全 文 ：第12 卷
] 9 8 5
第 2 期
年 5 月
园 艺 学 报
A C T A H O R T IC U I
,
T U R A E S IN IC A
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1 2
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N
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1 9 85
柑桔果实的脱落工 . 三十烷醇对
本地早幼果外植体脱落中纤维
素酶和果胶酶的作用 `
胡安生 林蓓芬 任道顺 陈继友 ’ `
( 浙江省科学院柑桔研究所 )
提 要
两年的研究结果表明 , 处于不同发育时期的本地早幼果外植体 , 开始脱落
所需的时间和脱落速度有极大的差异 。 三十烷醇对幼果外植体有 延 缓 脱 落作
用 。 纤维素酶的活力与脱落密切相关 , 果胶酶的活力在开始脱落前和脱落中均
有 高峰值 出现 。 三 十烷醇明显抑制了纤维素酶的活力 , 对果胶酶的活力也有一
定的抑制作用 。
柑桔幼果的大量脱落 , 是柑桔生产实践中普遍存在的问题 。 关于植物器官脱落的研
究表明 , 与植物激素有密切关系〔 1 、 “ 〕 。 近年来 ,在外植体作为实验材料的脱落研究中 ,
许多试验结果表明 , 柑桔 、 棉花等叶片外植体的脱落 , 与离区组织中纤维素酶的活力有
很高的相关性 , 与果胶酶无关 。 I A A 、 2 . 4 一 D 、 C H I ( 环 己酞胺 ) 、 乙烯等可 以延缓 、
抑制或促进 、 加速脱落 , 与此同时 , 对离区组织中纤维素酶活力也有相应 的作用比 “ 〕。
用达到商业成熟度的甜橙果实外植体所做的脱落研究 , 同样证明 , 果实外植体的脱落与
果胶酶无关 , 而与纤维素酶的活力呈正相关 , 并且纤维素酶对脱落是一种主要的专一的
酶 , 它的活力受植物生长激素的调节和控制 。 研究还表明 , 处于不同发育阶段的果实 ,
在脱落中纤维素酶活力的起动和增加所需要的时间是不同的 〔 ” 、 1” 〕 。 在棉花的实验中还
观察到 , 同一种 G A 3对棉株上未受精棉铃和棉铃柄外植体具有相反的效果 , 而纤维素酶
的活力却没有明显的差异 〔 3 〕 。
三十烷畔是近年发现的一种新的植物生长调节物质 , 己证明对植物的某些生理过程
有调节作用〔 4 、 5 〕。 本文是 19 8 2一 1 9 83 年的研究结果 , 探讨三十烷醉对不同发育阶段的
幼果的脱落及对幼果外植体离区中纤维素酶和果胶酶活力的作用 。
材 料 和 方 法
木地早 ( C i t r u s S u c c s a H o r t . e x ; T a n a k a ) , 2 5年生 , 构头橙砧 , 生 长正常 。
从树上选取果实大小基本一致 , 生长正常 , 带有果柄和枝梢的幼果 , 在实验室先用 自来
水而后用无离子水冲洗数次 , 按实验要求切成果柄外植体及果实外植体 。 试验用三十烷
醇均由杭大生物系提供 。
果柄 ( 实 ) 外植体脱落浏定 果柄外植体脱落实验 , 按 L e oP ol d ( 1 9 8 0 ) 的方法 。
` 本文蒙浙农大李曙轩教授 、 杭大金逸 民副教授审阅、 特此致谢。 , , 候爱武 、 祝慕韩 1 9 8 2参加部份工作,
园 艺 学 报 1 2卷
19 8 2年在前期生理落果的 5 ) J 1 9一2 1 日 , 2 4~ 2 6 日进行 , 共做二次 。 19 8 3年在 5 月 2 7
~ 6 月 1 日进行 , 将已切成的果柄外植体果实端插入已置有 1 . 1%洋莱的培养 皿 中 , 洋
菜中分别含有 。 、 0 . 05 、 0 . 10 、 0 . 15 、 o . 2 0 p p m的三十烷醇 , 每处理 10 个 外 植 体 , 重
复 4 一 8 次 。 保温 、 自然温度、 40 瓦 日光灯照明。 定时记录脱落数 , 并计算脱落百分数 。
检查脱落时 , 离区已呈现断痕 , 用铅笔橡皮头轻轻一触即落者为脱落 。
果实外植体脱落实验在后期生理落果的 6 月 26 ~ 7 月 2 日进行。 按 w ils o n和 H e n -
d e r s h o r t 〔 “ 〕的方法稍加改进 。 将果实外植体根据果实大小分大 、 中 、 小三级 , 并在水中
剪成适当的长度 ,然后均匀地分配在每一处理中。外植体插在事先打好孔的薄塑料板上 ,
然后覆在置有 。 、 0 . 此 、 。 . 1 0 、 0 . 15 、 0 . 20 、 。 . 25P p m三十烷醇溶液的培养皿上 , 使每
根果柄均浸入溶液 中 。 每处理 20 个果实外植体 , 重复 3 ~ 4 次 。 自然温度 , 40 瓦 日光灯
