全 文 ：中国生态农业学报 2013年 5月 第 21卷 第 5期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, May 2013, 21(5): 572579


* 教育部博士点基金项目(20101515110005)资助
** 通讯作者: 崔世茂(1961—), 男, 博士, 教授, 主要从事园艺作物抗逆生理和园艺设施及环境调控研究。E-mail: cuishimao@sina.com
付崇毅(1986—), 男, 博士研究生, 主要从事设施园艺及抗逆生理研究。E-mail: fuchongyi@126.com
收稿日期: 2012-11-16 接受日期: 2013-01-05
DOI: 10.3724/SP.J.1011.2013.00572
低温对日光温室砂糖橘成花诱导及生理反应的影响*
付崇毅1 刘杰才1 崔世茂1** 包妍妍1 任 杰 1 郝春燕 2
(1. 内蒙古农业大学农学院 呼和浩特 010019; 2. 上海市宝山区蔬菜科学技术推广站 上海 200443)
摘 要 为探索日光温室柑橘花芽进行形态分化的适宜升温时期, 以 4 年生枳砧砂糖橘幼树为试验材料, 采
用离体培养方法, 研究日光温室砂糖橘对低温诱导的成花响应。结果表明: 15 /10 ℃ ℃(昼 12 h/夜 12 h)低温处
理 720 h, 便能诱导砂糖橘离体茎段腋芽成花, 处理 960 h 后砂糖橘离体茎段腋芽成花率呈下降趋势, 而萌芽
率急剧上升, 成花率与萌芽率呈负相关。日光温室砂糖橘秋梢 11 月初开始形成花芽, 整个冬季秋梢成花率呈
升高趋势, 平均成花率表现为 2月>1月>12月。5~20 ℃低温累计小时数达到 1 309 h后, 成花率趋于稳定, 达
到 40.51%。有叶花/无叶花比值与<5 ℃低温累计小时数呈极显著负相关。砂糖橘成花率与枝条 C/N呈正相关,
与脯氨酸含量呈极显著正相关。砂糖橘枝条 C/N 和脯氨酸含量的变化对低温诱导砂糖橘成花表现出一种积极
响应。因此, 在确定花芽萌发升温时间时, 枝条 C/N和脯氨酸含量变化可以作为判定指标。
关键词 低温 砂糖橘 成花诱导 离体培养 日光温室
中图分类号: S666.2; S628 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2013)05-0572-08
Flower induction and physiological response of Citrus reticulata “Shatangju”
to low temperature under solar greenhouse condition
FU Chong-Yi1, LIU Jie-Cai1, CUI Shi-Mao1, BAO Yan-Yan1, REN Jie1, HAO Chun-Yan2
(1. College of Agronomy, Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010019, China; 2. Baoshan District Vegetable Science and
Technology Promotion Station of Shanghai City, Shanghai 200443, China)
Abstract Open-field cultivation has been the main mode of citrus cultivation in China, with major blooming peak in spring and
citrus fruits only shipped to markets in October through December. Under protected cultivation, it was possible to force the flowering
stage of citrus to an advanced date via temperature control for earlier shipments of fruits to markets. In north China, early autumn low
temperatures in solar greenhouses have been used to induce early citrus flower bud differentiation. Induction of flowers by the
warming effect with plastic film covers forced sprouting. While the role of the low temperature in flowering has been well
documented, flower bud differentiation competence during winter under greenhouse conditions has remained unconfirmed. To
determine suitable heating time for citrus flower bud morphological differentiation in solar greenhouse, 4-year-old of “Shatangju”
tangerine (Citrus reticulata “Shatangju”) seedlings with stock of trifoliate orange (Poncirus trifoliate Raf.) were selected. The
response of the “Shatangju” tangerine flower to low temperature in solar greenhouse was studied in an in vitro culture. The results
showed that some axillary buds differentiated into flower buds after treated with low temperature (15 ℃ at day for 12 h, 10 ℃ at
night for 12 h) for 720 hours. Floral ratio apparently decreased while germination ratio sharply increased after 960 hours under low
temperature. Floral ratio was negatively correlated with germination ratio. Under solar greenhouse conditions, autumn shoots of
“Shatangju” tangerine were ripe enough to form flower buds in early November. Floral ratio apparently increased during the whole of
winter, which showed order of average floral ratio: February > January > December. When accumulated time of low temperature
5~20 ℃ reached 1 309 hours, floral ratio stabilized at 40.51%. A significantly negative correlation was noted between leafy to
leafless flower ratio and accumulated hours of <5 ℃. Under low temperature treatment, C/N ratio was positively correlated with
floral ratio while proline content showed a highly significant positive correlation with floral ratio. The response of the change in C/N
ratio and proline content of “Shatangju” tangerine was positive to flower induction. In conclusion, change in C/N ratio and shoot
proline content were good indicators for heat treatment of citrus to force flower bud germination.
第 5期 付崇毅等: 低温对日光温室砂糖橘成花诱导及生理反应的影响 573


