茄 相 比 耐 裂 果 番 茄 含 有 較 高 水 平 的 李 建 國 等 研 究 表 明 荔 枝 葉 片 鈣 含 量 與 裂 果 率 密 切 相 關(guān) 鈣 含 量 越 高 越 容 易 導 致 裂 果 的 發(fā) 生 在 采 后 處 理 中 用 溶 液 浸 泡 甜 櫻 桃 櫻 桃 吸 收 而 非 并 可 以 顯 著 降 低 裂 果 率 而 對 番 茄 裂 果 的 影 響 以 及 如 何 緩 解 番 茄 裂 果 的 研 究 還 鮮 見 報 道 南 京 農(nóng) 業(yè) 大 學 學 報 第 卷 鈣 作 為 植 物 生 長 發(fā) 育 所 必 需 的 礦 質(zhì) 元 素 參 與 植 物 生 長 發(fā) 育 的 整 個 過 程 它 可 以 與 細 胞 壁 中 的 果 膠 結(jié) 合 形 成 果 膠 酸 鈣 穩(wěn) 固 細 胞 壁 結(jié) 構(gòu) 增 強 果 皮 機 械 強 度 從 而 使 得 果 實 抗 裂 能 力 增 強 作 為 植 物 細 胞 中 的 第 二 信 使 參 與 植 物 生 長 發(fā) 育 與 衰 老 的 調(diào) 控 過 程 對 環(huán) 境 信 號 刺 激 會 產(chǎn) 生 敏 感 反 應 當 植 物 正 常 衰 老 或 遭 受 到 逆 境 時 會 引 起 植 物 體 內(nèi) 含 量 的 變 化 同 時 產(chǎn) 生 一 系 列 活 性 氧 物 質(zhì) 進 而 引 起 植 物 抗 氧 化 系 統(tǒng) 的 變 化 包 括 抗 氧 化 酶 和 抗 氧 化 物 質(zhì) 趙 曉 美 等 研 究 表 明 噴 施 一 定 濃 度 的 鈣 可 以 提 高 西 瓜 葉 片 中 過 氧 化 物 酶 ( ) 和 超 氧 化 物 歧 化 酶 ( ) 的 活 性 梁 穎 等 研 究 表 明 低 濃 度 可 以 提 高 水 稻 幼 苗 葉 片 的 過 氧 化 氫 酶 ( ) 活 性 除 了 對 細 胞 壁 以 及 抗 氧 化 系 統(tǒng) 產(chǎn) 生 影 響 之 外 鈣 還 會 對 植 物 體 內(nèi) 的 其 他 離 子 產(chǎn) 生 影 響 如 、 、 等 它 們 與 裂 果 均 有 密 切 的 關(guān) 系 本 研 究 以 易 裂 番 茄 和 耐 裂 番 茄 為 材 料 噴 施 外 源 溶 液 測 定 紅 熟 期 番 茄 的 裂 果 率 、 果 實 抗 氧 化 酶 活 性 、 細 胞 壁 相 關(guān) 物 質(zhì) 和 相 關(guān) 酶 活 性 以 及 相 關(guān) 離 子 含 量 旨 在 探 究 外 源 調(diào) 控 番 茄 裂 果 的 生 理 機 制 為 番 茄 裂 果 的 防 治 提 供 理 論 依 據(jù) 材 料 與 方 法 . 植 物 材 料 與 培 養(yǎng) 供 試 番 茄 品 種 為 和 經(jīng) 代 以 上 自 交 和 選 擇 篩 選 出 易 裂 果 自 交 系 和 耐 裂 果 自 交 系 個 材 料 均 為 早 熟 、 無 限 生 長 型 生 長 勢 強 果 實 為 紅 色 小 果 于 年 月 在 南 京 農(nóng) 業(yè) 大 學 園 藝 學 院 蔬 菜 生 理 生 態(tài) 實 驗 室 進 行 育 苗 將 經(jīng) 過 消 毒 的 番 茄 種 子 浸 種 催 芽 