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板栗空苞形成与调节的生理机制研究

周志翔  
【摘要】: 板栗空苞现象是制约栗实产量提高的重要因素之一,近十年来研究者们对此开展了大量的试验研究,但空苞形成的生理机制仍不十分清楚。本文通过空苞栗与正常栗的对比试验和化学调节试验,分别就胚胎发育期子房内源激素含量的差异及其对果实生长的影响、授粉和胚胎发育的生理原因、化学调节的生理机制与调节效果等进行了研究,以期弄清板栗空苞形成与调节的生理机制,为板栗空苞的控制提供理论依据。主要研究结果如下: 1.正常栗胚胎发育期子房内源GA_(1/3)、iPAs含量和(GA_(1/3)+iPAs)/ABA值分别在花后25d(6月中旬)和花后75d(8月上旬)出现2次峰值,授粉始期(5月下旬)、花后45d(7月上旬)和果实成熟期(9月上旬)含量较低,均呈现出“双峰”型变化模式;而子房内源ABA含量变化趋势相反,且幅度较小。空苞栗子房内源激素含量及其比值在整个胚胎发育期未出现明显的峰值,且子房内源GA_(1/3)、iPAs含量和(GA_(1/3)+iPAs)/ABA值呈下降趋势,ABA含量呈上升趋势。 2.空苞栗总苞平均直径的生长过程在花后65d(7月下旬)以前与正常栗没有明显差异,从花后65d起一直比正常栗低;空苞栗坚果的最大直径在花后25d(6月中旬)即开始比正常栗低,花后45d(7月上旬)后其生长几乎停滞。正常栗果实直径生长率的变化过程与子房内源GA_(1/3)、iPAs含量和(GA_(1/3)+iPAs)/ABA值的变化过程一致。 3.在授粉后第15d,正常授粉子房内源GA_(1/3)、iPAs含量和(GA_(1/3)+iPAs)/ABA值迅速上升,ABA含量急剧下降,而未授粉子房内源GA_(1/3)含量的上升速度减慢,iPAs含量和(GA_(1/3)+iPAs)/ABA值开始下降,而ABA含量急剧上升。未授粉子房和正常授粉子房在内源激素含量及变化趋势上的差异,与空苞栗子房和正常栗子房间同一时期的差异基本相似,且未授粉子房内源激素含量的变化与空苞栗的变化一致。 4.空苞栗子房主要营养物质含量在花后45d(7月上旬)后开始下降或继续处于下降状态,而此时正常栗子房主要营养物质呈上升趋势或稳定在高水平上,且空苞栗此时子房中还原糖、淀粉、蛋白质和K素含量与正常栗差异较明显。 通径分析表明,正常栗中CAI:、IPA:含量增加和ABA含量降低对坚果直径生 长的促进作用主要是通过增加子房还原糖、淀粉积累和促进子房N素消耗实现 的,而空苞栗中CA,召、沪As含量降低和ABA含量升高则主要是抑制了子房对 还原搪、淀粉的运转和对蛋白质、氨基酸和N、P、K等的吸收和积累,从而 抑制果实生长。正常栗坚果直径的生长过程主要决定于子房淀粉和蛋白质的显著 积累(以淀粉积累的作用更大),而子房还原糖的积累和K素消耗对坚果直径 生长具有加速作用(以还原糖积累的作用更大)。 5、BR(0.01tng.L-,)喷布提高了子房和顶芽中的GAo3、iPAs、ABA含量 及(GAI。+i PAs)/ABA值,可有效增加子房营养物质积累,提高叶片同化量和 对无机养分的吸收。GA3(3仪腼g一u‘)喷布使子房和顶芽中内源GAI。含量大 幅度提高,ABA含量显著降低,增强了叶片的同化功能,但对子房营养吸收不 利。PP333(10oomg.L一,)喷布显著降低了子房和顶芽中的GA。含量,提高了顶 芽的ABA含量,明显增加了叶片同化量和对无机养分的吸收量,并有利于营养 物质向子房的运输与积累。P(0.5%)和B(0.5%)喷布除B使子房和顶芽 CA仍含量有所增加外,对子房和顶芽其它的内源撤素含量及激素平衡无显著影 响,但增加了子房和叶片对无机养分的吸收。 6.研究认为,板栗空苞主要发生在6月中旬大抱子形成时期和7月上旬幼胚 发育时期。其中,大抱子形成过程的停滞是由于栗园B素缺乏,致使授粉不良和 子房内源GAI/3、iPAs等含量下降,ABA含量上升,从而抑制大抱子母细胞分 裂;幼胚发育停滞则是由于子房内源GAI。、iPAs等生长类激素的上升启动受阻, 继续处于低水平,ABA上升,使子房中还原糖、淀粉、蛋白质和K素积累受阻, 造成营养严重缺乏。因而花期调节以喷B为主,以便促进花粉管萌发生长,调节 子房内源傲素平衡,促进大抱子形成;幼胚发育期以植物生长调节剂喷布和K 素补充为主,以便启动子房内源GAI。、iPAs等上升,增加还原糖、淀粉、蛋白 质积累和K素吸收,促进幼胚发育。 文中还就B对板栗空苞的调节作用及生理机制,授粉受精对空苞形成的影 响,外源GA3的双重效应,BR在板栗开花结果上的调节作用,植物生长调节与 内源激素变化模式的关系,以及板栗开花结果化学调节的药剂种类、使用时期和 浓度、调节效果进行了讨论,并提出了板栗空苞形成与调节的生理机制模式图。


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