軟棗獼猴桃2個品種（系）果實發育期內源激素含量的變化

關鍵詞：軟棗獼猴桃；果實發育；形態指標；內源激素

中圖分類號：S663.4 文獻標志碼：A 文章編號：1003—8981（2024）03—0036—09

作為植物體內合成的微量生理活性物質，內源激素在形態建成、果實發育及逆境生理等方面均具有不可替代的調控作用[1]。在果實發育過程中，細胞的分裂、膨大均與各類激素的協同或拮抗作用密切相關[2]。生長素能促進果實細胞的分裂及體積的增大，研究表明IAA 與黃瓜的縱徑生長顯著相關[3]。目前，已發現包括順式玉米素核苷（czR）、反式玉米素（tZ）、反式玉米素核苷（tzR）及異戊烯腺嘌呤核苷（iPR）等[3-4] 的多種細胞分裂素，可刺激細胞分裂，并通過調運同化產物的運輸促進細胞膨大[5-7]。赤霉素也對果實的膨大存在重要作用，且與生長素存在協同作用，在棗樹等作物[8-9]上的研究發現施用外源GA3 可提高果實IAA 的含量也支持這一觀點。此外，在部分植物上的研究表明脫落酸（ABA）、茉莉酸（JA）可能在果實的生長發育方面也具有調控作用[3，10]。

軟棗獼猴桃Actinidia arguta，與中華獼猴桃、美味獼猴桃同為獼猴桃科獼猴桃屬植物，是一種經濟價值較高的特色漿果類果樹[11]。目前，果實內源激素含量變化及植物生長調節劑對其影響的研究主要集中于栽培規模相對較大的中華獼猴桃、美味獼猴桃[2，12-14]。對中華獼猴桃‘紅陽’的研究從激素、分子水平探討了CPPU 調控果實發育的可能機制，發現處理后果實的ZT 和GA3 含量明顯增加，IAA 和ABA 含量下降[14]。對美味獼猴桃‘貴長’的研究認為，果實發育初期IAA、GA3及ABA 等內源激素的含量異常與分布不均可能是導致畸形果產生的重要原因[2]。關于軟棗獼猴桃果實內源激素含量變化的研究則相對較少。黃晗羽等[15] 對軟棗獼猴桃‘湘獼’在授粉過程中子房內源激素的動態變化進行了研究。王利新[16] 對‘魁綠’等3 個軟棗獼猴桃品種的研究發現，在盛花后45 ～ 60 d IAA、GA 和CTK 的含量較高，ABA和ETH 則在盛花后45 ～ 90 d 較高，且ABA 和ETH 含量與單果質量、縱橫側徑顯著正相關。

‘龍成2號’與‘海佳’2個軟棗獼猴桃品種（系）在遼寧省廣泛栽培，二者在果形及采收期等方面存在一定差異。品種‘龍成2號’果實長圓柱形；品系‘海佳’為扁圓柱形，采收期比前者早7 ～ 14 d。因此，選擇‘龍成2 號’與‘海佳’為試材，利用超高效液相色譜- 三重四級桿質譜聯用技術（LC-QQQ-MS）分析果實發育期間內源激素動態變化及果實發育規律，初步探討內源激素對果形及果實采收時間的影響，為軟棗獼猴桃的科學管理提供理論依據，也為果實發育機理的進一步研究提供參考。

1 材料與方法

1.1試驗材料

試驗于2023年在遼寧省營口市郭屯軟棗獼猴桃種植園進行，栽培品種（系）為5年生‘海佳’‘龍成2 號’，棚架栽培。每個品種（系）設3個小區，每小區2 ～ 3株樹。每小區于開花前2～3d選定長勢中等的結果枝套授粉袋。開花后用收集的同一雄株的花粉進行授粉，每小區授粉花朵數約為150朵，完畢后繼續套袋7d。授粉后25d開始，每隔20 d 取樣一次，直至果實可溶性固形物含量達6.2% 以上時采樣結束，此時已有少量果實成熟軟化后脫落。