待 胚 芽 突 破 種 皮 播 于 孔 穴 盤 中 育 苗 基 質(zhì) 為 有 機 基 質(zhì) ( 江 蘇 鎮(zhèn) 江 興 農(nóng) 有 機 肥 有 限 公 司 ) 幼 苗 置 于 光 照 培 養(yǎng) 箱 中 培 養(yǎng) 晝 溫 和 夜 溫 分 別 為 和 月 日 選 取 長 勢 一 致 的 秧 苗 定 植 于 江 蘇 省 農(nóng) 博 園 試 驗 基 地 采 用 寬 窄 行 雙 行 定 植 栽 培 畦 寬 、 高 溝 寬 、 深 每 畦 定 植 行 寬 行 的 行 距 為 窄 行 的 行 距 為 株 距 為 設(shè) 個 重 復 每 個 重 復 株 采 用 隨 機 區(qū) 組 排 列 植 株 采 用 單 干 整 枝 留 穗 果 摘 心 植 株 管 理 和 病 蟲 害 防 治 按 常 規(guī) 進 行 . 試 驗 設(shè) 計 與 處 理 試 驗 前 期 對 種 易 裂 番 茄 用 、 、 、 、 噴 施 處 理 結(jié) 果 表 明 的 緩 解 裂 果 的 效 果 最 好 因 此 本 試 驗 設(shè) 置 個 處 理 : 噴 施 清 水 ( 對 照 ) 和 噴 施 溶 液 ( ) 于 第 穗 果 坐 果 時 ( 月 日 ) 開 始 處 理 至 第 穗 果 進 入 紅 熟 期 ( 月 日 ) 時 終 止 處 理 用 溶 液 順 著 植 株 自 下 而 上 噴 施 直 至 葉 面 和 果 面 充 分 濕 潤 并 伴 有 水 滴 滴 下 每 周 處 理 次 分 別 在 周 二 和 周 五 的 上 午 : 左 右 待 處 理 完 ( 月 日 ) 進 行 誘 導 漫 灌 ( 地 面 漫 灌 誘 導 果 實 開 裂 ) 灌 水 處 理 后 選 取 穗 果 用 于 試 驗 . 測 定 項 目 與 方 法 月 日 統(tǒng) 計 番 茄 紅 熟 期 的 總 果 數(shù) 以 及 裂 果 數(shù) 計 算 裂 果 率 裂 果 率 ( 裂 果 數(shù) / 總 果 數(shù) ) × 每 個 重 復 隨 機 選 取 株 番 茄 取 平 均 值 為 該 處 理 的 裂 果 率 鮮 樣 制 備 時 取 紅 熟 期 果 實 縱 切 去 除 種 子 和 果 漿 保 留 果 皮 ( 中 果 皮 和 外 果 皮 ) 稱 質(zhì) 量 置 于 保 存 備 用 干 樣 制 備 時 將 番 茄 紅 熟 期 果 實 樣 品 殺 青 后 保 持 烘 至 恒 質(zhì) 量 最 后 將 烘 干 的 樣 品 研 磨 呈 粉 末 狀 過 孔 徑 的 標 準 篩 保 存 備 用 含 量 測 定 采 用 等 的 方 法 丙 二 醛 ( ) 含 量 測 定 采 用 等 的 方 法 電 解 質(zhì) 滲 透 率 采 用 等 的 方 法 活 性 測 定 采 用 等 和 等 的 方 法 活 性 測 定 采 用 的 方 法 活 性 采 用 ñ ñ 等 的 方 法 谷 胱 甘 肽 還 原 酶 ( ) 活 性 測 定 采 用 等 的 方 法 纖 維 素 酶 、 多 聚 半 乳 糖 醛 酸 酶 ( ) 活 性 以 及 纖 維 素 和 果 膠 含 量 均 采 用 曹 建 康 等 的 方 法 測 定 測 定 、 、 、 含 量 時 每 個 樣 品 稱 取 . 