Key words Low temperature, Citrus reticulata “Shatangju”, Flower induction, In vitro culture, Solar greenhouse
(Received Nov. 16, 2012; accepted Jan. 5, 2013)
设施栽培不仅能提早或延迟柑橘 (Citrus re-
ticulata Blanco)果实成熟, 通过灌水量和温度的调
控还可解决柑橘露地栽培成熟期过于集中的问题 ,
实现柑橘鲜果周年供应[12]。我国柑橘设施栽培发展
较晚 , 现阶段主要以简易覆盖栽培为主 , 果实成熟
期仅能提前 40 d左右。北方日光温室栽培柑橘可通
过秋末冬初的低温诱导, 实现柑橘冬季开花、春季
挂果、夏季成熟。但冬季升温时间过早, 低温累计
小时数不足会影响花芽形成。因此, 研究柑橘成花
诱导阶段所需的低温累计小时数, 对确定冬季温室
栽培柑橘的升温时期, 调控柑橘果实成熟期具有重
要意义。
一般认为 , 在热带地区 , 旱季水分胁迫是诱导
柑橘成花的因子[3]。在亚热带和温带地区, 秋季和冬
季低温是导致柑橘成花诱导的主要因素 [45]。
Southwick等[6]和García-Luís等[7]证实, 从 11月初开
始, 宽皮柑橘的芽在离体培养条件下能被诱导开花,
11 月之前, 离体培养的芽只能形成营养枝。在夏季
和秋季初, 对宽皮柑橘离体培养的芽进行低温诱导
刺激后观察, 没有形成花[8]。研究表明, 低温处理持
续时间与成花之间表现出一种定量关系, 低温处理
持续时间越长, 成花数越多[3,6,9]。Inoue等[1012]研究
证实, 15 ℃处理 1.5 个月和 20 ℃处理 2.5 个月后,
一年生盆栽温州蜜柑开花, 但 25 ℃处理时不能诱
导成花。成花诱导期间, CiFT 基因表现出一种季节
性增长, 15 ℃处理会诱导 CiFT 基因的表达, 而 25
℃处理 2.5个月后 CiFT基因在mRNA水平上没有明
显变化[11]。Pillitteri等[13]研究表明, 15 ℃低温处理 2
个月, 能诱导甜橙的 CsLFY(mRNA)表达。相关研究
报道 [9], 低温处理不仅能打破盆栽柑橘芽休眠 , 还
能促进芽的萌发和成花, 而离体培养的芽休眠程度
浅, 低温诱导离体芽成花的效果更显著。García-Luís
等[9]研究证实, (15±1) ℃/(10±1) ℃(昼/夜)温度处理
能诱导温州蜜柑离体芽开花。Tisserat等[14]研究尤里
卡柠檬离体培养条件下, 14~20 ℃温度处理 16周后
成花率为 5%~20%, 处理 20周后成花率为 0~40%。
在离体培养条件下, 经过诱导处理的离体芽在适宜
高温 (26 ℃ /25 ℃ )处理下能形成可见花芽 [15]。
Davenport[4]认为 25 ℃/20 ℃(昼/夜)处理温度是非
诱导温度。Nebauer等[16]也证实, 25 ℃/20 ℃(昼/夜)
处理 4 个月也不能诱导青柠成花。目前, 国内外研
究多数集中在不同低温对柑橘成花诱导的影响方面,
取得了一定研究进展。关于日光温室栽培条件下低
温累计小时数与柑橘成花关系以及适宜升温及加温
时期的研究鲜有报道。本研究以枳砧砂糖橘幼树为
试验材料 , 采用离体培养的方法 , 通过对不同低温
处理时间下砂糖橘离体茎段腋芽成花效应, 以及对
日光温室条件下秋冬季砂糖橘秋梢成花能力的研究,
探索日光温室柑橘通过成花诱导阶段后, 花芽进行
形态分化的适宜升温及加温时期, 为日光温室柑橘
花期调控提供一定的理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验地点及试验材料
供试柑橘品种为 4 年生枳 (Poncirus trifoliate
Raf.)砧砂糖橘 (Citrus reticulata “Shatangju”), 于
2009 年 2 月从湖南省园艺研究所购得, 购买时为 1
年生枳砧苗, 当月定植在内蒙古农业大学教学科研
基地日光温室中。试验于 2011 年 10月—2012 年 3
月在内蒙古农业大学教学科研基地及内蒙古自治区
野生特有蔬菜种质资源与种质创新重点实验室内进
行。
用于栽培砂糖橘的日光温室墙体为砖墙夹聚苯
板保温墙, 跨度 7.5 m, 高 3.5 m, 墙体厚度为 0.6 m。
冬季采用棉帘覆盖保温。10月以前放风口全天敞开,
10—11 月期间白天放风, 晚上密闭放风口, 整个冬
季不放风。此外, 阴天及雨雪天气不放风。采用浙
江大学电器设备厂生产的 ZDR-20 智能数据记录仪
测定试验期间露地及日光温室的气温, 用于 1.2.2节
试验中不同时期低温累计小时数的统计。
1.2 试验处理与取样方法
试验Ⅰ: 不同低温处理时间下砂糖橘离体茎段
腋芽的成花效应
在秋梢完全停止生长(9月 23日)后, 于 2011年
10 月 15 日从日光温室取砂糖橘当年生半木质化秋
梢置于冰盒中带回实验室。一部分秋梢枝条采用 105
℃杀酶 15 min, 再降至 80 ℃恒温烘干粉碎后用于生
理指标测定。另一部分秋梢去叶消毒后采用组培方
法进行低温处理。消毒的方法为: 将枝条放入 500
mL 量筒中, 首先加入 70%乙醇浸泡 30 s, 然后用
0.1% HgCl2浸泡 8 min, 最后用无菌水冲洗 5次。
低温处理方法: 消毒后的枝条切成 1 cm左右并
含 1~2 个芽的茎段 , 然后接种在 MS+6-BA(1.0
mg·L1)培养基上, 每个三角瓶(150 mL)接种 8 个茎
574 中国生态农业学报 2013 第 21卷