1.2 試驗方法

1.2.1 果實形態指標的測定

每小區隨機選取1 株果樹，按東、南、西、北4 個方位分別采集3 ～ 4 個果實，分別稱重、計算單果質量的平均值，隨后測定果實的縱、橫、側徑，重復3 次。上述各項指標的凈增長速率計算參照徐臣善等[17]，凈增長速率=（w2-w1）/（t2-t1）；相對增長速率=（ln w2-ln w1）/（t2-t1）[18-19]。其中，w1 和w2 分別為前后2 次樣品的觀測值，t1、t2 為對應的授粉后天數。最后，切取果肉、液氮速凍研磨，-80 ℃保存，用于內源激素測定。

1.2.2 果實內源激素的測定

稱取200 mg 樣品，加入1.5 mL 提取液（甲醇︰水︰甲酸=800︰19.9︰0.1），冰水浴超聲20 min，于-80 ℃冰凍1.5 h，4 ℃下15 000 rpm 離心10 min。取上清液移至方孔2.2 mL U 型底的96 孔淺孔板中，使用氮吹儀吹干，加100 μL 80% 甲醇（0.1% 甲酸）復溶，0.22 μm 濾膜過濾后移至棕色帶襯管上樣瓶，所有步驟盡可能避光。

內源激素測定利用Agilent 6470三重四極桿液質聯用系統進行，重復3 次。定量分析方法參考Wu 等[20]。

色譜條件： 色譜柱型號為ZORBAX RRHDEclipse Plus C18（2.1×50 mm，1.8 μm），柱溫25 ℃。進樣盤溫度4 ℃，進樣量5.0 μL。流動相及流速：A 液為0.1% FA（甲酸）水溶液，B 液0.1% FA 乙腈，流速300 μL/min。相關液相梯度為：0 ～ 7min，A 液維持在80%；7 ～ 8 min，A 液變化為20%；8 ～ 10 min，A 液維持在20%。

質譜條件：采用電噴霧電離正負離子同時掃描檢測模式和多反應監測的質譜掃描模式，離子源溫度：250 ℃，霧化器壓：45 psi，電噴霧電壓：3 500 V，正離子模式對應的化合物IAA、tZ 和tzR，負離子模式對應的化合物ABA、GA3。

1.3 數據分析

采用Excel 軟件整理數據，利用SPSS 22 軟件進行Duncan 多重比較和相關性分析。

2 結果與分析

2.1 2個品種（系）軟棗獼猴桃果實發育期間果實形態指標的變化

2 個品種（系）果實的單果質量動態變化如圖1 所示。在各發育階段，‘龍成2 號’與‘海佳’的單果質量均無明顯區別。‘海佳’的采收期比‘龍成2 號’提前約7 d，但采收時果實的單果質量為19.75 g，明顯低于‘龍成2 號’。無論單果質量的凈增長速率還是相對增長速率，‘龍成2 號’均存在2 個快速增長期，分別出現在授粉后25 ～ 45 d 及授粉后65 ～ 92 d，而授粉后45 ～65 d 則增長相對緩慢。在整個果實發育期，‘海佳’的單果質量基本保持勻速增長，單果質量凈增長速率保持在0.21 ～ 0.25 g·d^-1 之間，最高值出現于授粉后45～65 d；而單果質量相對增長速率在授粉后45 d 達到峰值，此后逐步下降。

果實縱、橫、側徑的動態變化如圖2所示。在果實發育各階段，‘龍成2號’的縱徑始終高于‘海佳’，除授粉后25 d 外二者的差異均達到顯著水平；在果實橫徑方面，除授粉后45 d 外，‘龍成2 號’的橫徑始終顯著低于‘海佳’。‘龍成2號’果實的縱、橫徑生長存在2個高峰期，而‘海佳’則表現出單峰的生長趨勢，這與2 個品種（系）的單果質量增長規律基本一致。值得注意的是，2者的側徑發育規律卻基本相似，均表現出快- 慢-快的變化規律。2個品種（系）果實的縱、橫、側徑相對增長速率與單果質量相對增長速率的變化規律基本一致。