照明 , 定时记载脱落数 , 用铅笔橡皮头以均匀的力触及果实即落者为脱落 。
纤维素酶活力的测定 与果柄 ( 实 ) 脱落测定同时进行 , 三十烷醇处理为 0 . 1 5 p p m
一种浓度 。 果柄外植体一次取样40 个 , 两次重复 。 在果柄外植体离区左 右各 1 m m 长处
切取离区秤鲜重 , 将切取的离区置一小玻璃研钵中 , 加少许石英砂 , 用 l o m l的 o . I M磷
酸盐缓冲液 , p H 7 . o , 在冰浴中匀浆 , 然后在 4 ℃ 4 0 0 0印 m离心 35 分钟 , 上清 液即为酶
液 。 底物为 1 . 1% , 甲基纤维素钠 ( C M C ) 的 o . 02 M磷酸盐缓冲液 , p H 6 . 0 , 先 在 1 . 5
千克 /厘米 2高压消毒一小时 , 然后用 4。。o r p m离心 10 分钟 , 上清液为 C M C底物 , 放冰箱
中备用 。
酶反应系统 , C M C S 毫升 , 加酶液 1毫升摇匀 , 在 37 ℃ 中保温 18 小 时 , 即加入二
硝基水杨酸试剂 ( D N S ) 2 毫升在沸水浴中煮 7 分钟 , 然后立即在流水中冷 却 , 测 定
光密度 。 根据事先制作的葡萄糖标准曲线计算纤维素酶活力。 另取相同的酶提取液二份
在沸水浴中杀酶 5分钟 , 以同样的步骤进行 , 作为样品校正值 , 以空白校正零点。 纤维
素酶的相对活力以每小时每克鲜重所产生的还原糖表示之 。
果胶酶活 力的浏定 按 R a tn e r 〔 7 〕方法进行 。 与上述同法切取离区 。 将离区组织用
20 毫升的 o . 02 N N a c l溶液在玻璃研钵中加少许石英砂匀浆 , 全部匀浆转移至 50 毫升 1%
果胶的 0孟ZN N a C I溶液中 , 用 o . 02 N N a O H调节 p H至 7 . 6 , 在电热 搅 拌器上用 O . 0 1 N
N a O H滴定 , 用 p H计始终监测并维持这个 pH水平 10 分钟 。 温度控制在 30 ~ 32 ℃之间 ,
终点记下 N a O H滴定值 。 再重复一次 。果胶酶活力以每克鲜材料果胶酶活力单位表示之 。
结 果 和 分 析
一 、 柑桔幼果的脱落以及离区纤维家醉和果胶醉活力的变化
柑桔一般的着果率在 2 ~ 5 %之间比 〕。 是大量的落花落果的 果树种类 , 尤其是本
地早壮年树低产 、 幼龄树不能及时进入投产的主要原因。 表 1表明 , 处于不同发育期的
本地早幼果外植体 , 脱落开始需要的时间和速度有极大的差异 。 前期生理落果时 , 幼果
外植体在采后 28 小时开始脱落 , 接着直线上升 , 在36 小时即可达到脱落高峰 , 48 小时内
全部脱落 。 中期 、 后期生理落果时幼果外植体 , 脱落速度较缓慢 , 但是前者 , 也在采后
2 8小时开始脱落 , 48 ~ 72 小时内达脱落高峰 , 而后者脱落开始在采后 4 0小时 , 以后脱落
速度则缓慢得多 , 直到1 4 0小时全部脱落。 从表 1可以看出 , 本地早的幼果外植体开始
2期 胡安生等 :柑桔果实的脱落 I。 三十烷醇对本地早幼果外植体脱落中纤维素酶和果胶酶 的作用 9 7
脱落前 , 纤维素酶的活力 , 有一段起动时间 , 在这段时间里 , 纤维素酶的活力甚至 比 。
时的水平还要低 , 以后随着脱落的开始和加快 , 纤维素酶的活力也随之增高。 表明脱落
与纤维素酶活力之间有极高的相关性。 这种相关性 , 在不同发育时期的离区中 , 表现是
相同的 。 这与R at n e r 〔 7 〕用柑桔叶片外植体和 P ol lar d〔 ” 〕用已成熟的果实外植 体的实验
中得到的结论是一致的 。
在幼果外植体脱落过程中 , 果胶酶的活力变化如图 1 , 表明不同发育时期的幼果 ,
果胶酶活力与脱落之间也象纤维素酶那样有一定的相关性 。 但是 , 前期生理落果时 , 当
脱落尚未开始 , 即在采后 ( 处理后 ) 10 ~ 1 5小时 ,果胶酶的活力可以看到有一个高峰值 ,
后期生理落果时 , 当幼果果实外植体尚未开始脱落 , 即采后 40 小时 , 果胶酶活力升高 ,
获第一个高峰值 , 在脱落过程中升至最高值 , 然后就下降了 , 中期生理落果时 , 果胶酶
活力 , 也可看到在脱落过程中升至最高值 , 然后下降的趋势 。 果胶酶活力有脱落前和脱
落中高峰值的事实提示 , 果胶酶活力与脱落之间可能存在着联系 , 只是详细机理 目前尚
不清楚 , 值得进一步揭示 。
表 1 本地早幼果外植体的脱落及脱落中离区纤维素晦活 力 . 的变化
脱落 醉活力 脱落 醉 活力
000前期生理落果
中期生理落果
后期生理落果
0
。
7 2 5
0
。
18 7
0
。
4 6 1
0
。
1 8 2
脱落 醉活力
