趙海云，姜成英，戚建莉，趙夢(mèng)炯，金高明，吳文俊

（1 隴南市武都區(qū)油橄欖產(chǎn)業(yè)開發(fā)辦公室，甘肅746000）（2 甘肅省林業(yè)科學(xué)研究院，國家林業(yè)和草原局油橄欖工程技術(shù)研究中心，甘肅省油橄欖工程技術(shù)研究中心）

油橄欖（Olea europaeaL.）是木樨科（Oleaceae）木樨欖屬植物，原產(chǎn)于地中海地區(qū)，是世界著名木本油料兼果用樹種，由于橄欖油是新鮮的油橄欖果實(shí)直接冷榨而成，保留了天然營(yíng)養(yǎng)成分，因此在世界各國都備受青睞。我國于1964 年引種，經(jīng)過多年、多點(diǎn)試驗(yàn)，確定了白龍江低山河谷區(qū)、金沙江干熱河谷區(qū)和長(zhǎng)江三峽低山河谷區(qū)3 個(gè)油橄欖最佳引種區(qū)[1]。油橄欖花多果少，素有“千花一果”之稱，表現(xiàn)出大量落花落果的生理現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了油橄欖產(chǎn)量提升。20 世紀(jì)80 年代Sexton等[2]就對(duì)脫落這一植物生理現(xiàn)象進(jìn)行了確切的定義，脫落現(xiàn)象的發(fā)生一方面來源于植物體內(nèi)在的調(diào)控，另一方面也是植物對(duì)外界環(huán)境脅迫的響應(yīng)，開花植物坐果率低的主要原因可能受資源或花粉限制[3]。

內(nèi)源激素對(duì)植物起著很強(qiáng)大的調(diào)控作用，許多研究都證明植物器官成熟、衰老、脫落等過程受激素調(diào)節(jié)，細(xì)小到一些果實(shí)萼片的脫落都由激素調(diào)節(jié)，只有各種激素在植物體內(nèi)協(xié)調(diào)運(yùn)行，才能保證植物正常生長(zhǎng)，否則便會(huì)導(dǎo)致植物的生長(zhǎng)異常，坐果率降低，甚至造成樹體死亡[4-6]。果實(shí)從授粉受精開始到膨大直至成熟，這一發(fā)育過程中，雖然本身能制造一定的光合產(chǎn)物，但遠(yuǎn)不能滿足果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育的需求，主要依賴葉片的光合產(chǎn)物供應(yīng)[7-8]，因此碳水化合物的供求平衡與落果有著密切的關(guān)系[9]。植物從開花到果實(shí)成熟的全過程，許多生理現(xiàn)象都由內(nèi)源激素相互作用完成調(diào)控[10-11]。Addicott等[12]提出“生長(zhǎng)素梯度”學(xué)說和Sexton等[2]提出調(diào)控植物器官脫落的生長(zhǎng)素-乙烯平衡模型，都說明器官脫落是由內(nèi)源激素間的平衡調(diào)節(jié)的。關(guān)于內(nèi)源激素對(duì)果樹生理落果的影響在獼猴桃、大櫻桃、棗、柿等果樹中已經(jīng)做了大量研究[13-16]。相較于原產(chǎn)地，中國油橄欖引種區(qū)域普遍存在落果率高、產(chǎn)量低而不穩(wěn)等問題[17]，分析其原因，一方面油橄欖花期易受自然條件的危害，致使授粉不良產(chǎn)生大量落花落果；另一方面就是樹體營(yíng)養(yǎng)和內(nèi)源激素對(duì)落果的調(diào)控[18]。因此除了從胚胎發(fā)育進(jìn)程和果實(shí)發(fā)育期間營(yíng)養(yǎng)狀況的變化來探討生理落果的原因外，對(duì)油橄欖果實(shí)發(fā)育期生理落果進(jìn)行觀察，探討樹體內(nèi)源激素的種類、含量和比例與生理落果的關(guān)系，以期為今后生產(chǎn)上?；ū９胧┑闹贫ㄌ峁┮罁?jù)。

