柑橘果实发育中钙和硼营养吸收规律的研究

摘要

钙和硼与果实发育关系密切，且都是决定果实品质的重要矿质元素。果实对钙、硼的吸收机制不仅关系到其在果实中的含量变化规律，也是补充营养的依据所在。为了弄清果实发育中钙、硼的吸收机制以及纽荷尔脐橙缺硼的原因，本文对不同结实类型柑橘果实的钙营养吸收规律和出现缺硼症状的纽荷尔脐橙的硼含量动态进行了研究。 1.柑橘果实发育中钙营养吸收规律的研究柑橘有单性结实和授粉结实之分，其生长发育规律不同。本文以单性结实的温州蜜柑(国庆1号和龟井)和自花授粉结实的橘(华农本地早和鄂柑1号)为材料，对果实发育中的钙及其相关的生理活性物质(激素和Ca2+-ATPase等)的含量变化规律进行了对比研究，以明确不同结实类型柑橘果实发育中钙的吸收规律。 1.1受精作用对果实钙吸收的影响以国庆1号和华农本地早为材料，对花期前后子房(幼果)的钙、硼、钾及IAA、GA1/3的含量变化动态进行了测定。结果表明：(1)国庆1号花前及花期子房钙与硼含量均较高，花后趋下降，而对应钾含量在花前及花期相对较低，花后上升；华农本地早花前子房钙与硼含量相对较低，花后有一明显上升，而对应钾在花前至花期就已很高，花后下降。(2)两品种的钙、硼含量动态与各自的IAA动态呈显著正相关，但与GA1/3无明显关系。由此表明：有籽果实需要受精作用的刺激才能使IAA含量的升高，从而促进了钙硼的吸收，而单性结实果实在花前即有较高含量的IAA，使得钙硼含量花前较高。 1.2果实发育中不同形态钙、果胶含量及Ca2+-ATPase活性动态以龟井和鄂柑1号为材料，对整个果实发育期的子房(幼果)、果实不同部位(果皮和果肉)的可溶性Ca2+、果胶酸钙、草酸钙、果胶含量及Ca2+-ATPase活性变化进行了测定。结果表明：(1)两品种子房(幼果)的可溶性Ca2+和草酸钙含量动态均趋相反：龟井花后幼果可溶性Ca2+和草酸钙含量均趋下降，而对应鄂柑1号花后二者均有一显著上升过程。而二者子房(幼果)的果胶酸钙含量呈类似的下降趋势。龟井花前及花期Ca2+-ATPase活性较高，花后下降，而对应鄂柑1号花前较低，花期即始上升。(2)果实增大期内两品种果皮和果肉的可溶性Ca2+、果胶酸钙含量和Ca2+-ATPase活性变化虽然并非同步，但均有一明显增长过程，此期果皮草酸钙含量居相对较高水平，而果肉草酸钙含量却趋明显下降；果实增大期内两品种果皮和果肉的水溶性果胶含量均显著上升，对应原果胶含量亦居较高水平，进入增大后期即趋明显下降。以上结果表明：花期前后的子房(幼果)对钙的吸收规律及果实增大期内果实钙的含量变化规律均与Ca2+-ATPase活性变化、不同形态的钙和果胶之间的转换有着密切关系。 1.3果实发育中的钙与其它矿质元素含量变化规律以龟井和鄂柑1号为材料，对整个果实发育期的钙、钾、镁和硼等矿质元素含量年变化进行了测定。结果表明：(1)龟井花前至花期子房钙和硼含量均已很高，花后下降；而鄂柑1号花前至花期子房钙和硼含量相对较低，花后有一明显增长过程；而对应钾和镁在两品种间无明显差异，花后均趋下降。(2)两品种的整个果实钙含量均在果实增大初期出现高峰，随后均趋下降；果实增大期间果皮钙含量均呈上升趋势，而对应果肉钙含量却趋下降。而整个果实及果皮的钾、镁含量均呈类似的下降趋势，而此时期果肉钾和硼含量均出现上升过程，硼的增幅更为明显。以上结果表明：整个果实发育期间果实钙含量的变化规律有其独特性，明显不同于其它矿质元素，且在花期前后的子房(幼果)发育期不同结实类型之间的钙含量动态差异明显。 1.4果实发育中的内源激素含量变化规律以龟井和鄂柑1号为材料，对坐果后的果实发育期内的果实不同部位的IAA、ZR和GA3的含量变化进行了测定。结果表明：(1)果实增大期间两品种果皮IAA含量均出现明显高峰，且鄂柑1号IAA含量高峰显著较高；二者果皮ZR含量动态却趋相反，龟井果皮ZR含量相对较高且趋上升而鄂柑1号却趋下降；二者果皮GA3均于增大期间出现类似的上升过程，之后均趋下降。(2)龟井果肉IAA、ZR和GA3含量前期均较高，此后均明显下降并居较低水平；而鄂柑1号果肉IAA和GA3均于增大期间出现明显的上升且含量值明显高于龟井，而ZR与龟井呈类似的下降趋势，但其含量更低。(3)鄂柑1号种子的IAA、ZR和GA3在花后72d均相对较高，之后急剧回落至相对较低的稳定水平。上述结果表明：两品种果实IAA、ZR和GA3含量动态存在明显差异，但在果实增大期二者果皮的生长促进激素与可溶性Ca2+出现含量高峰的时期均较一致。 1.5补钙措施及其效果在花期、花后1周、3周及采前2周连续4次对龟井蜜柑进行Ca(NO3)2、IAA和IAA+Ca(NO3)2喷布处理，并与采后浸钙处理和留树保鲜果实进行了对比分析，结果表明：(1)各处理的果皮钙含量在花后51d(幼果期)和花后112d(果实增大期)均有所提高，但此期整个果实钙含量并无显著性差异，采收时各处理整个果实和果肉钙含量均显著高于对照；(2)采收时各处理果实的可溶性固形物和可滴定酸均显著低于对照，可溶性糖、单果重、果皮色差值和相对电导率与对照无显著性差异，各处理糖酸比显著高于对照；(3)采后30d时IAA+Ca(NO3)2喷布和采后浸钙处理果实的Vc含量及留树保鲜果实的可溶性固形物和可溶性糖均显著高于对照和其它处理。 2.柑橘果实发育中硼营养吸收规律的研究在江西赣南纽荷尔脐橙叶片表现出严重的缺硼症状，而朋娜等脐橙品种不明显。本研究以朋娜脐橙为对照，对纽荷尔脐橙果实及叶片的硼及其它矿质元素和可溶性糖含量年变化动态进行了研究。 2.1纽荷尔脐橙果实和叶片的硼、糖含量年变化与缺硼的关系(1)果实硼含量动态纽荷尔和朋娜脐橙果实硼含量均有两个高峰：幼果期和果实膨大期。幼果期果皮硼含量较高，之后果皮与果肉硼均趋下降，但在果实膨大中后期均出现显著上升。(2)叶片硼含量动态纽荷尔越冬老叶的硼含量在幼果期和果实膨大中后期果皮和果肉硼含量显著上升时却趋下降并居较低水平，而朋娜老叶硼变幅小且含量相对较高。(3)硼与糖含量动态的关系两品种果皮和果肉的可溶性糖含量均于果实膨大中后期与果实硼出现同步显著积累，但后期纽荷尔果肉糖含量却低于朋娜。在果实糖积累高峰期，两品种越冬老叶和朋娜春梢叶的糖含量均大幅下降并有波谷出现，而此时纽荷尔春梢叶的糖并无明显的下降过程。 2.2纽荷尔脐橙果实发育中硼以外的矿质元素含量年变化与缺硼的关系(1)钙和钾果实膨大初期纽荷尔和朋娜脐橙果皮钙含量均出现显著上升，对应果肉硼含量却趋下降，而此时期老叶和春梢叶的钙含量动态均与硼呈相反趋势。纽荷尔老叶钾含量相对稳定且显著高于朋娜，其变化趋势与对应钙含量动态呈显著负相关。但亦明显不同于起伏较大的老叶硼含量动态。而春梢叶钾在前期(花后20d～80d)与对应硼含量动态刚好相反。(2)镁纽荷尔和朋娜脐橙的果实和叶片中的镁与硼含量动态并无明显的对应关系，但中后期(花后100d～200d)二者的春梢叶片镁均与对应的硼含量动态相类似，此期二者老叶及纽荷尔春梢叶镁含量均低于镁缺乏临界值，其中纽荷尔老叶镁含量相对更低。(3)锰、锌和铁两品种脐橙老叶中的锰、锌和铁含量动态在前期(花后20d～60d)和后期(花后140d～200d)均与对应硼含量动态呈相反趋势。中后期纽荷尔春梢叶的锰、锌和铁含量及其老叶的锰和铁含量均较缺乏，而此时期纽荷尔叶片的缺硼症状日益明显。