如圖3 所示，授粉后25 d 時，‘龍成2 號’和‘海佳’的果形指數分別為1.95、1.59，區別明顯。隨著果實發育時間的延長，‘龍成2號’與‘海佳’的果形指數均呈現出下降的趨勢，至果實發育末期2 者分別下降0.21、0.22，總的下降幅度基本一致。但自果實發育初期開始，‘海佳’的果形指數就已極顯著低于‘龍成2 號’，因此果形指數的下降速率并不能準確反映其縱、橫徑的增長速率。雖然‘龍成2 號’的縱徑凈增長速率始終高于橫徑，但在授粉65 d 后縱徑與橫徑凈增長速率的差距明顯縮小；而‘海佳’的橫徑與縱徑的凈增長速率差距不大，甚至在授粉后65 ～ 85 d 超過縱徑凈增長速率。

2.2 軟棗獼猴桃2 個品種（系）果實發育期間內源激素的動態變化

2個品種（系）果實的tZ、tzR 含量動態變化如圖4 所示。其中，二者的tZ 含量變化規律存在一定差異。‘龍成2 號’在果實發育前期（授粉后25 ～ 45 d）tZ 含量迅速上升并于授粉后45 d 達到高峰，該時間對應果實的第一次快速增長期。隨后，tZ 含量逐步下降，但在授粉后92 d 略有回升。與之相比，‘海佳’tZ 含量的峰值相對滯后，出現于授粉后65 d，但與‘龍成2 號’的最大峰值差異不顯著，這與該時期‘海佳’果實生長迅速相一致。而同樣屬于細胞分裂素類的tzR 在2個品種（系）果實中的含量變化規律則基本相似，均表現為初期下降，于授粉后65 d 開始回升。這2次峰值出現的時間點與‘龍成2 號’果實的2 次快速生長期基本一致，但2 次峰值的tzR 含量卻以‘海佳’相對較高，分別為‘龍成2 號’的1.76倍和5.41倍，差異顯著。

同一品種（系）果實的IAA 與tZ 含量動態變化規律大體相似。‘龍成2 號’的IAA 峰值同樣出現于授粉后45 d，此后保持較低的水平，但授粉后92 d 略有回升。‘海佳’IAA 含量的峰值出現時間相對較晚，與tZ 及GA3 均在授粉后65 d 達到最高值，表現出高度一致性。‘龍成2 號’的IAA 峰值含量為19.78 ng.g^-1，為‘海佳’峰值的2.70倍，2 者差異明顯。

自授粉后25 d 起，2個品種（ 系） 果實的GA3 含量相對較為平穩，在2.1 ～ 3.0 ng·g^-1 范圍內略有起伏。除授粉85 d 外，‘海佳’的GA3 含量均高于‘龍成2 號’，在授粉后65 d 達到最高值，為2.99 ng·g^-1，略高于同時期的‘龍成2 號’。‘龍成2 號’的GA3 含量最高值出現于授粉后85 d，達2.70 ng·g^-1。

2個品種（系）果實的ABA 含量均隨著果實發育進程的推進呈現出曲折上升的趨勢。與‘龍成2 號’相比，在授粉后25 ～ 45 d‘海佳’的ABA 含量處于較低水平，此后迅速上升且顯著高于同時期‘龍成2 號’的ABA 含量。‘龍成2 號’與‘海佳’的ABA 含量最大值分別出現于授粉后92 d、85 d，為14.28、17.11 ng·g^-1，差異顯著。這與二者的采收期基本一致，同時也說明了軟棗獼猴桃果實接近成熟時的ABA 含量處于較高水平。