1 試驗(yàn)地概況

所有供試材料的采集及試驗(yàn)觀測(cè)于2015 年和2016 年在甘肅省隴南市武都區(qū)大灣溝油橄欖示范園（東經(jīng)104°47′59″～104°49′02″，北緯33°23′45″～33°24′57″）完成。試驗(yàn)地點(diǎn)年平均氣溫13.9～14.9 ℃，絕對(duì)最高氣溫39.9 ℃，絕對(duì)最低氣溫-8.8 ℃，平均年降水量474 mm，平均年日照時(shí)數(shù)1 911 h，無霜期263 d。

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)材料

植物材料為15 年生油橄欖，品種為萊星和鄂植8號(hào)，每個(gè)品種隨機(jī)選取3 株為1 個(gè)樣本（葉片混合采樣），重復(fù)3 次。

2.2 試驗(yàn)方法

2.2.1 落果動(dòng)態(tài)調(diào)查

盛花期后20 d（2015 年5 月30 日）開始直至油橄欖果實(shí)成熟（2015 年10 月30 日），分別在各供試樹體的樹冠外圍中上部東、南、西、北4 個(gè)方向隨機(jī)取1 個(gè)生長(zhǎng)正常的結(jié)果枝作為觀測(cè)枝組，每15 d 調(diào)查1 次現(xiàn)存花數(shù)和果實(shí)數(shù)，計(jì)算落果率。

落果率（%）＝（落果數(shù)/調(diào)查總果數(shù)）×100

2.2.2 可溶性糖含量測(cè)定

采用蒽酮比色法[19]。

（1）稱取剪碎混勻的新鮮葉樣0.2 g，放入試管中，加入15 mL 蒸餾水，在沸水中水浴20 min，取出冷卻，過濾入100 mL 容量瓶中，用蒸餾水沖洗殘?jiān)鼣?shù)次，定容至刻度。

（2）取6 支試管，分別加入0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL 100 μg/mL 葡萄糖溶液，蒽酮試劑5 mL，加入蒸餾水使體積至6 mL。將各試管快速搖動(dòng)混勻后，在沸水中水浴10 min，取出冷卻，在620 nm 波長(zhǎng)下，用空白調(diào)零測(cè)定光密度，以光密度為縱坐標(biāo)，可溶性糖含量為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

（3）取待測(cè)樣品提取液1.0 mL 加蒽酮試劑5 mL，同以上操作顯色測(cè)定光密度，重復(fù)3次，利用標(biāo)準(zhǔn)曲線方程計(jì)算樣品中可溶性糖含量。

2.2.3 淀粉含量測(cè)定

采用碘顯色法[20]。

（1）標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制：準(zhǔn)確移取不同體積（0～2.0 mL）淀粉標(biāo)準(zhǔn)溶液，80%Ca（NO3）2補(bǔ)充至2.0 mL，加入100 μL 0.01 NI2-IK，搖勻，于620 nm 波長(zhǎng)下比色，以光密度為縱坐標(biāo)，淀粉含量為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

（2）取0.2 g 葉片材料，加入5 mL 80%乙醇研磨，轉(zhuǎn)入離心管離心，殘?jiān)? mL 蒸餾水洗滌1次，隨后殘?jiān)鼉?nèi)加入5 mL 80%Ca（NO3）2，在沸水中水浴10 min，低速離心后將上清液轉(zhuǎn)入20 mL 容量瓶中，重復(fù)提取2次，合并提取液，定容至20 mL。

（3）取淀粉樣品0.2 mL，用80%Ca（NO3）2補(bǔ)充至2.0 mL，加入100 μL 0.01 NI2-IK，搖勻，620 nm 測(cè)定吸光值，代入標(biāo)準(zhǔn)曲線即可計(jì)算出樣品淀粉含量。