段, 共接种 60瓶。接种后在 PGX-250光照培养箱中
培养 , 温度设置为(15±1) ℃/(10±1) ℃(昼 12 h/夜
12 h), 光照强度约 2 000 lx。在处理后第 240 h、480
h、720 h、960 h、1 200 h、1 440 h分别每次取出 10
瓶茎段, 其中 4 瓶茎段用蒸馏水冲洗干净烘干粉碎
后用于生理指标的测定, 剩余 6 瓶统计茎段萌芽数
后移入光照培养箱中培养促使其萌芽。此时光照培
养箱温度设置为(25±1) ℃/(20±1) ℃(昼 16 h/夜 8 h),
光照强度约 2 000 lx。培养过程中每 15 d更换 1次
培养基, 并剔除受污染的茎段。20~25 d后统计成花
情况, 包括总芽数、有叶花和无叶花数, 计算萌芽率
和成花率。
试验Ⅱ: 日光温室条件下秋冬季砂糖橘成花能
力研究
从 2011年 10月 10日开始, 至翌年枝条萌芽时
(3月 8日), 每隔 10 d从日光温室取砂糖橘当年生半
木质化秋梢置于冰盒中带回实验室。其中一部分秋
梢的枝条和叶片分开烘干后用于生理指标的测定。
另一部分秋梢按试验Ⅰ中的方法消毒接种, 每次接
种 10 瓶, 然后在 PGX-250 光照培养箱中培养促使
其萌芽, 温度设置为(25±1) ℃/(20±1) ℃(昼 16 h/夜
8 h), 光照强度约 2 000 Lux。20~25 d后统计成花情
况, 包括总芽数、有叶花和无叶花数, 计算成花率以
及有叶花与无叶花的比值。
1.3 测定项目与方法
试验中萌芽率和成花率按以下公式计算:
萌芽率=(萌芽数/总芽数)×100% (1)
成 ( ) 100% 每瓶花芽数/每瓶总芽数花率 重复数 (2)
有叶花和无叶花的比值按以下公式计算:
有叶花/无叶花=有叶花总数/无叶花总数 (3)
硝态氮含量参照李合生[17]的方法测定; 有机氮
含量采用凯氏法[18]测定, 浓 H2SO4-H2O2 联合消煮后,
用全自动凯氏定氮仪直接蒸馏、滴定, 有机氮和硝
态氮含量之和为全氮含量; 全碳含量采用重铬酸钾-
硫酸氧化法[19]测定; 游离脯氨酸含量采用酸性茚三
酮比色法[20]测定。
1.4 数据处理
采用 Excel 2003 进行数据处理和绘图, 采用
SAS 9.0、SPSS 17.0 进行方差分析、相关分析和回
归分析。
2 结果与分析
2.1 低温处理时间对砂糖橘离体茎段腋芽成花效
应的影响
2.1.1 不同低温处理时间下砂糖橘离体茎段腋芽的
成花情况
由表 1可知, 15 ℃/10 ℃处理 720 h后, 砂糖橘
秋梢离体茎段腋芽便能形成花芽, 成花率为 8.89%。
处理 960 h 后 , 离体茎段腋芽成花率最大 , 达到
12.45%。离体茎段腋芽经低温诱导形成的花芽均为
有叶花。处理 720 h后, 在转入 25 ℃/20 ℃适温培养
前部分离体茎段腋芽已萌芽。15 ℃/10 ℃处理达到
1 200 h后, 萌芽率明显升高, 而成花率表现出下降
趋势。
2.1.2 不同低温处理时间下砂糖橘枝条脯氨酸及
碳、氮含量变化
由表 2 可知, 随低温处理时间的延长, 砂糖橘
枝条全碳含量先升高后降低。低温处理 720 h 后枝
条全碳含量达到最高, 处理 960 h 后全碳含量开始
显著下降(P<0.05), 而此时萌芽率恰好大幅上升, 说
明茎段萌发的新芽生长对碳素消耗增多而导致了全
碳含量降低。枝条全氮含量呈先下降后上升的趋势,
枝条全氮含量在低温处理 720 h 后开始升高, 但升
高幅度不大。处理 1 200 h 后, 成花率开始下降时,
全氮含量才出现明显升高(P<0.05)。这说明低温诱导
砂糖橘成花过程中对氮素消耗较多, 后期成花率降
低, 对氮素消耗减少, 茎段全氮含量相应升高。低