2.3 果實發育期間內源激素與果實生長發育的相關關系

對果實形態指標與內源激素含量進行相關性分析，結果可見表1。在所有內源激素中，僅ABA 含量與2 個品種（系）的單果質量、果實橫徑、側徑呈極顯著正相關，與縱徑顯著正相關。而tZ/ABA與單果質量、縱徑和側徑顯著負相關；GA3/ABA 與果實縱徑顯著負相關；（tZ+tzR）/ABA 與縱徑極顯著負相關，與單果質量和側徑顯著負相關。

同時，采用相關形態指標的凈增長速率、相對增長速率分別與激素含量及其比值進行相關性分析（表2）。在所有內源激素中，僅IAA 含量與各指標相關性較強，與縱徑的凈增長速率、相對增長速率以及單果質量的相對增長速率均呈極顯著正相關，與果實橫徑的相對增長速率為顯著正相關。與內源激素絕對含量相比，內源激素的比值表現出了更強的相關性。其中，IAA/ABA 與果實縱徑的凈增長速率、相對增長速率以及單果質量、橫徑的相對增長速率均表現出極顯著的正相關性；tZ/ABA 與單果質量、縱徑、橫徑的相對增長速率呈顯著正相關，與各指標的凈增長速率均無明顯相關性；（tZ+tzR）/ABA 與單果質量、縱徑、橫徑的相對增長速率均呈顯著正相關，但在凈增長速率方面僅與橫徑顯著相關。

3 結論與討論

3.1 2 個品種（系）軟棗獼猴桃果實生長發育特點

在果實發育過程中，‘龍成2 號’呈現出相對較明顯的“快—慢—快”的雙S 曲線，這與對軟棗獼猴桃[16，21] 的一些研究結論基本一致。而‘海佳’的果實發育規律則略有區別，除果實側徑外，其單果質量、果實縱橫徑均未表現出明顯的緩慢生長期。在梨、杏等果樹上的研究[22-23] 也表明果實的生長發育規律存在一定的品種、種質間差異，初步推測可能與品種的遺傳特性或成熟期等有關。

對‘黃金梨’與‘早蜜梨’果實的研究表明，發育初期以縱徑生長、后期以橫徑生長為主[7]。2 個軟棗獼猴桃品種（系）的縱橫徑生長也呈現出類似的趨勢，其中‘龍成2 號’的縱徑凈增長速率雖然始終高于橫徑，但在果實發育中后期二者差距明顯縮小；而‘海佳’的縱徑凈增長速率在初期僅略高于橫徑且差異不明顯，后期縱徑凈增長速率甚至低于橫徑。這一現象也與二者的果實分別為長圓柱形、扁圓柱形相一致。但考慮到早在授粉后25 d 時，2 個品種（系）的果形指數已存在明顯區別，因此果實縱、橫徑之間凈增長速率的比值可能并不是造成二者果形差異的主要原因。有研究認為，獼猴桃的果形是在花芽發育期形成的，因此果形差異的產生可能需要追溯到坐果期甚至花芽分化期[2]，果形的主要影響因素仍需進一步深入探討。

3.2 2 個品種（系）軟棗獼猴桃果實發育與內源激素的關系

植物激素主要通過直接或間接調節果實細胞分裂和擴展過程調控果實生長，進而影響果實的大小和形狀[3]。果實在發育前期通常以細胞分裂為主，而IAA 和ZT 分別促進細胞核和細胞質的分裂，GA主要促進細胞的膨大[7，24]。本研究中，‘龍成2 號’的tZ、IAA 峰值同時出現于果實的第1次快速增長期，在第2 次快速增長期僅略有回升；tzR 含量雖然整體上低于tZ，但2 個峰值與2 個快速增長期相對應；而GA 的峰值僅出現于第2 次快速增長期。由此可見，在‘龍成2 號’果實中，同一種激素出現峰值的時間并不能完全與果實生長曲線相吻合，這說明不同發育階段起主要調控作用的激素種類可能并不相同。與之相比，‘海佳’的tZ、IAA 和GA峰值出現時間較為集中，均出現于授粉后65 d。總體來看，2 個軟棗獼猴桃品種（系）的各類內源激素峰值出現時間存在一定的差異，這可能是導致2個品種（系）果實發育規律存在區別的原因之一。在其他植物上也有類似的發現，如廖明安等[7] 對不同成熟期梨的研究表明果肉中各種內源激素含量及峰值出現時間呈現不同的變化趨勢。