2.2.4 內(nèi)源激素的測(cè)定

樣品制備方法參照Alshdiefat等[21]的方法，有所改進(jìn)。內(nèi)源激素的測(cè)定方法采用高效液相色譜法（表1）。高效液相色譜儀（美國Aglient 1290），3-吲哚乙酸（IAA）、赤霉素（GA3）、脫落酸（ABA）及反式玉米素核糖苷（ZR）標(biāo)準(zhǔn)品（純度＞99.0%）都為Sigma 公司生產(chǎn)，色譜級(jí)甲醇為Tedia 公司生產(chǎn)，其他試劑均為國產(chǎn)分析純。

表1 高效液相色譜法測(cè)定條件

標(biāo)準(zhǔn)液配制：以甲醇為溶劑配制梯度為0.1、0.5、1、5、50、200 mg/mL 的IAA、GA3、ABA、ZR標(biāo)準(zhǔn)溶液。

液相條件：色譜柱（安捷倫ZORBAXSB-C18反相色譜柱，2.1 mm×150 mm，3.5 μm）；柱溫30 ℃；流動(dòng)相A∶B＝（甲醇/0.1%甲酸）∶（水/0.1%甲酸）；洗脫梯度（0.2 min，A＝20%；2～14 min，A 遞增至80%；14～15 min，A＝80%；15.1 min，A 遞減至20%；15.1～20 min，A＝20%）；進(jìn)樣體積20 μL。

質(zhì)譜條件：氣簾氣15 psi，噴霧電壓4 500 V，霧化氣壓力65 psi，輔助氣壓力70 psi，霧化溫度400 ℃。

2.3 數(shù)據(jù)分析

運(yùn)用Excel 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，結(jié)合Origin Pro 8.0 統(tǒng)計(jì)分析軟件作圖。

3 結(jié)果與分析

3.1 花器官及果實(shí)發(fā)育進(jìn)程

單株花序及單朵花的開放時(shí)間都較短，單個(gè)花序從第1 朵小花開放到所有小花完全開放一般持續(xù)5～9 d（表2、圖版1），單朵花在露瓣后1～3 d開花，開花后可持續(xù)2～3 d，單朵花脫落時(shí)花瓣、雄蕊同時(shí)脫落，其雌蕊宿存至子房膨大后脫落。

表2 2 個(gè)油橄欖品種2014—2017 年花期

在跟蹤果實(shí)動(dòng)態(tài)發(fā)育的過程中發(fā)現(xiàn)，花序頂端小花受精后最終發(fā)育成成熟果實(shí)的概率最高，而且不容易脫落，其他位置的小花坐果后均有不同程度的脫落，Lavee等[22]也認(rèn)為頂花誘導(dǎo)成兩性花這一現(xiàn)象是植物長(zhǎng)期適應(yīng)自然的一種措施，是保障其能夠繁殖成功的重要途徑。

3.2 落果動(dòng)態(tài)

2 個(gè)油橄欖品種的相對(duì)落果率變化趨勢(shì)基本一致，明顯分為2 個(gè)階段，第1 個(gè)階段為花后2～8周，主要是以幼果形式脫落，導(dǎo)致大約80%的初始坐果脫落；第2 階段為花后14 周直至成熟，落果率相對(duì)較低，10%～15%的初始坐果脫落（表3）。有2 個(gè)高峰期，第1 次落果高峰為6 月中旬（盛花期后30 d），相對(duì)落果率最高為38.55%，這種落果的趨勢(shì)在持續(xù)大約30 d 后趨于平緩，直到10 月20 日果實(shí)采收前約2 周（盛花期后150 d），迎來第2次落果高峰期，相對(duì)落果率為23.47%?？刂乒麑?shí)發(fā)育早期落果對(duì)提高坐果率和產(chǎn)量具有關(guān)鍵作用。

表3 2015 年油橄欖落果統(tǒng)計(jì)