表 1 低温处理对砂糖橘离体茎段腋芽成花的影响
Table 1 Effect of low temperature treatment on flower formation of axillary buds of “Shatangju” tangerine in vitro
适温培养前
Before culture under the optimal temperature 低温处理时间
Treatment time of
low temperature (h)
总芽数
Total
number
of buds
萌芽数
Number of germination
萌芽率
Germination ratio (%)
有叶花数
Number of leafy
flower
花芽总数
Total number
of flower buds
成花率
Floral ratio
(%)
240 43 0 0 0 0 0b
480 49 0 0 0 0 0b
720 34 2 5.88 3 3 8.89ab
960 49 9 18.37 5 5 12.45a
1 200 44 18 40.91 3 3 7.80ab
1 440 33 23 69.70 1 1 2.38ab
同列中不同小写字母表示处理间差异达 0.05显著水平, 下同。Different small letters in the same column show significant difference among
treatments (P < 0.05). The same below.
第 5期 付崇毅等: 低温对日光温室砂糖橘成花诱导及生理反应的影响 575


表 2 不同低温处理时间下砂糖橘枝条脯氨酸及碳、氮含
量的变化
Table 2 Changes of the content of free proline, total C and
N in buds of “Shatangju” tangerine in vitro under low
temperature treatment
低温处理时间
Treatment time of
low temperature (h)
全碳
Total C
(g·kg1)
全氮
Total N
(g·kg1)
C/N
脯氨酸
Free proline
(mg·g1)
0 326.67f 39.57b 8.26f 0.41d
240 374.51c 34.86d 10.74d 0.53c
480 376.51b 23.92f 15.74a 0.52c
720 434.18a 28.15e 15.42b 0.62a
960 359.62d 28.30e 12.71c 0.60b
1 200 341.65e 36.74c 9.30e 0.60ab
1 440 300.96g 40.38a 7.45g 0.51c