通常認為ABA 與植物的休眠、果實成熟及器官脫落等密切相關[10，25]。ABA 對呼吸躍變型和非躍變型果實的成熟都存在至關重要的作用，可通過誘導乙烯的合成調控果實成熟[10]。軟棗獼猴桃為躍變型果實，在果實發育中后期‘龍成2 號’與‘海佳’果實的ABA 含量均隨著果實發育進程的推進逐步上升，且‘海佳’ABA 含量上升得更早，這可能是其采收期甚至成熟期較早的重要原因之一。與獼猴桃[12-13] 相比，軟棗獼猴桃的ABA 含量上升趨勢較明顯，這也與軟棗獼猴桃果實成熟后易脫落的現象相符合。

與王利新[16] 對‘魁綠’等3 種軟棗獼猴桃的研究相比，同樣采收期較早的‘海佳’在ABA 含量的變化趨勢上基本相似；IAA、GA、CTK 的變化規律則存在一定區別，雖然最高峰值出現的時間均基本一致，但峰的數量、激素含量并不完全一致，可能與取樣時間、檢測方法、具體檢測物質種類及品種差異等有關。而采收期較晚的‘龍成2 號’的IAA、tZ 卻與美味獼猴桃‘海沃德’的IAA、ZRs 變化規律基本類似[12]。

3.3 軟棗獼猴桃內源激素與果實發育的相關關系

采用果實形態指標與內源激素含量進行相關性分析，只有ABA 含量與單果質量、縱橫側徑等相關形態指標顯著正相關，這與王利新[16] 的研究結果基本一致，僅能說明ABA 含量在果實發育期間呈上升趨勢。在果實發育過程中，由于大多數果實形態指標呈不可逆性增長且具有累加效應，而不同種類的內源激素含量則在不同時期表現出下降或上升等可逆性增減，可能是造成上述結果的主要原因之一。因此，初步推測果實形態指標不宜直接用于相關性分析。

在果實發育過程中，經常采用的描述性指標除果實形態外還包括凈增長速率、相對增長速率等。其中，相對增長速率多數用于計算樣本干重的相對增長速率[18]，可代表其凈庫力活性，但也有一些研究用于株高、鮮質量等相對增長速率[19，26]。因此，嘗試結合相關果實形態指標的凈增長速率、相對增長速率2 類參數，分析‘龍成2 號’、‘海佳’內源激素含量與果實發育的相關性，以探索內源激素對2 個品種（系）果實發育的共性調控作用。與果實形態指標相比，2類參數顯然更適于進行相關性分析。綜合認為，IAA 尤其是IAA/ABA 對果實發育的促進作用最明顯，這可能與二者間的IAA 峰值差異較大有關，同時也是導致‘龍成2 號’單果質量較高的原因之一。其次，（tZ+tzR）/ABA 也有一定的促進作用。而GA3 與果實發育的相關性相對不明顯，可能與GA含量在2 個品種（系）果實中相對比較平穩有關，并不意味著可以忽視GA 在果實發育過程中的作用，其作用有待擴大試驗材料深入探討。

果實生長發育是由多種激素共同參與調控的復雜的生理生化進程，不同激素的作用不盡相同且存在著相互協調或拮抗等多種相互關系[27]，在本研究中內源激素的比值與果實生長指標的相關性較強也表明了不同激素間協同或拮抗作用對果實發育存在重要影響。但由于內源激素相互關系及作用方式的復雜性，其具體效應仍有待于進一步深入研究加以驗證、確定。