3 2 3 6
脱落 醉活力 脱落 醉活力 脱落 酶活力 脱 落 酶活力
: :::
0
。
58 3 1 8
。
55 1
。
3 19 6 9
。
7 1 1
。
7 0 0 1
。
6 7 2
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7 2 9 6 1 2 0 1 4 4
脱落 酶 活力 脱落 酶活力 脱落 酶活力 脱落 酶活力
1
。
2 20 9 0
。
00 2
。
2 8 0 9 2
。
5 0 1 00
。
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1
。
8 8 0 7 1
。
67 2
。 2 4 0 9 0
。
0 0
纤维素酶活力 : 葡萄精毫克 /克鲜重 /小时。
二 、 三十烷醉对幼果脱落及离区组织中纤维案醉活力的作用
试验结果看出 , 三十烷醇对防止本地早幼果外植体的脱落是有一定效果的 。
前期生理落果时 ,处理的脱落率在各记录时间中均比对照低 , 当对照 1 0 %脱落时 ,
处理的脱落率在83 . 95 沁91 . 3%之间 , 其中 0 . 1、 0 . 15P p m 处理的效果最 好 , 脱落 率 分
别为 8 3 . 9 5 %与8 4 . 7 0% 。 后期生理落果时 , 用三十烷醇处理也有相同的表现 , 最后在对
照全部脱落时 , 各处理的脱落率在7 8 。 4~ 9 1 . 了%之间 , 其中0 . 1和 0 。 1 5 p p m 的处理最好 ,
脱落率分别为 8 1 . 6 7%和 7 8。 3 5% 。 1 9 8 3年重复测定时 , 总的作用趋势是一致的 , 最佳处
理浓度也为。 。 1及。 。 15 p p m 。 中期生理落果时处理 , 当对照 9 2 。 5% 脱 落时 , 0 . 1和 O。 15
p p m处理的脱落率分别为 3 8 . 7%和 6 7 。 5% , 后期生理落果时处理 , 当对照 1 0 %脱落时 ,
Q, 1和 .0 1 5 p Pm处理的聪落率分别为 90 纬和9 3 · 7 5纬。 可以看出 , 两年结果 , 在后期先
12卷
一 -~一 - .一一一 J .一 一 ~ .一一一一 一一 ~一 ~ ~一 ,- 一
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理落果时处理 , 作用尚不稳定 。
其次 , 三十烷醇对不同发育时期的幼
果脱落 , 一也有较明显的作用 。 处理前期和
中期生理落果时的幼果外植体 , 可以推迟
脱落开始的时间 。 对照组 28 小时 开 始 脱
落 , 而各处理组在 3 2小时开始 , 至少推迟
了 4个小时 , 并 .且开始数量少 。 中期生理
落果处理 , 开始脱落时间可以推迟 8 一 24
小时 。 这在果树生产实践 中有一定意义 ,
尤其在前期和 中期生理落果时 , 幼果容易
大量脱落 , 如幼果留在母树上的时间能够
延长 , 就可获得多的营养而增加座果的机
会 。
拍 8 2和 19 8 3年用 0 . 15 p p m 三十烷醇处
理柑桔幼果外植体无论幼果处于那一个发
育时期 , 在脱落过程中离区纤维素酶活力
的变化趋势与对照几乎是平行的 。 但在所
测定的各个时间中 , 三十烷醇处理的纤维
素酶活力水平均明显低于对照 ( 图 2 ) 。
因此 , 可以认为 , 三十烷醇对柑桔幼果的
防脱落作用 , 是通过纤维素酶的活力调节
与控制起作用的 。 这与 P o l l a r d〔 ” 〕 , R a s -
m u S S “ n 〔` “ 〕实验所获得的结论一致 。 三 十
烷醇的作用基本上与工A A 等植 物激 素相
类似 , 可以对纤维素酶活力起延缓和抑制
作用 。
木实验测定的数据表明 , 三十烷醉在
前期生理落果时处理 , 果胶酶的活力在外
杭休 一 , i:扮脱落价 , 同对照一样 , 也有一次
高衅仇出现 , 只是活力水 平远 比对 照为
低 。 在后期生理落果对 , 果胶酶活力同样
在外植休脱落开始和脱落中均有高峰值出
现 , 其水平也比对照低 。 中期生理落果时
处理 , 也有相同的表现 。 这就说明三十烷
醇处理后 , 对果胶酶的活力均有一定程 度
的抑制作用 , 但是这种抑制作用与脱落的
关系 目前尚不明确 。
中期落果
处理 后时间
~ 、 ~
、
菊期落果 一 }叩`
6 (天)
处理后时何
图 1 本地早幼果外植体脱落过
程中禹区果胶酶的变化
2期 胡安生等 :柑拈果实的脱落 1 .三 卜烷醇对本地早幼果外植体脱落中纤维素酶和 果胶酶的作用 砚
22了
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处理后时句(gl)