温处理过程中随着全碳和全氮含量的变化, C/N 值
呈先升后降趋势。枝条脯氨酸含量呈先升后降趋势,
处理 720 h达到最高, 处理 1 440 h后, 成花率急剧
下降时, 脯氨酸含量开始下降。这说明脯氨酸与砂
糖橘成花之间存在密切关系, 可能在花器官形成过
程中起到了一定作用[2122]。
2.1.3 低温累计小时数与砂糖橘成花率、萌芽率间
的回归分析以及各指标间的偏相关分析
由图 1可知, 15 ℃/10 ℃低温处理时间与萌芽率
之间表现为非线性回归关系, 相关性极显著且符合
Logistic曲线模型, R2达到了 0.999。15 ℃/10 ℃处理
达到 1 047 h 时, 对应的成花率拟合曲线值最大为
11.25%, 此时萌芽率为 25.5%。随处理时间的延长,
成花率呈降低趋势, 而萌芽率急剧上升。
通过偏相关分析可知(如表 3), 砂糖橘离体茎段
腋芽的成花率与萌芽率、全氮含量呈负相关, 与脯
氨酸、全碳含量及 C/N 呈正相关, 其中与脯氨酸含
量的相关性显著。萌芽率与全氮含量呈显著正相关,
与脯氨酸含量、全碳含量及 C/N 呈显著负相关。全
碳含量与 C/N 呈显著正相关, 全氮含量与 C/N 呈极
显著负相关。因此, 砂糖橘枝条脯氨酸、全碳含量
及 C/N高对成花有利。

图 1 低温累计小时数与砂糖橘成花率、萌芽率间的
回归分析
Fig. 1 Regression analysis between the accumulation hours
of low temperature and floral ratio, germination ratio of
“Shatangju” tangerine

2.2 日光温室条件下秋冬季砂糖橘成花能力研究
2.2.1 试验期间露地和日光温室的气温变化
由图 2 可知, 9—10 月期间露地日平均气温能
维持在 5~15 ℃之间, 进入 11 月后气温急剧下降。
10月温室日平均气温稳定在 15 ℃左右, 11月初开始
下降, 温室日平均气温稳定在 5~10 ℃之间。12月—
次年 2 月是温室气温最低的时期, 日平均气温多维
持在 5 ℃左右, 遇到极端寒流天气时日平均温度最
低降到1.72 ℃。2月底露地和温室气温均开始回升。
2.2.2 低温积累量与砂糖橘成花的关系
如表 4所示, 露地 9—10月 5~20 ℃范围内的低
温累计小时数达到 1 141 h, 低于 5 ℃的低温累计小
时数仅有 49 h。
相关研究[4,67,914,2325]认为, 5~20 ℃的低温均能
诱导柑橘成花。由表 5可知, 11月 19日时, 砂糖橘
秋梢芽便能形成花芽 , 但成花率较低仅为 1.43%,
表明已有少量芽完成了花芽生理分化阶段 , 此时
5~20 ℃的低温累计小时数为 790 h。整个冬季砂糖
橘秋梢成花率呈升高趋势, 平均成花率表现为 2 月
>1 月>12 月, 无叶花数明显增多, 而有叶花/无叶花
比值开始降低。2 月开始升温后, 有叶花/无叶花比
值降低趋势减缓。

表 3 砂糖橘成花率、萌芽率与脯氨酸及碳、氮含量的偏相关分析
Table 3 Analysis of partial correlation between floral ratio, germination ratio and contents of proline, total C and N of
“Shatangju” tangerine
成花率
Floral ratio
萌芽率
Germination ratio
脯氨酸
Free proline
全碳
Total C
全氮
Total N
萌芽率 Germination ratio 0.721
脯氨酸 Free proline 0.872* 0.817*
全碳 Total C 0.559 0.858* 0.799
全氮 Total N 0.437 0.907* 0.507 0.739
C/N 0.437 0.910* 0.577 0.857* 0.972**
*和**分别表示在 P<0.05和 P<0.01水平显著相关, 下同。* and ** indicate the significant correlation at 0.05 and 0.01 levels. The same below.
576 中国生态农业学报 2013 第 21卷



图 2 9 月 1 日—3 月 8 日日光温室及露地的日平均温度变化
Fig. 2 Change of daily mean temperature in greenhouse and open field from Sep.1 to Mar. 8

表 4 露地 9—10 月不同温度范围内累计小时数
Table 4 Accumulated hours of different temperature ranges from Sep. to Oct. in open field h
温度范围 Temperature range 日期(月-日)
Date (month-day) <5 ℃ 5~20 ℃ >20 ℃
09-01—09-30 30 578 118
10-01—10-31 19 563 17
合计 Total 49 1 141 135

