棗抗裂種質資源篩選與裂果機理初步研究

王振磊　吳 巍　王小燕　林敏娟*

(1 新疆生產建設兵團南疆特色果樹生產工程實驗室， 新疆 阿拉爾 843300) (2 塔里木大學植物科學學院， 新疆 阿拉爾 843300)(3 新疆生產建設兵團塔里木盆地生物資源保護利用重點實驗室， 新疆 阿拉爾 843300)

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棗抗裂種質資源篩選與裂果機理初步研究

王振磊1,2,3吳 巍2王小燕2林敏娟1,2,3*

(1 新疆生產建設兵團南疆特色果樹生產工程實驗室， 新疆 阿拉爾 843300) (2 塔里木大學植物科學學院， 新疆 阿拉爾 843300)(3 新疆生產建設兵團塔里木盆地生物資源保護利用重點實驗室， 新疆 阿拉爾 843300)

通過室內誘裂試驗和田間調查相結合的方法，以95個棗品種為研究對象，對其裂果性進行了研究。結果表明：根據裂果指數大小把95個棗品種分為抗裂、較抗裂和易裂三個類型，其中抗裂品種47個，較抗裂品種7個，易裂品種41個；自然條件下，45個品種出現裂果，占供試品種的47. 4%，其中裂果率小于10%品種34個，占供試品種35. 8%，金絲1號裂果率最大64 %。對影響裂果的因子進行相關性分析表明，室內誘裂試驗裂果率和自然裂果率與裂果指數呈顯著正相關，自然裂果率與室內誘裂試驗裂果率呈顯著正相關；棗果中可溶性固形物和有機酸含量、總糖、維生素C、果實密度與自然裂果率、室內誘裂試驗裂果率、室內誘裂試驗裂果指數不相關。抗裂品種相棗在浸水過程中吸水率低，變化趨勢平緩；極易裂品種京39浸水24小時后吸水率急劇升高。

棗； 裂果； 生理指標

裂果是果實發育過程中發生的一種現象，在蘋果、梨、桃、李、櫻桃、大棗、芒果上都有發生，其嚴重影響了果實的商品價值，是果樹生產上存在的重要問題之一[1]。裂果可分為：(1)生理性裂果[1]。生理性裂果是一種在果實發育期內因水分變化波動較大，而引起的一種生理障礙。表現為在患病果實的近果蒂(梗洼)部位發生環狀、放射狀裂口，或在果面上發生縱裂。裂口極易受其它腐生菌的侵染而引起果實腐爛，失去商品價值。(2)缺素性裂果[1]。缺素性裂果是土壤缺少某種營養元素，就會造成樹體生長不良，果實發育差，導致果實在成熟前后開裂。磷、鋅、硼、錳缺乏時分別會表現出缺磷開裂癥、缺鋅破裂癥、缺硼裂果癥和缺錳裂皮癥。如晚熟桃(冬桃、雪桃、中華壽桃等)的裂果除了與品種及土壤水分供應狀況有關外，還與土壤缺素有關[1]。

棗(Ziziphus jujuba Mill.)為鼠李科棗屬植物，是我國特有的果樹資源和獨具特色的優勢果樹樹種。近年來，南疆環塔里木盆地紅棗產業突飛猛進，曲澤洲等[2]早在在20世紀90年代初就預測該區將成為新的商品棗基地，據新疆農業科學院院長陳彤在第三屆新疆紅棗產業發展戰略研討會上介紹新疆紅棗種植面積己突破600 萬畝大關，占全國總面積的近三分之一，盛果期產量占到全國總產量的50 %以上[3]，新疆現已成為紅棗重點栽培區。棗樹喜光、喜溫，其品質的優良程度與光照時間的長短、強弱以及晝夜溫差等因素有著較強的相關性，環塔里木盆地以其豐富的光熱資源能最大限度的滿足棗果營養積累的各種需求。同時，棗具有抗旱、耐鹽堿、生長適應性強等諸多優點，有較強的抗逆能力[4]，是發展節水型林果業的首選良種[5]，在改良荒灘、改善生態環境等方面發揮著重大作用，因此紅棗種植具有社會和生態雙重效益。南疆紅棗現初具規模，單一追求高產已不能滿足市場化需求，紅棗穩產和優質生產是當前的發展趨勢，近幾年紅棗裂果現象普遍發生，給棗產業的穩產、優質生產帶來困難，是限制棗產業優化生產的瓶頸之一，根據李克志等課題組的資料總結和實地調查，僅南疆阿克蘇市一般年份造成減產30%，嚴重時可減產50 %(如2010年)[6]，經濟損失巨大。裂果被認為是果實內部生長與外界環境不協調作出的反應[7]，許多果樹如蘋果、荔枝、李、桃、葡萄、柑橘等會發生裂果現象。因此結合紅棗自身生態適應性特征和新疆干旱區特殊的地理環境進行裂果研究具有重要的理論意義和應用價值。

