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The Dynamic Changes of Endogenous Hormones in Sweet Cherry (Prunus avium L.)Pulp

甜樱桃果实发育过程中激素含量的变化



全 文 :园 艺 学 报 2007,34(6):1535—1538
Acta Horticulturae Sinica
甜樱桃果实发育过程中激素含量的变化
刘丙花,姜远茂 ,彭福田,隋 静,赵凤霞,王海云
(山东农业大学园艺科学与q-程学院,作物生物学国家重点实验室,山东泰安271018)
摘 要:以9年生 ‘红灯’甜樱桃为试材,对不同发育时期果实果肉内源激素变化动态进行了测定分
析。结果表明:果肉中ZR 含量在果实第 1速长期开始时最高,之后除在果实第Ⅱ速长期开始时有小幅增
加外,均呈逐渐下降趋势;IAA和GA 的变化动态相似,在果实第 1速长期含量较高,随果实发育逐渐减
少,均在硬核期结束时 (盛花后25 d)降到最低值,进入第Ⅱ速长期后又迅速增加并达到最大值,与果实
生长动态吻合;ABA含量分别在盛花后 5、l5、35 d出现高峰,与落果 (花)时期基本一致。
关键词:甜樱桃;果实生长发育;内源激素
中图分类号:S 662.5 文献标识码 :A 文章编号:0513—353X (2007)06—1535-04
The Dynamic Changes of Endogenous Hormones in Sweet Cherry(Prunus
avium L.)Pulp
LIU Bing-hua,JIANG Yuan—mao ,PENG Fu-tian,SUI Jing,ZHAO Feng-xia,and WANG Hai-yun
(State Key Laboratory of Crop Biology,Colege of Horticulture Science and Engineering,Shandong Agricultural University,
Taian,Shandong 271018,China)
Abstract:The present experiment,with the sweet chery(Prunus ayium L.) ‘Hongdeng’as its culti-
var,investigated the dynamic changes of the fruit growth and development as well as the endogenous hormones
of the pulp.The content of ZRs in the pulp had the highest values at the beginning of the first fast-developing
period(5 th day after ful bloom),and then had a tendency of decrease with the fruit,grew and developed
until maturity. Th e contents of IAA and GAs in the pulp of young fruit were high in the first fast-developing
period(5 th一1 5 th day after ful bloom),then decreased with its development until the end of the core-
harden period(25 th day after ful bloom),and they al had a tendency of increase in the second fast-develo-
ping period(25 th一40 th day after ful bloom)until maturity,coresponding with the fruit growth.The con。
tent of ABA had the peak values in the 5 th,15 th,35 th day after ful bloom,similar to the fruit(flower)
dropping periods.
Key words:Sweet cherry;Fruit growth and development;Endogenous horm ones
甜樱桃 (Prunus ayium L.)坐果率低一直是其产量提高和效益增加的主要限制因素,减少非正常
落果,提高坐果率是迫切需要解决的问题。姜远茂和顾曼如 (1995)、许晖等 (1996)就植物生长调
节剂对甜樱桃坐果率及果实品质的影响进行了研究,但关于果实发育过程中内源激素变化动态及其与
果实生长的关系未见报道。作者以目前生产中的主栽品种 ‘红灯’甜樱桃为试材,对其果实发育过
程及果肉内源激素含量进行了测定、分析,旨在为进一步研究内源激素在甜樱桃果实发育进程中的作
用,利用植物生长调节剂提高坐果率、调节果实生长发育提供依据。
收稿日期:2007—05—28;修回日期 :2007—09—3O
基金项目:山东省农业科技成果转化基金项目 (2005-93-07)
通讯作者 Author for corespondence(E·mail:ymjiang@sdau.edu.en;Tel:0538—8249778)
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园 艺 学 报 34卷
1 材料与方法
试验于 2006年 3~6月在山东农业大学生理实验室及中国农业大学农学院激素测试中心进行。以
泰安市苑庄果园9年生 ‘红灯’甜樱桃为试材,选6株树,每 2株为一个重复,从盛花期起每5 d采
1次样,每次每株取 20个果,重复 3次。9:30~10:00采样,用冰盒带回实验室,立即用液氮速冻
并置于一20~C冰箱内储存,备用于激素测定。同时测量果实纵、横径和单果质量。
样品内源激素的提取:切取甜樱桃果肉0.5 g,液氮速冻后研磨,加4 mL样品提取液 (80%冷甲
醇),转入 10 mL试管。4~C下提取4 h,1 000 g离心 15 min,取上清液。沉淀中加 1 mL提取液,搅
匀,置4~C下再提取 1 h后离心,合并上清液并记录体积,残渣弃去。
内源激素的测定参照李宗霆和周燮 (1996)的酶联免疫分析方法 (ELISA)。用半制备高效液相
色谱纯化。色谱柱:220 mm×4.6 mm,5 m RP-18SPHERI-5型c-18柱;流动相:色谱甲醇与重蒸
水体积比为45:55,含0.075%醋酸;流速:8 mL·min~;ABA、GA 和 zR 用紫外检测器在 252 nm
和264 nm下检测,IAA用荧光检测器在 :280 nm和 =360 nm下检测。
2 结果与分析
2.1 甜樱桃果实发育过程中ZR 含量的变化
甜樱桃果实,在第 1速长期开始时 (盛花后5 d)ZR 含量最高,到硬核期结束时降至较低水
平,进入第Ⅱ速长期 (盛花后25—30 d)时有小幅增加 (图1)。幼果中高ZR 含量有利于果肉细胞
的分裂和伸长 (Gaspar et a1.,1996),盛花后30 d果肉中ZR 有小幅增加,可能与发育完全的种子有
关,这有利于果肉细胞的膨大 (吴邦良 等,1995)。
2.2 甜樱桃果实发育过程中GA 含量的变化
甜樱桃果肉内GA 含量在果实发育的第 1速长期 (盛花后5~15 d)和硬核期 (盛花后l5—25
d)呈下降趋势,果实进入第Ⅱ速长期后又迅速增加,在盛花后35 d时达到最大,是盛花后5 d时的
1.31倍,之后维持在较高水平波动 (图1)。GA 有促进细胞体积膨大的作用,果实发育的第 1、Ⅱ
速长期高水平的GA 有利于果肉细胞体积的增大,促进了果实的迅速生长。
14O
120
1OO
80
6O
4O
2O
O


