不同長(zhǎng)果桑生理性落果規(guī)律的調(diào)查＊

劉 巖，林天寶，潘美良，馬煥艷，劉培剛，朱 燕，計(jì)東風(fēng)，呂志強(qiáng)＊

（1.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 蠶茶研究所，浙江 杭州 310021； 2.浙江省農(nóng)技推廣中心，浙江 杭州 310020）

果桑是?？粕俚纳７N樹木，果椹較長(zhǎng)，約手指粗，口感香甜品質(zhì)優(yōu)異、含有豐富的維生素B1～B3、維生素C、胡蘿卜素、礦物質(zhì)鈣、磷和鐵等，特別是硒含量在已知的300多種水果中名列前茅，食療價(jià)值備受國(guó)內(nèi)外研究者重視［1，2］。由于長(zhǎng)果桑桑果產(chǎn)量高、應(yīng)市期長(zhǎng)、果實(shí)有一定硬度而相對(duì)耐貯存，而且抗病性強(qiáng)、樹木生長(zhǎng)快速、材質(zhì)細(xì)膩結(jié)實(shí)、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，在經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)和綠化生態(tài)防護(hù)等方面均極具應(yīng)用和開發(fā)價(jià)值［3-5］。

然而在生產(chǎn)栽培中，長(zhǎng)果桑桑椹成熟前極易發(fā)生落果現(xiàn)象，嚴(yán)重影響種植戶經(jīng)濟(jì)收入，制約了該品種的生產(chǎn)應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)價(jià)值體現(xiàn)。目前長(zhǎng)果桑的落果了解較少，為此，本研究選擇浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院桑園苗圃基地為試驗(yàn)調(diào)查點(diǎn)，對(duì)8個(gè)長(zhǎng)果桑品種的果實(shí)特征、落果規(guī)律進(jìn)行調(diào)查，并通過檢測(cè)，比較分析果桑不同成熟階段果柄離區(qū)的表現(xiàn)特征，以期深化對(duì)長(zhǎng)果桑落果的認(rèn)識(shí)，促進(jìn)今后長(zhǎng)果桑落果的分子作用機(jī)制以及遺傳選育長(zhǎng)果桑生產(chǎn)品種等工作的開展。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

調(diào)查品種為長(zhǎng)果桑楚雄1號(hào)（Chu-1），楚雄4號(hào)（Chu-4），楚雄6號(hào)（Chu-6），楚雄8號(hào)（Chu-8），楚雄9號(hào)（Chu-9），鬼桑（A47）、長(zhǎng)果桑A64，以及云果A17。以上品種均由浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院桑樹種質(zhì)資源圃保存和提供。

1.2 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)于2020年3月～5月在浙江省杭州市筧橋街道桑園圃進(jìn)行。試驗(yàn)地為黃泥土壤，土層深厚，肥力中等。

1.3 落果規(guī)律的調(diào)查

落果規(guī)律的觀察時(shí)期于桑樹謝花掛果后開始，至桑果成熟開始采摘時(shí)為止，每個(gè)品種隨機(jī)選取3個(gè)枝條，掛牌標(biāo)記初始坐果數(shù)，每3天觀測(cè)一次，并統(tǒng)計(jì)掛牌果穗的動(dòng)態(tài)落果情況。

落果率按照如下公式進(jìn)行計(jì)算：

落果率（%）=（X0-X1）×100/X0

其中，X0為初始坐果數(shù)量，X1為動(dòng)態(tài)調(diào)查時(shí)的坐果數(shù)量。

1.4 長(zhǎng)果桑果實(shí)生長(zhǎng)特征

選取坐果早期、中期、晚期（成熟采摘）三個(gè)階段，隨機(jī)從Chu-1、Chu-4、Chuck-6和A17四個(gè)品種取10顆果實(shí)，利用游標(biāo)卡尺分別量取桑果長(zhǎng)、寬，葉柄長(zhǎng)，并稱量果實(shí)重量。

1.5 果柄離區(qū)

取鋒利的手術(shù)刀，快速切取果實(shí)上里層形成區(qū)域部位的果柄，所切果柄長(zhǎng)度為0.5 cm左右，然后快速裝入干凈的2 ml離心管中，密封好后隨機(jī)放入裝有液氮中低溫保存，待回實(shí)驗(yàn)室后迅速轉(zhuǎn)移保存在低溫冰箱中。