1　材料與方法

1.1試驗材料

供試驗的材料為塔里木大學南疆果樹種質資源圃內96 個紅棗品種。供試品種引自山西、河南、河北、山東、湖南5個省。樹體生長狀況中等，株距0.5 m行距為1.5 m，沙壤土栽植，管理水平一般。

1.2試驗方法

1.2.1自然裂果調查

于2014年至2016年連續進行自然裂果情況調查。每個品種選擇棗樹3株，從樹冠外圍3年生以上的結果母枝上的東西南北四個方位同一高度隨機調查成熟期(果實全紅)果實各100 個(熟度、果個大小一致、無病蟲或機械損傷)，調查96 個品種在自然情況下裂果率和裂果方式。紅棗果實脆熟期到成熟期，阿拉爾自然條件下共下4次雨，總降水量31. 48 mm。

1.2.2室內浸果誘裂試驗

以具有不同抗裂能力的棗品種為試材。于果實脆熟期，從每品種同一植株上摘取成熟度、果個大小均一的果實30個，棗果除去果柄，帶回試驗室，裝入尼龍網帶中，把口扎緊，浸沒于自來水中，冷水浸泡共72個小時，記錄0 h、2 h、4 h、6 h、12 h、18 h、24 h、30 h、36 h、48 h、72 h時每個棗果的重量、裂果方式、裂果指數、計算果實的吸水率并繪制吸水曲線。

浸果后裂果級別參照王振亮[8]的方法,將裂果級別按照裂果指數值將在脆熟期調查到的棗果的抗裂性分為0. 00～0. 02(抗裂品種)、0. 02～0. 04(較抗裂品種)、0. 04～1. 00(易裂品種)共三級。

吸水率=(吸水后重量一吸水前重量)/吸水前重量× 100%

1.2.3棗果生理指標測定

可溶性固形物測定：采用蒽酮法測定紅棗可溶性糖的含量。

有機酸含量測定： 參照高海燕[9]的方法，測定紅棗有機酸的含量。

總糖含量測定：參照孫文[10]的方法，測定紅棗總糖的含量。

Vc含量測定：參照李書靜[11]的方法，測定紅棗Vc的含量。

密度測定：把9個品種的30個果實分別在500 g的電子天平上測出重量(g)；將500 ml的量筒內倒滿水，將要測的紅棗全部浸入量筒內(使用平板將紅棗壓入)，將溢出的水倒到另一個量筒內測出體積，便是該品種紅棗的體積(v)。密度的計算p=m/v。

2　結果與分析

2.1自然條件下不同品種棗抗裂情況調查

于2013年～2015年對棗種質資源圃供試棗品種進行了觀察，進行抗裂品種篩選。從表1可以看出，田間自然條件下不同品種成熟期紅棗裂果率差異很大，裂果率從 0～64%不等，有裂果現象的有45個品種，占47. 4%，裂果率小于10%的占35. 8%(34個)。裂果比較嚴重的有金絲1號、北京雞蛋棗、上海白浦、六月鮮，裂果率均超過了40%；其次是骨頭小棗、金絲小棗、京39、媽媽棗、觀音棗和駿棗；自然條件下沒有發生裂果的棗品種為50個。

表1　不同棗品種自然條件下的裂果率

續上表

品種裂果率(%)品種裂果率(%)品種裂果率(%)品種裂果率(%)臨澤小棗7團棗1榆次團棗0大木棗0葫蘆棗7晉矮4號1新鄭紅1號0大酸棗0金絲蜜5宣城圓棗1靈棗0大果算盤0樂金4號5金昌1號1婆婆棗0平陸尖棗0猴頭棗5大荔知棗1饅饅棗0小紫棗0大荔圓棗4蜂蜜罐1保德油棗0相棗0蜂蜜罐4五堡大棗0長雞心0月光0臨縣虎棗4臨縣水團棗0永城長紅0交50三變紅4阜香0扁核酸0

2.2室內抗裂性鑒定

2.2.1不同棗裂果程度

根據棗果的抗裂程度可以把棗品種分為抗裂、較抗裂、較易裂、易裂和極易裂5種類型。通過浸果誘裂試驗調查結果，將供試品種抗裂性進行分級，篩選出裂果率和裂果指數均為0的抗裂品種47個(表2)，較抗裂品種12個(表3)，較易裂品種12個(表4)，易裂品種15個(表5)，極易裂品種9個(表6)。