目录

摘要

缩略词表

第一章前言

1课题的提出

2文献综述

2.1果实钙营养生理研究进展

2.2果树硼营养生理研究进展

3本研究的内容和目的

第二章柑橘果实发育中钙营养吸收规律的研究

1引言

2材料与方法

2.1材料与处理

2.2测定方法

3结果与分析

3.1花期前后子房(幼果)发育期钙的吸收规律

3.2坐果后果实发育期钙的吸收规律

3.3硝酸钙与IAA处理对果实钙含量及其品质的影响

4讨论

4.1不同结实类型柑橘花期前后子房(幼果)的钙含量变化规律

4.2不同结实类型柑橘坐果后果实发育期的钙含量变化规律

4.3硝酸钙与IAA处理对果实钙含量及其品质的影响

第三章柑橘果实发育中硼营养吸收规律的研究

1引言

2材料与方法

2.1材料与处理

2.2测定方法

3结果与分析

3.1果实生长曲线

3.2果实和叶片的硼营养含量年变化动态

3.3果实和叶片的硼以外的矿质营养含量年变化动态

3.3果实和叶片的可溶性糖含量年变化动态

4讨论

4.1纽荷尔脐橙果实和叶片的硼、糖含量年变化与缺硼症状的关系

4.2脐橙果实发育中硼以外的矿质元素含量动态及其与缺硼的关系

参考文献

致谢

附录Ⅰ：课题资助项目

附录Ⅱ：攻读博士学位期间发表的研究论文目录