盛花后天数Days after ful bloom(d)
160
120
80
0 40
O
图1 甜樱桃果实发育进程中果肉内ZRs、GAs、IAA和 ABA含量的变化
Fig. 1 Changes of ZRs。GAs,IAA and AlIA content of pap in sweet cherry during the growth an d development
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6期 刘丙花等:甜樱桃果实发育过程中激素含量的变化
2.3 甜樱桃果实发育进程中IAA含量的变化
甜樱桃果实发育过程中,果肉内 IAA含量变化动态与 GA。相似 (图 1)。在第 1、Ⅱ速长期,
GA。和 IAA含量均较高,并且在第 Ⅱ速长期达到最高值,与之对应果实纵横径在第 1速长期增长迅
速,果实质量在第 Ⅱ速长期增加迅速,表明高水平的内源 GA 和IAA有利于果实快速生长。果实发育
初期较高的IAA含量可能与授粉受精及子房发育有关,后期高的IAA含量可能与发育成熟的种子有
关 (余叔文和汤章城,2003;张绍铃 等,2003;Ulger et a1.,2004)。
2.4 甜樱桃果实发育过程中ABA含量的变化
甜樱桃果实发育过程中ABA含量有3个高峰,分别出现在盛花后5、15和35 d时 (图 1)。甜樱
桃果肉中ABA含量出现的高峰时期与其落花落果的高峰时期基本一致,表明果实中ABA含量的升高
是甜樱桃落花落果的原因。这与在刺梨 (樊卫国 等,2004)、荔枝 (周碧燕 等,1998)、苹果 (李
秀菊 等,2000)等果树上的研究结果一致。
3 讨论
3.1 ‘红灯’甜樱桃果实生长与内源激素的关系
大量研究表明细胞分裂的速度和时间与细胞分裂素水平成正相关;果肉细胞体积大小与细胞膨压
和赤霉素水平密切相关,赤霉素和生长素在促进细胞生长和体积增大方面有重要作用。
甜樱桃果实发育的第 1速长期 (盛花后 15 d内),果肉中ZR 含量最高,能促进果肉细胞迅速分
裂;果实分生组织属于先端分生组织,在最初分裂时表现为果实的纵轴伸长速度快 (束怀瑞 等,
1993),果实的纵径大于横径。该期幼果 (花)中ZR。不仅能促进细胞分裂,而且还有与 GA。协调调
运同化物质至果实的作用 (Gaspar et a1.,1996;Lewis et a1.,1996;吕英民 等,1999;方金豹 等,
2002;Ulger et a1.,2004;Jim6nez et a1.,2005)。硬核期 (盛花后 15~25 d)甜樱桃果肉内 ZRs、
IAA、GA 含量均降至较低水平,且 IAA、GA。含量分别达到最低值,这主要是由于该期果实发育主要
集中在种子和果核 (内果皮木质化,胚、胚乳迅速生长),果实生长较缓慢的原因 (Gaspar et a1.,
1996;Ulger et a1.,2004)。盛花后25 d果实进入第Ⅱ速长期,果肉内GA 和 IAA含量均迅速增加并
达到最高值,有利于促进果肉细胞体积膨大和调运同化产物到果实,表现为果实体积迅速增大且果实
的横径生长大于纵径。本试验中发现该期果肉中ZR。含量有小幅增加,在其它核果类果树上的研究表
明该期果肉中的zR 是由种子合成并扩散到果肉的 (吴邦良 等,1995;Gaspar et a1.,1996;Lewis et
a1.,1996),需进一步研究。
研究证实GA有促进IAA生物合成的作用 (Gaspar et a1.,1996;余叔文和汤章城,2003;樊卫
国 等,2004 )。本试验中甜樱桃果肉IAA含量与 GA。含量变化趋势相似 ,在果实发育的第 1速长期
和硬核期,IAA含量随GA。含量的降低而降低,且均在硬核期结束时 (盛花后25 d)降至最低值,进
入第 Ⅱ速长期后 IAA含量又随GA 含量的增加而增加,这与甜樱桃生长变化动态一致,该特点与刺梨
(樊卫国 等,2004)上的研究结果一致,表明果实的生长发育需要IAA和GA。的共同参与。
3.2 ‘红灯’甜樱桃落果与内源激素的关系
ABA可促进离层的形成,促进器官脱落,但 ABA的作用受 CTK、GA。、IAA的制约。Luckwil
(1980)认为落果与果实中ABA/(CTK+GA。+IAA)比值有密切关系。本试验中 ‘红灯’甜樱桃果
肉内ABA含量及 ABA/(CTK+GAs+IAA)比值分别在盛花后 5、15和35 d时出现高峰,且都在
15 d时达到最大值,这与甜樱桃的3次落果 (花)时期 (边卫东 等,2001)吻合,表明高的ABA含
量能够促进落果 (花)。
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