表 5 冬季不同时期日光温室砂糖橘秋梢的成花能力
Table 5 Ability of flower formation of autumn shoots of “Shatangju” tangerine in solar greenhouse
under different periods in winter
累计小时数
Accumulated hours (h)
日期(年-月-日)
Date
(year-month-day) <5 ℃ 5~20 ℃ >20 ℃
总芽数
Total bud
number
花芽数
Number of
flower bud
成花率
Floral ratio
(%)
有叶花数
Number of
leafy flower
无叶花数
Number of
leafless flower
有叶花/无叶花
Leafy flower/
leafless flower
2011-10-10 53 218 134 89 0 0.00e 0 0 —
2011-10-20 95 370 183 85 0 0.00e 0 0 —
2011-10-30 143 508 237 86 0 0.00e 0 0 —
2011-11-09 159 693 276 85 0 0.00e 0 0 —
2011-11-19 256 790 322 93 1 1.43e 1 0 —
2011-11-29 355 904 349 86 5 6.61e 4 1 4.00
2011-12-09 514 957 376 91 18 19.75d 14 4 3.50
2011-12-19 681 1 004 402 93 16 16.76d 12 4 3.00
2011-12-29 848 1 055 424 92 15 16.82d 12 3 4.00
2012-01-08 1 016 1 103 448 93 26 29.41c 18 8 2.25
2012-01-18 1 170 1 154 483 98 36 36.86abc 26 10 2.60
2012-01-28 1 350 1 198 499 88 28 32.76bc 19 9 2.11
2012-02-07 1 515 1 246 526 96 41 42.95a 26 15 1.73
2012-02-17 1 665 1 309 553 92 37 40.69ab 23 14 1.64
2012-02-27 1 748 1 417 602 94 36 38.14abc 23 13 1.77
2012-03-08 1 846 1 529 632 91 40 43.97a 25 15 1.67

2.2.3 日光温室条件下秋冬季节砂糖橘枝梢的脯氨
酸及碳、氮含量变化
由表 6 可知, 在秋梢停止生长至翌年枝条萌芽
期间, 枝条和叶片全碳含量波动比较大。随着温室
气温的降低, 枝条全氮含量先降低, 12月 9日后开始
逐渐升高。叶片全氮含量开始时逐渐升高, 12月 19
日出现急剧下降, 此时温室气温进入最低时期(日平
均温度多数在 5 ℃以下), 在枝条萌芽前 1个月随着
温室气温的回升又逐渐升高, 这说明冬季气温低时
砂糖橘对氮素的吸收会减弱, 而冬季柑橘吸收的氮
素主要贮存在根中, 春季气温回升时, 根向叶片输
送的氮素才开始增多[26]。砂糖橘秋梢停止生长进入
生理分化期后, 枝条 C/N 值逐渐上升。在 12 月 19
日, 受低温影响, 枝条 C/N值出现第 1次降低, 但仍
第 5期 付崇毅等: 低温对日光温室砂糖橘成花诱导及生理反应的影响 577


表 6 冬季不同时期日光温室砂糖橘秋梢脯氨酸及碳氮含量变化
Table 6 Changes of free proline, total C and N contents of autumn shoots of “Shatangju” tangerine in solar
greenhouse in different periods of winter
枝条 Shoot 叶片 Leaf 日期(年-月-日)
Date
(year-month-day)
全碳
Total C
(g·kg1)
全氮
Total N
(g·kg1)
C/N
脯氨酸
Free proline
(mg·g1)
全碳
Total C
(g·kg1)
全氮
Total N
(g·kg1)
C/N
脯氨酸
Free praline
(mg·g1)
2011-10-10 326.00d 32.56k 10.01i 0.49h 368.10k 39.40h 9.34j 0.79i
2011-10-20 342.15g 30.64j 11.17g 0.53g 423.45a 38.96i 10.87d 0.75j
2011-10-30 360.45e 31.67g 11.38ef 0.57f 408.61d 40.19g 10.17f 0.70m
2011-11-09 376.91f 31.05a 12.14d 0.63c 395.10fg 43.33c 9.12k 0.71l
2011-11-19 368.38i 27.79c 13.25b 0.65b 417.35b 42.10e 9.91h 0.68n
2011-11-29 355.80j 27.35h 13.01c 0.62c 353.58l 42.91d 8.24m 0.73k
2011-12-09 341.74l 25.24j 13.54a 0.67a 393.56h 47.98a 8.20m 0.78i
2011-12-19 360.45k 26.41g 13.65a 0.65b 395.40f 45.65b 8.66l 1.21c
2011-12-29 361.93d 32.31f 11.20fg 0.63c 397.76e 36.50k 10.90d 1.11e
2012-01-08 367.15c 34.47d 10.65h 0.61d 368.48k 36.58k 10.07g 1.10e
2012-01-18 345.05g 30.39i 11.36ef 0.67a 396.20f 31.84m 12.44b 1.23b
2012-01-28 344.45g 30.52i 11.29fg 0.67a 385.51j 33.03l 11.67c 1.28a
2012-02-07 365.96h 29.78e 12.29d 0.65b 414.46c 30.79n 13.46a 1.12d
2012-02-17 371.56d 32.25b 11.52e 0.65b 398.23e 38.52j 10.34e 1.09f
2012-02-27 356.31b 35.16h 10.13i 0.61d 394.23i 41.55f 9.49i 1.00g
2012-03-08 322.73a 39.05l 8.26j 0.59e 386.83gh 41.23f 9.38j 0.90h

