不同坐果技术对设施甜瓜果实膨大和品质形成的影响

摘要

甜瓜(Cucumis melo L.)是一种重要的园艺作物。我国是甜瓜主要生产国，且消费市场大和消费需求多样化。甜瓜设施栽培过程中由于覆盖材料的阻隔导致外界授粉昆虫无法进入，对甜瓜正常的授粉和坐果产生很大影响。采用氯吡脲(CPPU)等人工合成生长调节剂可以促进坐果，但使用浓度不当容易导致畸形果和品质劣变等问题。设施中能否通过蜜蜂授粉实现甜瓜坐果和省力化栽培是亟待解决的问题。本试验选用厚皮甜瓜设施主栽品种‘伊丽莎白’为材料，全面分析蜜蜂授粉、人工授粉和CPPU处理等3种不同坐果技术对甜瓜果实膨大动态变化和品质形成的影响，旨在为蜜蜂授粉在设施甜瓜栽培过程中的应用提供依据。研究结果如下:
　　1.通过测定甜瓜果实发育过程中单果重、纵横径、细胞大小及数目、细胞倍性的变化，研究不同坐果技术对果实膨大过程的影响。结果表明，在果实发育早期(0DAA-7DAA)，3种处理的果实膨大主要原因是细胞数目的增加，其中CPPU处理的果实在1DAA后横纵切面细胞数目快速增长，且2C和4C细胞数目相较其他两种处理更早的达到了平衡，这说明CPPU处理促进了甜瓜果实的早期细胞分裂从而导致3DAA-7DAA时CPPU处理果实纵横径和单果重显著高于蜜蜂授粉和人工授粉;果实发育中期(7DAA-20DAA)，3种处理的果实膨大由细胞大小的增大为主，横切面细胞数目继续增加，8C和16C细胞数目增多;果实发育后期(20DAA-32DAA)，3种处理的果实单果重、纵横径、细胞大小及数目等增长缓慢维持在较高水平，32DAA成熟时CPPU处理的甜瓜果实最大，其次为蜜蜂授粉，人工授粉最小。
　　2.通过酶联免疫法检测果实发育过程中几种内源激素的变化，比较不同坐果技术对甜瓜果实发育的影响。结果表明，IAA和ABA含量在1DAA时3种处理均出现明显上升，之后迅速下降至较低水平，果实发育后期有上升趋势但变化幅度不大，且3者间差异不显著。GA3含量在1DAA时3种处理中均出现上升，且CPPU处理显著高于其他处理，之后开始下降，在3DAA和15DAA时又出现上升的趋势，成熟时3种处理中GA3含量均较低。ZR含量在1DAA时蜜蜂授粉和人工授粉均出现上升趋势，之后开始下降并维持在较低水平，直至20DAA时又出现上升趋势，而ZR含量在CPPU处理中1DAA时就开始呈现下降，且与其他处理有显著差异，之后变化趋势与其他处理一致。
　　3.通过测定10DAA-34DAA的甜瓜果实中可溶性糖、蔗糖代谢酶和蔗糖代谢酶相关基因的表达活性，比较不同坐果技术中甜瓜果实蔗糖积累的差异。结果表明，3种处理的甜瓜果实发育前期糖分主要是果糖和葡萄糖，几乎没有蔗糖。15DAA后果实中蔗糖才开始迅速积累，并最终成为成熟果实中主要的糖类。基因表达和酶活性的结果说明了AI和NI的活性下降是果实蔗糖积累的前提条件。而蜜蜂授粉处理的果实成熟时较高的SPS活性是其32DAA蔗糖含量高于其他处理的主要原因。
　　4.通过测定成熟时甜瓜果实的外观品质、营养品质和风味品质，比较不同坐果技术成熟甜瓜果实综合品质的优劣。结果表明，3种处理的甜瓜果实中果肉硬度、果肉厚度、种腔长宽、果型指数、坐果率等均无显著差异，而蜜蜂授粉的口感和果皮色泽显著高于其他2种处理;成熟时甜瓜果实的营养品质主要由糖构成，3种处理中蜜蜂授粉的甜瓜果实中可溶性固形物、总可溶性糖含量最高;不同坐果技术比较，蜜蜂授粉的甜瓜果实风味品质最好。蜜蜂授粉检测出的挥发性物质占总检出峰面积的比重显著高于其他两种处理，人工授粉其次，CPPU处理最低。成熟果实中酯类含量在蜜蜂授粉、人工授粉和CPPU处理分别占50.73％、43.60％和33.79％。
　　以上结果表明，3种坐果技术中蜜蜂授粉具有更好的果实外观品质、营养品质和风味品质，且成熟时口感显著好于其他处理。在单果重上，虽然CPPU处理更高，但是其裂果率也是3者中最高的。因此，蜜蜂授粉能够达到其他辅助坐果方式的授粉效果，同时能有效地保证甜瓜果实品质，是一项绿色省力化高效优质栽培配套技术，应作为甜瓜坐果的首要选择。

目录

声明

摘要

缩略词表

1 前言

1．1 研究问题的由来

1．2 文献综述

1．2．1 不同坐果技术对甜瓜果实产量和品质的影响

1．2．2 果实发育的细胞变化过程

1．2．3 果实发育过程中的细胞分裂与核内再复制

1．2．4 植物内源激素对果实发育的作用

1．2．5 果实的糖分代谢、积累及调控

1．2．6 甜瓜果实挥发性物质的种类和成分

1．3 本研究的目的与主要内容

1．3．1 研究目的及意义

1．3．2 研究内容

2 材料与方法

2．1 试验材料与处理

2．2 试验方法

2．2．1 果实外观品质及商品性状

2．2．2 果实可溶性糖和有机酸含量的测定

2．2．3 果实中香气物质的测定

2．2．4 果实内源激素含量的测定

2．2．5 果实细胞大小和数目的测定

2．2．6 果实细胞倍性的测定

2．2．7 蔗糖代谢相关酶活性测定

2．2．8 蔗糖代谢酶相关基因的表达测定

2．2．9 数据及图像处理

3 结果与分析

3．1 不同坐果技术对甜瓜果实发育膨大的影响

3．1．1 果实重量的变化

3．1．2 果实纵横径的变化

3．1．3 果实横纵切面细胞大小和数目的变化

3．1．4 果实发育过程中果肉细胞倍性的变化

3．1．5 果实中内源激素含量的变化

3．2 不同坐果技术对甜瓜果实品质形成的影响

3．2．1 果实的外观品质和商品性状

3．2．2 果实中可溶性糖及总糖含量的变化

3．2．3 果实的挥发性物质

3．3 不同坐果技术对甜瓜果实蔗糖代谢的影响

3．3．1 果实中蔗糖代谢酶活性的变化

3．3．2 果实中蔗糖代谢酶相关基因的表达活性变化

4 讨论

4．1 不同坐果技术对甜瓜果实膨大的影响

4．2 不同坐果技术对甜瓜果实品质的影响

4．3 不同坐果技术对甜瓜果实蔗糖代谢的影响差异

参考文献

附录

致谢