表2　抗裂品種

表3　較抗裂品種

表4　較易裂品種

表5　易裂品種

表6　極易裂品種

2.2.2 不同棗裂果方式

通過對95個供試棗品種三年的調查發現，棗的裂果方式主要有縱裂、環裂、縱裂+環裂和不規則裂果四種類型。由圖2可以看出，縱裂是棗果最主要的裂果方式，占所有裂果方式的50%以上。

2.3裂果機理研究

2.3.1棗抗裂性相關性分析

棗田間自然裂果率和浸果誘裂試驗相結合，選出抗裂( 阜香、相棗、衡陽珍珠)、易裂(短果長紅、晉矮4號、金絲新3號、京39、金絲新2號、大荔圓棗)、極易裂(京39)3個類型9個品種生理指標進行測定，并對其相關性進行分析，結果見表3、4。

圖1　棗裂果類型統計

品種誘裂試驗裂果指數誘裂試驗裂果率%自然裂果率%可溶性固形物%有機酸mmol/100g總糖%維生素Cmg/100g密度抗裂性阜香0.000.00030.3311.3913.4160.770.87抗裂相棗0.000.00032.5612.1915.2148.140.83抗裂衡陽珍珠0.000.00024.8411.4713.9207.591.18抗裂短果長紅0.1830320.6219.3314.1202.860.97易裂晉矮4號0.2743.33123.178.818.297.991.03易裂金絲新3號0.3236.84225.8818.9214.2128.980.92易裂金絲新2號0.4147.22826.6626.6410.5112.540.96易裂大荔圓棗0.3946.67426.7011.7811.6113.730.90易裂京390.6162.962421.7814.7213.1102.461.23極易裂

表8　棗抗裂性相關性分析

注:*：達0. 05顯著水平，**：達0. 01顯著水平

根據表4可知，室內誘裂試驗裂果指數和誘裂試驗裂果率、自然裂果率呈極顯著正相關，相關系數R值分別是0. 97和0. 81；與維生素C呈顯著負相關，相關系數R值是-0. 72；與可溶性固形物、有機酸、總糖、密度不相關。誘裂試驗裂果率與自然裂果率呈顯著正相關，相關系數R值是0. 70；與可溶性固形物、有機酸、總糖、維生素C、密度不相關。自然裂果率與可溶性固形物、有機酸、總糖、維生素C、密度不相關。可溶性固形物與密度呈顯著性負相關，相關系數R值是-0. 69；與有機酸、總糖、維生素C不相關。有機酸與總糖、維生素C、密度不相關。總糖與維生素C、密度不相關。維生素C與密度不相關。

2.3.2不同裂果級別棗品種吸水動力特性研究

依據以上自然裂果與室內誘裂試驗結果篩選出5個棗品種，并根據裂果程度將供試品種分抗裂(相棗)、易裂(短果長紅、金絲新3號、大荔圓棗)和極易裂(京39)3個類型。對脆熟期的供試品種浸水后的吸水率、裂果率變化趨勢進行了比較。由圖2、3可知，抗裂品種相棗在浸水過程中吸水率均明顯低于其他供試品種，且變化趨勢平緩；極易裂品種京39浸水24小時后吸水率急劇升高，在浸水處理42小時吸水率達到11. 9%，顯著高于其他抗裂品種和易裂品種。

圖2　誘導試驗下不同棗品種裂果率

圖3　不同棗品種吸水動力學研究

3　小結與討論

3.1室內誘導試驗表明紅棗的裂果與紅棗表面的水停留時間的長短有直接的關系，時間越長發生裂果的概率越大。田間管理中應合理的調整株行距及枝間距，保證在白熟期期間遇雨水天氣能盡快使紅棗表面水分蒸發。

3.2經室內誘導試驗和田間試驗表明，棗品種間裂果程度差異極大。綜合兩個試驗數據可知紅棗裂果與雨水有直接的關系。室內誘裂試驗與田間篩選相結合，可以促進棗果防裂研究的進程，為進一步解決紅棗的裂果問題提供理論依據。筆者認為，除繼續加強紅棗裂果機理和防治措施研究外，還應當進一步優化我國的紅棗產業結構，篩選優質抗裂品種，合理選用防裂藥劑，盡量減少裂果對紅棗生產造成的經濟損失。田間試驗比室內誘導試驗的裂果率低，主要原因是2013年在紅棗白熟期到成熟期之間降水少，共下雨4次(共31. 48 ml)，而且也不是連續降雨，陰雨天氣特別是連陰雨常誘發棗大量裂果[12]。久旱降雨會使紅棗大量裂果，特別是連續陰雨天會使蒸騰作用的突然下降，蒸騰的減弱一方面使果實水分外流驟減，另一方面使樹體其他部位的水分流入果實，使得果實膨大而裂果。