粉 末 加 入 硝 酸 微 波 消 解 微 波 消 解 系 統(tǒng) 為 ( 意 大 利 公 司 ) 消 煮 完 畢 后 用 電 感 耦 合 等 離 子 體 發(fā) 射 光 譜 儀 ( 美 國 公 司 ) 測 定 、 、 、 含 量 . 數(shù) 據(jù) 分 析 采 用 和 . 軟 件 進 行 數(shù) 據(jù) 分 析 和 繪 圖 第 期 崔 守 堯 等 : 外 源 緩 解 番 茄 裂 果 的 生 理 機 制 結(jié) 果 與 分 析 . 處 理 對 番 茄 裂 果 率 的 影 響 由 圖 可 見 : 對 照 ( ) 中 的 易 裂 番 茄 和 耐 裂 番 茄 的 外 觀 差 異 明 顯 裂 果 率 分 別 為 . 和 . 且 差 異 顯 著 ( < . ) 溶 液 處 理 可 以 顯 著 緩 解 易 裂 番 茄 的 裂 果 現(xiàn) 象 使 其 裂 果 率 降 低 至 . 顯 著 低 于 對 照 但 耐 裂 果 番 茄 的 裂 果 率 為 . 與 對 照 相 比 無 顯 著 差 異 圖 處 理 對 耐 裂 果 及 易 裂 果 番 茄 的 影 響 : : : 對 照 : 處 理 . 下 同 . . 處 理 對 番 茄 果 皮 和 丙 二 醛 ( ) 含 量 以 及 電 導 率 的 影 響 由 圖 可 知 : 在 對 照 中 易 裂 果 番 茄 果 皮 中 含 量 高 達 . 顯 著 高 于 耐 裂 果 番 茄 處 理 后 易 裂 果 和 耐 裂 果 番 茄 果 皮 的 含 量 均 顯 著 下 降 分 別 下 降 . 和 . 對 照 中 易 裂 果 番 茄 果 皮 的 含 量 比 耐 裂 果 番 茄 高 . 處 理 后 易 裂 和 耐 裂 果 番 茄 的 含 量 均 顯 著 下 降 分 別 降 低 . 和 . 對 照 中 易 裂 果 番 茄 果 皮 的 電 導 率 高 于 耐 裂 果 而 處 理 后 易 裂 果 番 茄 的 果 皮 電 導 率 降 低 . 耐 裂 果 番 茄 果 皮 電 導 率 無 差 異 圖 處 理 對 番 茄 果 皮 和 含 量 以 及 電 導 率 的 影 響 不 同 小 寫 字 母 表 示 差 異 顯 著 ( < . ) 下 同 . . . 南 京 農(nóng) 業(yè) 大 學 學 報 第 卷 . 處 理 對 番 茄 果 皮 抗 氧 化 酶 活 性 的 影 響 由 圖 可 見 : 與 對 照 相 比 處 理 的 易 裂 果 番 茄 果 皮 活 性 無 顯 著 變 化 而 耐 裂 果 番 茄 顯 著 下 降 處 理 后 易 裂 果 和 耐 裂 果 番 茄 果 皮 的 活 性 均 顯 著 降 低 分 別 降 低 . 和 . 與 對 照 相 比 處 理 后 易 裂 果 番 茄 活 性 顯 著 降 低 而 耐 裂 果 番 茄 活 性 也 降 低 但 差 異 不 顯 著 處 理 后 易 裂 果 和 耐 裂 果 番 茄 的 谷 胱 甘 肽 還 原 酶 ( ) 活 性 顯 著 降 低 分 別 比 對 照 降 低 . 和 . 圖 處 理 對 番 茄 果 皮 抗 氧 化 酶 活 性 的 影 響 < . . 圖 處 理 對 番 茄 果 皮 、 、 、 含 量 的 影 響 . 處 理 對 番 茄 果 皮 相 關(guān) 離 子 含 量 的 影 響 由 圖 可 見 : 對 照 的 易 裂 果 番 茄 果 皮 含 量 顯 著 低 于 耐 裂 果 番 茄 處 理 后 易 裂 果 和 耐 裂 果 番 茄 果 皮 含 量 均 顯 著 高 于 對 照 易 裂 果 番 茄 果 皮 的 含 量 均 低 于 耐 裂 果 番 茄 與 對 照 相 比 處 理 后 易 裂 果 番 茄 果 皮 含 量 增 加 . 