三十烷醇对本地早幼果外植体脱落中纤维素酶的影响
讨 论
处于不同发育时期本地早幼果果柄和果实的外植体 , 脱落开始所需的时间和脱落速
度有极大的差异 。 但是无论处于那一个时期的幼果 ,离 区纤维素酶活力与脱落成正相关 。
用 0 . 1一 o . 1 5 p p m 三十烷醇处理外植体 , 有延缓和防止脱落的效果 , 可能主要 是调节和
控制了离区组织中纤维素酶的活力 。
许多作者认为 , 脱落仅与纤维素酶密切相关 , 而与 呆 胶 酶 无 关 ( R at ne r 1 9 6 9 、
A b e l e s J 9 6 9
、
p o l l a r d 19 7 0
、
R a s m u s s e n 19 7 3 ) 〔 7 、 8 、 9 、 1 0 〕。 本研究获 得的数据表
明 ,果胶酶的活力 , 在脱落开始前和脱落过程中均有高峰值出现 。 用三十烷醇处理外植体
以后 , 对离区中果胶酶在脱落中的作用 , 以及用三十烷醇处理后果胶酶活力的变化 , 是
否也影响了脱落开始时间及脱落的速度 , 是值得进一步研究的问题 , 同样纤维素酶和果
胶酶在脱落中的作用是否具有特异性也是令人感兴趣的 。
参 老 文 献
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〔 6 〕 W i l s o n , W . C a 迁主 玉王。 且d o r s h o r l幸, C . 11. , 1 9 0 7 , T h : 。 f f e 。 t s o f 、 a r 三。 u s e lz o n : i o a l t r : a t扭 e l一t s o 几
t h e r o l
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。 玉工o r t . S e i . 9 0 : 1 2 3一 王艺9 .
〔 7 〕 R a t n e r , A . , G o r e n , R . a n d M o n s e l is e , 5 . P . , 2 9 6。 , A e t i v i t y o f p e e t i n e s t e r a s e a n d e e ll u la , e
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n t h e a b : e i s o i o n : o n e o f C i t r u s l
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a n t s p la n t p h y s o l
.
4 4 : 1 7 1 7
一 1 7 23 .
8 2园 艺 学 报 1 2卷
〔 s〕 b Ae l e s, F . B . , 1 9 6 9 , Ab s e i s s i o 红 , R o le o f C e l lu la s e . p la n t p hy s o l . 4 4 , 4 4 7一 4 5 2 .
〔 o 〕 P o l坛dr , J . E . a n d B ig朗 , R . H . , 1 9 7 0 , R o le o f C e ll u la s e i n a b s e i s s i o n o f e i t r u s f r u i t s · J ·
A m e r
。
S
o e 。 H o : t
.
S e i
。 匀5 ( 6 ) , 6 6 7一 6 7 7。
〔1 0〕 R a s m u s s e n , G . K . , 1 07 3 , C il a , g e s i n e e l lu坛 s e an d p e e t i皿 s e a t t i v i t i e , i n f r u i t t is : u s a n d s e p -
a ar t i o o z o en
o f e i t r o s ter a t e d w i士h C y cl o h e x im i d e , p l a n t p hy s o l . 5 1 , 6 2 5一 6 2 8·
AB SC IS S ION O F C IT R U IS F R U I T 1
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T R IA CO N T A NO L O N C E L L U L A SE A N D P EC T IN AS E AC T IV ! T ! E S
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