1.6 激素和酶活性的測(cè)定

果柄離區(qū)中的生長(zhǎng)素（IAA）、赤霉素（GA3）、脫落酸（ABA）、乙烯（ETH）的測(cè)定采用酶聯(lián)免疫吸附的雙抗體夾心法，測(cè)定試劑盒由上海江萊生物科技有限公司提供，具體操作參照說明書進(jìn)行。

1.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

采用SPSS 21.0和Excel進(jìn)行相關(guān)統(tǒng)計(jì)分析，多重比較采用DUNCAN法。

2 結(jié)果

2.1 不同長(zhǎng)果桑品種的坐果特征

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，Chu-1桑果外形較大，掛果密集，果型略粗，稍短；Chu-4果實(shí)細(xì)長(zhǎng)，坐果多且密；Chu-6桑果外形略短且稍細(xì)，坐果多；Chu-8與Chu-9坐果特征相似，果實(shí)數(shù)量少，果形細(xì)且略短；A47和A64果型相近，掛果稀疏。A17品種呈裂葉型，坐果量大，但果實(shí)較細(xì)短（圖1）。

圖1 長(zhǎng)果桑調(diào)查品種的坐果情況Fig.1 Fruit Setting of The Investigated Varieties

針對(duì)調(diào)查中坐果量較高的Chu-1、Chu-4、Chu-6和A17品種，分別采集果實(shí)，分別于果實(shí)發(fā)育早期、中期、晚期（圖2）測(cè)定果實(shí)發(fā)育特征，統(tǒng)計(jì)（表1）發(fā)現(xiàn)：Chu-4果實(shí)較細(xì)長(zhǎng)，成熟果平均單果重僅高于對(duì)照A17品種。Chu-6果實(shí)粗、長(zhǎng)，但單果重略低于Chu-1號(hào)。綜合對(duì)比顯示，Chu-1平均成熟單果重高于Chu-4和Chu-6分別達(dá)19.54%和10.69%，生產(chǎn)綜合性能更佳。

圖2 四種長(zhǎng)果桑品種不同發(fā)育時(shí)期的桑果形態(tài)Fig.2 The Morphology of Mulberry Fruits in Different Development Stages of Four Long Fruit Mulberry Varieties

表1 長(zhǎng)果桑果實(shí)不同發(fā)育階段基本特征的統(tǒng)計(jì)Table 1 Statistic Data of Basic Characteristics of Mulberry Fruits at Different Development Stages

2.2 落果率動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)

針對(duì)長(zhǎng)果桑不同品種，從掛果期開始，每隔品種標(biāo)記3根枝條，每3天左右統(tǒng)計(jì)調(diào)查一次掛果數(shù)量變化（圖3），統(tǒng)計(jì)顯示不同時(shí)間，落果數(shù)量的百分率。結(jié)果顯示：成熟前落果率在44.19%～100%。其中，長(zhǎng)果桑Chu-8、Chu-9，A47、A64落果果較早，且落果率高達(dá)100%，果實(shí)未膨大成熟即脫落；長(zhǎng)果Chu-4和Chu-6落果高峰期較前面四個(gè)品種晚7～10天；長(zhǎng)果Chu-4落果略少，Chu-6隨著果實(shí)的逐漸成熟，落果速度加快，幾乎無可收獲成熟果；相比之下，長(zhǎng)果Chu-1落果最低，且成熟果口感香甜，具有一定的生產(chǎn)應(yīng)用潛力。

圖3 不同長(zhǎng)果桑的落果率動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)Fig.3 Dynamic Monitoring of Fruit Drop Rate of Different Long Fruit Mulberry Varieties

2.3 生理落果時(shí)期的落果部位觀察

通過觀察發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)果桑各時(shí)期的落果相似，在果柄于枝干連接處，果柄出現(xiàn)褐色斑，葉柄變黃，萎縮干枯，發(fā)生脫落（圖4）。

圖4 脫落果的表現(xiàn)特征Fig.4 Characteristics of Fruit Abscission

2.4 果柄離區(qū)內(nèi)源激素含量的動(dòng)態(tài)變化

檢測(cè)Chu-1，Chu-4，Chu-6和A17四種長(zhǎng)果桑品種的激素含量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)（圖5）：ABA和ETH含量在果柄離區(qū)中都呈現(xiàn)先下降后上升的變化趨勢(shì)；與A17對(duì)照相比，另外三種長(zhǎng)果桑的ABA和ETH含量在果實(shí)成熟前都呈現(xiàn)顯著性增高，提示它們與落果率呈正相關(guān)性，高濃度的ABA和ETH含量促進(jìn)了落果反應(yīng)。