且 差 異 顯 著 而 耐 裂 果 番 茄 無 顯 著 差 異 對 照 的 易 裂 果 番 茄 與 耐 裂 果 番 茄 果 皮 的 含 量 無 差 異 處 理 后 易 裂 果 番 茄 果 皮 中 的 含 量 比 對 照 降 低 了 . 但 第 期 崔 守 堯 等 : 外 源 緩 解 番 茄 裂 果 的 生 理 機 制 耐 裂 果 番 茄 與 對 照 相 比 無 差 異 易 裂 果 番 茄 果 皮 的 含 量 均 顯 著 低 于 耐 裂 果 番 茄 處 理 后 易 裂 果 和 耐 裂 果 番 茄 果 皮 的 含 量 均 顯 著 高 于 對 照 分 別 增 加 . 和 . . 處 理 對 番 茄 果 皮 細 胞 壁 相 關(guān) 酶 活 性 及 主 要 成 分 的 影 響 由 圖 可 知 : 對 照 的 易 裂 果 番 茄 果 皮 纖 維 素 酶 和 多 聚 半 乳 糖 醛 酸 酶 ( ) 活 性 顯 著 高 于 耐 裂 果 番 茄 處 理 后 種 番 茄 的 種 酶 活 性 均 比 對 照 顯 著 降 低 其 中 易 裂 果 番 茄 的 纖 維 素 酶 和 活 性 分 別 降 低 . 和 . 耐 裂 果 番 茄 分 別 降 低 . 和 . 圖 處 理 對 番 茄 果 皮 纖 維 素 酶 和 多 聚 半 乳 糖 醛 酸 酶 ( ) 活 性 的 影 響 ( ) 由 圖 可 知 : 易 裂 果 番 茄 的 果 皮 纖 維 素 含 量 顯 著 低 于 耐 裂 果 番 茄 處 理 后 易 裂 果 和 耐 裂 果 番 茄 果 皮 纖 維 素 含 量 顯 著 增 加 分 別 比 對 照 增 加 . 和 . 對 照 的 易 裂 果 番 茄 原 果 膠 、 可 溶 性 果 膠 和 總 果 膠 含 量 均 顯 著 低 于 耐 裂 果 番 茄 處 理 后 種 番 茄 果 實 的 可 溶 性 果 膠 、 原 果 膠 和 總 果 膠 含 量 均 顯 著 高 于 對 照 易 裂 果 番 茄 分 別 增 加 . 、 . 和 . 耐 裂 果 番 茄 分 別 增 加 . 、 . 和 . 圖 處 理 對 種 番 茄 果 皮 纖 維 素 、 可 溶 性 果 膠 、 原 果 膠 和 總 果 膠 含 量 的 影 響 討 論 本 研 究 發(fā) 現(xiàn) 外 源 噴 施 番 茄 植 株 可 以 有 效 降 低 易 裂 果 番 茄 的 裂 果 率 但 耐 裂 果 番 茄 對 照 和 處 理 間 差 異 不 顯 著 這 一 方 面 可 能 是 由 于 易 裂 果 番 茄 對 處 理 更 加 敏 感 另 一 方 面 可 能 是 由 于 耐 裂 果 番 茄 本 身 裂 果 率 低 處 理 后 裂 果 率 只 是 略 有 降 低 張 川 等 和 王 保 明 等 研 究 發(fā) 現(xiàn) 番 茄 裂 果 可 能 與 果 皮 的 活 性 氧 代 謝 紊 亂 、 膜 脂 過 氧 化 程 度 高 、 細 胞 凋 亡 有 關(guān) 研 究 發(fā) 現(xiàn) 植 物 組 織 在 遭 受 外 界 脅 迫 后 活 性 氧 物 質(zhì) 增 加 引 起 抗 氧 化 酶 系 統(tǒng) 的 響 應 當 活 性 南 京 農(nóng) 業(yè) 大 學