3.3 果實(shí)發(fā)育期葉片中可溶性糖含量的變化

萊星和鄂植8 號(hào)在盛花期結(jié)束時(shí)，葉片可溶性糖含量較高，分別為5.92%和6.30%。但隨著果實(shí)的發(fā)育，葉片中可溶性糖含量逐漸降低至3.18%和2.99%，說明幼果發(fā)育消耗了樹體大量的碳水化合物，造成葉片可溶性糖含量下降，果實(shí)膨大期結(jié)束后（8 月中旬），可溶性糖含量又逐步增加至盛花期水平（圖1）。

圖1 油橄欖果實(shí)發(fā)育期可溶性糖含量

3.4 果實(shí)發(fā)育期葉片中淀粉含量的變化

葉片中淀粉含量在花期結(jié)束后出現(xiàn)短時(shí)下降（降幅30%左右），隨后隨著果實(shí)的快速膨大（6月中旬至8 月中旬），葉片淀粉含量逐漸增加，直到果實(shí)停止生長(zhǎng)時(shí)，淀粉含量達(dá)到高峰（萊星和鄂植8 號(hào)淀粉含量峰值分別為0.50、0.83 mg/g），隨著果實(shí)發(fā)育成熟，葉片中淀粉含量降低至盛花期水平（圖2）。

圖2 油橄欖果實(shí)發(fā)育期葉片淀粉含量

3.5 果實(shí)發(fā)育期葉片內(nèi)源激素含量的變化

3.5.1 ZR 與油橄欖落果的關(guān)系

油橄欖果實(shí)發(fā)育期內(nèi)，葉片ZR 含量呈單峰變化（圖3）?；ㄆ诮Y(jié)束后，ZR 含量逐漸增加，2 個(gè)品種分別在7 月中旬和8 月中旬達(dá)到最高，隨著果實(shí)成熟，葉片中ZR 含量逐漸下降，直到果實(shí)完全成熟前ZR 含量又逐漸增加?？梢?，ZR 含量在2 次落果高峰期都處于低水平的狀態(tài)，與落果存在著一定的相關(guān)性。

圖3 油橄欖果實(shí)發(fā)育期ZR 含量

3.5.2 GA3與油橄欖落果的關(guān)系

在整個(gè)果實(shí)發(fā)育期內(nèi)，2 個(gè)品種葉片中GA3含量的動(dòng)態(tài)變化均呈W 形曲線（圖4），花期時(shí)GA3含量較高，隨著坐果GA3含量開始下降，至6 月中旬時(shí)降至第1 個(gè)最低值，隨著進(jìn)入果實(shí)快速膨大期GA3含量又快速上升，7 月底8 月初達(dá)到峰值，之后，隨著果實(shí)發(fā)育成熟GA3含量逐漸下降，到9 月底均保持較低水平，10 月中旬后又緩慢回升。

圖4 油橄欖果實(shí)發(fā)育期GA3含量

3.5.3 IAA 與油橄欖落果的關(guān)系

果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育過程中，葉片IAA 含量呈單峰變化（圖5），IAA 含量峰值出現(xiàn)與夏季枝條快速生長(zhǎng)和果實(shí)膨大期基本相對(duì)應(yīng)，而最低值出現(xiàn)在盛花期后15 d 左右，在果實(shí)成熟前IAA 含量也呈降低的趨勢(shì)，對(duì)比落果曲線，可以推斷，低水平的IAA 與生理落果有相關(guān)性。

圖5 油橄欖果實(shí)發(fā)育期IAA 含量

3.5.4 ABA 與油橄欖落果的關(guān)系

果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育過程中，葉片ABA 含量變化趨勢(shì)與IAA 相似（圖6），ABA 含量峰值也出現(xiàn)在夏季枝條快速生長(zhǎng)和果實(shí)膨大期，而最低值出現(xiàn)在盛花期后15 d 左右，只是在果實(shí)成熟前2 個(gè)品種有所差異，萊星在9 月中旬時(shí)ABA 含量的下降趨勢(shì)趨于平緩，而同一時(shí)期鄂植8號(hào)中ABA含量反而開始增加。