3.3挑選的9個紅棗品種生理指標的測定結果表明，紅棗的裂果可能與可溶性固形物、有機酸、總糖、維生素C、密度有關，但是要確定與其的相關性，還需大量多年的試驗得以論證。試驗中發現紅棗的裂果可能會與紅棗果皮中的元素有關，因為裂果的紅棗多數都是僅果皮部位開裂，果肉部位不開裂。

3.4 本試驗的裂果數據與現研究成果有差別，特別是駿棗的裂果情況，南娟[13]等的研究駿棗的裂果率66. 7%，本實驗的室內誘導裂果率24. 1%，田間調查裂果率15%。筆者認為有三種可能：一是紅棗的裂果可能與栽培的地理位置和氣候條件有關；二是兩者的管理與栽培方式不同；三是兩者的試驗條件不同。

盧艷清[14]研究表明可溶性固形物與裂果之間的關系尚無確切結論；荔枝裂果的果糖、葡萄糖含量都顯著的高于正常果，但其滲透勢與蔗糖的含量卻顯著的低于正常果，紅棗的裂果是否與總糖有關系還需進一步研究。

[1]辛艷偉,集賢,劉和.裂果性不同的棗品種果皮及果肉發育特點觀察研究[N].中國農學通報.2006,11(11).

[2]曲澤洲,王永蕙.中國果樹志·棗卷[M].中國農業出版,1993:23-32.

[3]董少華,張翔.新疆紅棗種植面積突破600萬畝[N].新疆日報網,2013：12-23.

[4]盧艷清.棗抗裂種質篩選及其抗裂機理初步研究[Z].保定,河北農業大學,2008.

[5]汪星,朱德蘭,權金娥,等.紅棗裂果的藥劑防治效果研究初報[J].干旱地區農業研究,2010,28(6),142-146.

[6]李克志,高中山.棗裂果機理的初步研究[J].果樹科學,1990,7(4),221-226.

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[8]陳貽金．中國棗樹學概論[M]．中國科學技術出版社,1996．

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[11]李書靜,李可,姚新建,等.2,6-二氯靛酚鈉法測定果汁飲料中的維生素C[J].光譜實驗室.2011(05).

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[13]南娟,汪有科, ,等.陜北不同品種紅棗裂果比較及抗裂劑研究[A].西北農林科技大學學報,2011,3(3).

[14]盧艷清.棗抗裂種質篩選及其抗裂機理初步研究[S].河北農業大學,2008,6:12-13.

Study on Pollen Germination and Pollen Tube Growth of Different Cultivars of ZiziPhus Jujube

Wang Zhenlei1,2,3Wu Wei2Wang Xiaoyan2Lin Minjuan1,2,3*

(1 Key Laboratory of Characteristic Fruit Tree in Southern Xinjiang， Xinjiang Production and Construction Corps, Alar, Xinjiang 843300) (2 College of Plant Science, T arim University, Alar, Xinjiang 843300) (3 Key Laboratory of Protection and Utilization of Biological Resources in Tarim Basin, Xinjiang Production & Construction Corps, Tarim University, Alar, Xinjiang 843300)

The method of laboratory tests and field investigation were used to determine the crack resistance of 95 jujube varieties. The results showed that based on the cracking index size, the 95 jujube varieties were divided into three types of high resistance, middle resistance and low resistance, 47 varieties belonged to high resistance, 7 varieties belonged to middle resistance, 41 varieties of easy to crack; under natural conditions, 46 varieties of fruit cracking, accounting for 47. 4% of the cultivars, where cracking rate of 34 varieties less than 10%, varieties accounted for 35. 8%, cracking rate of jinsi 1 jujube was 64%. Correlation analysis of factors affecting the cracking showed laboratory tests cracking rate and the natural rate of cracking and cracking index showed a significant positive correlation, natural cracking rate and laboratory tests cracking rate showed a significant positive correlation; jujube soluble solids and organic acid content, total sugar, vitamin C, fruit density and natural cracking rate, laboratory tests cracking rate, laboratory tests cracking index irrelevant. Water absorption of crack resistance varieties was low, change trend gently; the variety easy to crack water absorption rise sharply after 24 hours.

Chinese jujube; anti-cracking germplasm; racking mechanism

2015-07-12

新疆生產建設兵團塔里木盆地生物資源保護利用重點實驗室開放課題(BRYB1309);新疆生產建設兵團青年科技創新資金專項(2014CB005)；塔里木大學大學生創新創業計劃項目(2014040)。

王振磊(1977-)，男，碩士，副教授，研究方向為果樹栽培生理生態。E-mail：wzljwc@163.com.

?E-mail：lmjzky@163.com.

1009-0568(2016)03-0088-08

S665.1

ADOI：10.3969/j.issn.1009-0568.2016.03.016