维持在 10以上。2月 17日后, 枝条 C/N值出现第 2
次降低, 且随温室温度的上升逐渐下降。12月 19日
后, 叶片全氮含量的降低导致了叶片 C/N 值急剧上
升。枝条脯氨酸含量在枝条停止生长后, 随着温室
气温的降低而逐渐升高, 11月 19日当开始形成花芽
后不再升高, 且维持在较高含量水平。叶片脯氨酸
含量在 12月前波动不大, 12 月 19 日急剧上升, 此
时温室气温开始进入最低温时期, 但枝条脯氨酸含
量并没有因气温降低而积累, 反而出现小幅下降。
从脯氨酸含量的积累时间上来看, 叶片晚于枝条。
2.2.4 低温与成花率间的回归分析
由图 3可知, 5~20 ℃低温累计小时数与砂糖橘
成花率之间表现为非线性回归关系 , 符合 Logistic
曲线模型, 相关性极显著且 R2达 0.977。5~20 ℃低
温累计小时数达到 904 h 时, 砂糖橘成花率开始明
显升高, 1 309 h后, 对应的成花率拟合曲线趋于稳
定, 达到 40.51%。
在分析低温对有叶花/无叶花比值的影响时, 简
单的相关系数并不能客观地反映不同范围内温度累
计小时数与有叶花/无叶花比值之间的实际关系。因
此 , 需要进行多元逐步回归分析 , 找出作用最显著
的温度段低温。将有叶花/无叶花(y)与<5 ℃累计小时
数(X1)、5~20 ℃累计小时数(X2)、>20 ℃累计小时数
(X3)进行多元线性逐步回归分析 , 得到线性回归方
程: y=4.910.001 9×X1, R2=0.814**。有叶花/无叶花比
值与<5 ℃累计小时数呈极显著负相关, 说明<5 ℃
的低温积累对砂糖橘成花不利 , 累计小时数越大 ,
有叶花/无叶花比值就越小。


图 3 低温与砂糖橘成花率间的回归关系
Fig. 3 Regression analysis between low temperature and
floral ratio of “Shatangju” tangerine

3 讨论与结论
对日光温室栽培的柑橘而言, 采用低温诱导柑
橘完成花芽分化后扣膜升温及加温来促使柑橘提早
开花 , 从而使果实成熟期提前 , 其关键是确定柑橘
完成花芽分化所需的低温累计小时数。试验Ⅰ结果
显示, 15 ℃/10 ℃低温确能诱导砂糖橘离体茎段腋
芽成花 , 同时也促进了离体茎段腋芽的萌发 , 这可
能是因为低温诱导柑橘成花的同时也起到了促进枝
578 中国生态农业学报 2013 第 21卷