圖6 油橄欖果實(shí)發(fā)育期ABA 含量

3.5.5 內(nèi)源激素平衡與油橄欖落果的關(guān)系

在油橄欖果實(shí)發(fā)育過程中，ABA/GA3、ZR/GA3、IAA/GA3、ZR/ABA、ZR/IAA、（ABA＋I(xiàn)AA）/GA3值變化趨勢(shì)有所不同。5 月花期結(jié)束后，ABA/GA3、ZR/GA3、IAA/GA3、ZR/ABA、ZR/IAA、（ABA＋I(xiàn)AA）/GA3都處于較低的水平，隨著果實(shí)的生長(zhǎng)發(fā)育，6月中旬除了IAA/GA3降低外，其他激素比值都在這個(gè)時(shí)期達(dá)到1 個(gè)高峰，抑制型激素ABA 含量在這一時(shí)期上升，推斷與第1 次生理落果相關(guān)。到夏季7—9月，夏梢開始快速生長(zhǎng)，伴隨生長(zhǎng)型激素IAA、GA3含量逐漸上升和抑制型激素ABA 含量逐漸下降，2 個(gè)品種的ABA/GA3、（ABA＋I(xiàn)AA）/GA3值出現(xiàn)第2 次高峰，IAA/GA3出現(xiàn)在果實(shí)發(fā)育期內(nèi)的第1次高峰，ZR/ABA、ZR/IAA 值出現(xiàn)低谷或保持平緩，而ZR/GA3值在鄂植8 號(hào)中第2 個(gè)峰值明顯，萊星峰值出現(xiàn)較晚并且峰值不明顯。此后隨著枝條生長(zhǎng)勢(shì)的減弱，6 項(xiàng)比值逐漸降低，直到采收前各項(xiàng)比值又處于較低水平（圖7）。

圖7 油橄欖果實(shí)發(fā)育期內(nèi)源激素比值

4 討論與結(jié)論

近年來為制定合理的?；ū９胧藗?cè)诟涕?、蘋果、大櫻桃、李、棗、核桃等果樹落花落果方面做了大量的工作。油橄欖作為引進(jìn)樹種，在地中海原產(chǎn)地的許多科研機(jī)構(gòu)已對(duì)其開花特性、落果規(guī)律進(jìn)行了相關(guān)的研究工作。但在北亞熱帶氣候條件下，研究其開花特性、生理落果規(guī)律是制定相應(yīng)栽培措施提高產(chǎn)量的前提。

試驗(yàn)通過在西秦嶺南坡白龍江河谷地觀察油橄欖花期和落果特點(diǎn)，油橄欖單個(gè)花序從第1 朵小花開放到所有小花完全開放一般持續(xù)5～9 d，花序頂端小花受精后最終發(fā)育成成熟果實(shí)的概率最高，而且不容易脫落，其他位置的小花坐果后均有不同程度的脫落。油橄欖落花落果分為2 個(gè)階段：第1階段生理落果出現(xiàn)在末花期至6 月中旬，正好是受精后果實(shí)快速膨大期，盛花期后30 d 左右達(dá)到落果高峰，30%～40%的初始坐果脫落，這與棗、澳洲堅(jiān)果等相似[13]。分析其原因，這一階段油橄欖幼果生長(zhǎng)迅速，且正值樹體夏梢大量抽生，果梢營(yíng)養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇，同時(shí)該時(shí)間段北亞熱帶內(nèi)陸氣候出現(xiàn)較多的高溫天氣也促進(jìn)了幼果脫落，該結(jié)論與龍眼落果原因相似[23]。第2 階段花后12 周至果實(shí)成熟，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，主要是零星落果。