圖5 長(zhǎng)果桑果柄離區(qū)四種激素含量的檢測(cè)Fig.5 Determination of Four Hormones in the Stem of Morus Alba L

GA3和IAA的檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，兩者在測(cè)試桑果的三個(gè)發(fā)育階段中，含量呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。其中，在對(duì)照A17的含量高于另外三種測(cè)試品種，提示高濃度的GA3和IAA可能對(duì)落果起到抑制作用。

3 討論

果實(shí)生理脫落是果樹生產(chǎn)的一個(gè)重要農(nóng)藝性狀［6］。如蘋果上，通過控制幼果的脫落來影響產(chǎn)量［7］。在果桑栽培中發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)果桑具有果椹長(zhǎng)、甜味濃、病蟲害少、木材結(jié)實(shí)，在滇西、滇南一帶較多［3，8］。本研究中，同一園圃緊鄰長(zhǎng)果桑品種，落果率變化規(guī)律不同（圖3），發(fā)現(xiàn)生理性落果在品種間有較明顯差異，提示落果的機(jī)制可能存在不同，這與之前文獻(xiàn)報(bào)道一致［9］。

生理性落果中，一些植物激素會(huì)起到重要調(diào)節(jié)作用。乙烯是脫落過程的最后一步效應(yīng)子，激活水解酶的轉(zhuǎn)錄，引起離區(qū)細(xì)胞壁溶解。乙烯的合成常常在脫落器官脫落前就增加。在本研究中，三種易落果的長(zhǎng)果桑葉柄離區(qū)中的乙烯含量均顯著高于對(duì)照A17品種。ABA在幼果中含量較高不利于坐果。李秀菊等報(bào)道未授粉子房?jī)?nèi)的高濃度ABA與蘋果第一次生理性落果緊密相關(guān)［10］。阮曉等（2001）通過比較香梨脫落果與正常果實(shí)中技術(shù)含量發(fā)現(xiàn)，兩者的ABA含量存在明顯差異［11］；本研究也發(fā)現(xiàn)三種易脫落品種中ABA含量相近，均顯著高于對(duì)照A17，這與前人報(bào)道一致。但是，落果率高的品種Chu-6和Chu-4中，早期乙烯含量明顯高于Chu-1，而果實(shí)發(fā)育中后期時(shí)，三者的乙烯含量水平反而相近。這提示不同時(shí)期可能有不同的協(xié)同作用因子在起作用；但也有學(xué)者提出，在某些情況下，脫落發(fā)生時(shí)不伴隨乙烯的升高［9］。此外，本研究檢測(cè)果柄離區(qū)的IAA和GA3含量發(fā)現(xiàn)，兩者含量的增加對(duì)抑制脫落具有積極作用。Kuhn等也報(bào)道生長(zhǎng)素IAA的極性運(yùn)輸受阻，會(huì)加速器官脫落［12］。趙金鳳等也報(bào)道其在提高長(zhǎng)白山歐李的坐果率/增進(jìn)果實(shí)品質(zhì)都有一定的促進(jìn)作用［13］，證實(shí)IAA和GA3對(duì)落果也起著重要調(diào)節(jié)作用。

也有學(xué)者認(rèn)為，采前落果時(shí)期雖然果實(shí)已經(jīng)充分發(fā)育，但果實(shí)快速膨大、鮮重迅速增加，果實(shí)失去了營(yíng)養(yǎng)和激素的來源，對(duì)果實(shí)的發(fā)育造成影響而產(chǎn)生脫落［14］。長(zhǎng)果桑落果可能還與臍橙一樣，受氣候因素影響［3，15］。本研究檢測(cè)發(fā)現(xiàn)內(nèi)源激素含量會(huì)影響長(zhǎng)果桑落果，但目前對(duì)哪種激素起主要決定性作用，以及其他因子（譬如酶、碳水化合物營(yíng)養(yǎng)）的協(xié)同作用尚不清楚，對(duì)長(zhǎng)果桑落果的分子調(diào)控作用也不明確，這些都有待進(jìn)一步研究。總體而言，通過對(duì)長(zhǎng)果桑果實(shí)脫落的研究，促進(jìn)建立保果綜合栽培管理措施時(shí)對(duì)降低生理落果，提高坐果率，提高長(zhǎng)果桑樹產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益提供理論參考。