条形成的作用[5,23,27]。在处理后期, 萌芽率急剧上升,
而成花率呈降低趋势, 萌芽率与成花率间呈负相关,
这说明 15 ℃/10 ℃下处理时间过长使得芽转向营
养生长形成枝条, 不利于花芽分化。有关不同低温
对柑橘成花率和萌芽率的影响正在进一步研究中。
试验Ⅱ结果显示 , 冬季日光温室条件下 , 随着低温
的不断积累 , 砂糖橘秋梢的成花率逐渐升高 , 但有
叶花/无叶花比值逐渐降低。进一步通过多元线性逐
步回归分析, 有叶花/无叶花比值与<5 ℃累计小时
数呈极显著负相关, 这说明有叶花/无叶花比值的下
降主要是由于<5 ℃的低温大量积累造成的 , 这与
García-Luís 等 [9]研究报道<5 ℃温度处理柑橘枝条
不会诱导其成花的结果一致。温室条件下, 2 月 17
日 5~20 ℃低温累计小时数达到 1 309 h, 砂糖橘成
花率趋于稳定, 达到 40.51%, 但<5 ℃累计小时数较
高, 对有叶花/无叶花比值影响较大。由试验结果可
知(表 5), 从 12 月初开始适度加温并对温室温度进行
调控, 11月 29日—1月 18日期间可减少<5 ℃低温累
计小时数 815 h, 5~20 ℃低温累计小时数可达到 1 308
h, 使温室砂糖橘成花率提前 1个月趋于稳定。
本试验结果表明, 当地露地日平均气温从 9 月
开始低于 20 ℃, 至 10 月底前日平均气温能维持在
5 ℃以上。9—10月间 5~20 ℃范围内的低温累计小
时数可以达到 1 141 h, 由 Logistic模型可以计算出
对应的成花率为 32.12%。此外, 9—10月露地<5 ℃
的低温累计小时数仅有 49 h, 对有叶花/无叶花比值
的影响较小。因此, 北方日光温室柑橘生产上, 在 9
月可以采取不覆盖棚膜的方式, 利用自然低温对柑
橘进行成花诱导。10月初覆盖棚膜, 10—11月间采
取放风降温的方式进一步诱导柑橘成花。11 月覆盖
棉帘后逐渐升温, 进入 12 月后应进行加温, 保证温
室最低温度>5 ℃ , 促使经过成花诱导的芽迅速通
过成花启动时期 (形态分化时期 )发育为可见花芽 ,
从而可以实现温室柑橘冬季开花, 果实夏季成熟上
市的目标。
成花过程是植物生长发育过程中的重要转折时
期 , 有关成花机理的研究报道很多 , 并形成了多种
成花诱导假说。传统的碳氮营养学说虽然不能很好
地解释植物成花诱导的本质, 但是碳水化合物和含
氮化合物是植物开花过程所需的重要营养和能量来
源。一般认为碳水化合物(淀粉)不直接影响花芽分化,
而是作为代谢产物合成的底物单独或通过植物激素
调控引发柑橘花芽分化[24]。试验Ⅰ结果显示, 全碳
含量与成花率呈正相关 , 与萌芽率呈显著负相关 ,
说明全碳含量高时利于砂糖橘成花。试验Ⅱ结果显
示 , 冬季温室条件下 , 砂糖橘枝条和叶片的全碳含
量波动大 , 表现无规律性 , 这可能受日光温室每天
温度变化的影响较大。氮素是影响果树生长发育的
重要元素。研究表明, 柑橘芽体内氮素形态和开花
枝条数及成花总数相关[25]。本试验结果显示, 砂糖
橘枝条全氮含量在成花诱导期间逐渐降低 , 这与
Nakajima等[28]研究结果一致。砂糖橘成花率与枝条
C/N 呈正相关, 温室条件下冬季随成花率升高, 枝
条 C/N 值逐渐升高维持较高水平。温室极端低温时
期, 枝条 C/N降低但仍维持在 10以上, 叶片 C/N整
个冬季只在此时期才出现急剧升高。说明砂糖橘枝
条 C/N 与低温诱导成花关系密切, 叶片 C/N 则受温
室极端低温影响较大。一般普遍认为脯氨酸的积累
是植物对逆境胁迫做出的一种适应性响应, 但有研
究发现[2122], 脯氨酸在植物开花及花器官发育过程
中起着重要作用。本试验结果显示, 低温诱导处理,
离体茎段腋芽脯氨酸含量与成花率呈显著正相关 ,
与萌芽率呈显著负相关, 冬季砂糖橘枝条脯氨酸含
量的积累表现出对成花诱导的响应, 这与 Poerwanto
等[29]研究结果相似。脯氨酸对成花的影响主要体现
在两方面, 一方面可能作为一种维持细胞快速分裂
需要的代谢产物[3033], 另一方面在分子水平上作为
一种反馈信号来调节发育进程如成花转变[22,3436]。
砂糖橘叶片脯氨酸含量则受气温的影响较大, 温室
气温处于最低时期才出现积累, 时间上晚于枝条。
说明枝条脯氨酸积累可能是对成花诱导的一种响应,
而叶片脯氨酸积累则是低温胁迫引起的渗透调节。
砂糖橘枝条 C/N 和脯氨酸含量变化对低温诱导砂糖
橘成花表现出的积极响应, 在确定花芽萌发升温时
间时或许可以作为一种很好的判定指标。
本研究综合分析结果表明, 进入 12月后开始对
日光温室进行加温并保证温度>5 ℃, 加温 1个月左
右可使砂糖橘成花率趋于稳定。下一步应就不同低
温对柑橘成花率和萌芽率的影响进行深入研究, 以
期为日光温室柑橘花芽萌发的升温调控提供精确的
理论指导。
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