很多柑橘品种的果实在发育后期都发生陷痕果(中果皮内裂、外表皮内陷),造成重大的经济损失。以前我们研究了在自然条件、水分胁迫、和矿质元素处理下品种间果皮细胞壁超微结构、组分及其代谢酶活性、矿质元素含量的差异与陷痕果发生的相关性,初步明确与陷痕果发生相关的矿质元素主要有N、Ca、K、B、Zn,陷痕果的发生与果皮细胞壁的修饰有关,而细胞壁修饰受矿质元素和内源激素的影响。因而,本项目深入研究外源矿质元素(Zn)锌肥处理后,果皮锌含量的丰缺与果皮细胞壁修饰、碳水化合物代谢、果皮结构、果皮内源激素水平、果皮力学性能以及陷痕果发生率的关系,进一步明确柑橘果皮锌元素含量丰缺与果皮激素水平与细胞壁修饰、陷痕果发生率的相关性,制定减少柑橘陷痕果发生率的农业栽培技术措施,使陷痕果发生率降低30%以上。
Zn;‘Shatangju’;cell wall metabolism;hormones;creasing fruits
柑橘陷痕果是一种严重的采前生理失调现象,症状表现为果皮白皮层溃裂,进而导致果实表面的陷痕。在柑橘生产栽培中,很多果园都会出现陷痕果现象,有时个别果园陷痕果发生率高达50%,给商业种植带来巨大的经济损失。因此,研究陷痕果发生的生理机制,制定柑橘陷痕果预防措施具有重大意义。本试验以四年生‘砂糖橘’为试材,在果实膨大期叶面喷施不同锌(Zn)元素,分别为0.1% Zn(NO3)2、0.1% Zn(NO3)2+20 mg/L NAA、0.1% Zn(NO3)2+0.2% KNO3、0.1% Zn(NO3)2+0.1% Ca(NO3)2、清水(CK),研究Zn元素对‘砂糖橘’陷痕果发生率、累积落果率、果皮发育力学性能、果皮结构、细胞壁代谢酶活性及其结构物质含量、内源激素水平、色氨酸含量的影响以及与陷痕果发生率的相关性,明确Zn元素在陷痕果发生过程中的作用,探讨Zn元素影响陷痕果发生的机理。主要研究结果如下(1)调查2011-2012年Zn、Zn+NAA、Zn+K、Zn+Ca、CK等5个处理的‘砂糖橘’陷痕果发生率及累积落果率,发现2011与2012年的陷痕果发生率、累积落果率各异。各种Zn元素处理均能显著降低‘砂糖橘’的陷痕果发生率及累积落果率。Zn+NAA和Zn+Ca处理降低陷痕果发生率的效果较好,2011年的结果比对照分别降低了18.51%、17.11%,2012年的也比对照分别降低了27.59%、28.943%。Zn+K处理降低累积落果率的效果最好,2012年在果实成熟期累积落果率比对照降低了27.89%。(2)不同Zn元素处理对‘砂糖橘’果皮硬度、厚度、果皮占果实单果重比率、果实横径及可食率的影响及其与陷痕果发生率相关性的研究表明,各种Zn元素处理均能降低‘砂糖橘’果实发育过程中果皮硬度的变化幅度,增加果皮厚度及果皮占果实单果重比率。其中Zn+Ca处理的效果最显著,这也是Zn+Ca处理能显著降低陷痕果发生率的原因之一。所有处理对果实横径及可食率的影响不显著。(3)观察Zn、Zn+NAA、Zn+K、Zn+Ca、CK等5个处理对‘砂糖橘’果皮解剖结构的影响,发现各种Zn元素处理的‘砂糖橘’外果皮细胞排列整齐紧密,结构完整,细胞壁结构致密,尤其是Zn+Ca处理后最外层细胞大小均匀、排列紧密,细胞间隙较小,细胞壁结构稳定。各种Zn元素处理的中果皮细胞结合的紧