碳水化合物是影響生理落果的重要因素，潘瑞熾等[24]研究發(fā)現(xiàn)，糖類含量高的葉片和果實(shí)不易脫落，而糖類含量低的則容易脫落。由于花后29～36 d，油橄欖植株抽生大量新梢，相對(duì)落果率達(dá)到一個(gè)高峰，此時(shí)，果梢養(yǎng)分競(jìng)爭(zhēng)加劇，說明幼果發(fā)育消耗大量的碳水化合物得不到及時(shí)補(bǔ)充，結(jié)果枝中貯藏的養(yǎng)分快速分解，但仍然未能給果實(shí)發(fā)育提供足夠的養(yǎng)分，因而出現(xiàn)大量幼果脫落。這一結(jié)果印證了碳水化合物供應(yīng)不足易引發(fā)果實(shí)脫落的結(jié)果。此外，果樹通常通過內(nèi)源激素的變化來調(diào)控未成熟果實(shí)的脫落，從而保證最終成熟果實(shí)的營(yíng)養(yǎng)供給[25]。對(duì)照2 次落果時(shí)期樹體葉片內(nèi)源激素的水平，發(fā)現(xiàn)第1 次生理落果時(shí)期樹體葉片的激素水平除了ZR含量有上升趨勢(shì)外，IAA、GA3含量在花期后都開始緩慢下降，在晚熟臍橙落花落果生態(tài)、生理影響因子研究中對(duì)于生長(zhǎng)類內(nèi)源激素GA3、IAA 和ZR 等含量變化也有類似描述[26]，而這一時(shí)期正好是幼果發(fā)育中需要ZR 促進(jìn)細(xì)胞分裂、GA3協(xié)調(diào)調(diào)運(yùn)葉片中的同化物質(zhì)至果實(shí)的關(guān)鍵時(shí)期，樹體的IAA 和GA3的較低水平是造成大量生理落果的重要原因。Schneider[27]認(rèn)為IAA 從果實(shí)向莖方向運(yùn)輸抑制果柄離層的形成，但I(xiàn)AA 的作用受ZR、GA3、IAA 的制約，IAA 含量降低是造成第2 次生理落果的主要因素。從激素平衡來看，油橄欖果實(shí)發(fā)育期樹體內(nèi)低水平的IAA/GA3和高水平的ABA/GA3、ZR/GA3、ZR/ABA、ZR/IAA、（ABA＋I(xiàn)AA）/GA3與促進(jìn)油橄欖落果有關(guān)。

在北亞熱帶氣候條件下，油橄欖花期一般集中在5月，全株花期17 d 左右，單個(gè)花序從第1 朵小花開放到所有小花完全開放一般持續(xù)5～9 d，單朵花在露瓣后1～3 d 開花，開花后可持續(xù)2～3 d。跟蹤受精后果實(shí)動(dòng)態(tài)發(fā)育，發(fā)現(xiàn)花序頂端小花受精后最終發(fā)育成成熟果實(shí)的概率最高，且不容易脫落，其他位置的小花坐果后均有不同程度的脫落。油橄欖果實(shí)發(fā)育期內(nèi)有2 次落果高峰，2 次生理落果時(shí)期，IAA、GA3、ZR 及ABA 都處于較低的水平。從激素平衡來看，維持低比值的IAA/GA3和高比值的ABA/GA3、ZR/GA3、ZR/ABA、ZR/IAA、（ABA＋I(xiàn)AA）/GA3與油橄欖第1 次落果高峰有關(guān)；維持高比值的ABA/GA3、（ABA＋I(xiàn)AA）/GA3與第2 次落果高峰有關(guān)，IAA/GA3值在第1 次落果出現(xiàn)高峰，第2 次落果期IAA/GA3保持平緩，低比值的ZR/ABA、ZR/IAA與第2 次落果有關(guān)。果實(shí)發(fā)育期，葉片中高含量的可溶性糖和低含量的淀粉主導(dǎo)了2 次生理落果。