王 夢，劉 文，張肇為，呂德國，秦嗣軍

（1.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，沈陽 110161 2.沈陽工學(xué)院，遼寧 撫順 113122）

寒富蘋果是適宜遼寧省中北部及相似氣候區(qū)栽培的蘋果品種[1]，綜合性狀優(yōu)異，但其果柄短粗，在套袋、摘袋時容易引起人為的機械性落果，采收過程中果柄易脫落，一旦操作不當(dāng)就會造成經(jīng)濟損失。在這種情況下，通過噴施外源植物生長調(diào)節(jié)劑處理，拉長寒富蘋果果柄，為有袋栽培和采摘提供便利，同時對寒富蘋果產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。果柄是由花柄發(fā)育而來的，花柄是一種特化的節(jié)間距，大多數(shù)調(diào)控花柄發(fā)育的基因也調(diào)控節(jié)間距的延伸[2]。外源GA4可以促進節(jié)間伸長，減少節(jié)間數(shù)量[3]?；ūc莖的結(jié)構(gòu)相似，因此影響莖的因素對果柄也會有一定影響。普洛馬林是一種重要的植物生長調(diào)節(jié)劑，其主要成分為6-芐基嘌呤和赤霉素GA4+7等比例的混合物，在果樹上多用于促進果樹幼苗發(fā)枝，促進果實生長發(fā)育，增大果個、改善果形指數(shù)、促進著色、提高含糖量等。赤霉素促進植物新生組織伸長，為果樹常用外源植物生長調(diào)節(jié)劑之一。前人研究表明，外源噴施赤霉素能促進葡萄花序伸長，花序長度與赤霉素濃度成正比[4]；在甜櫻桃新梢生長期噴施GA3后，發(fā)現(xiàn)其新梢生長量是對照組的2倍，并可使其內(nèi)源GA3發(fā)生變化[5]；盛花期噴施普洛馬林能顯著提高蘋果果形指數(shù)和果實品質(zhì)[6]。在外源植物生長調(diào)節(jié)劑作用原理的研究中發(fā)現(xiàn)，赤霉素可通過促進細胞分裂和細胞膨大促進花梗伸長[7]。本研究針對遼寧地區(qū)蘋果產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及寒富蘋果生產(chǎn)中存在的問題，應(yīng)用外源植物生長調(diào)節(jié)劑赤霉素拉長寒富蘋果果柄長度和改善果實品質(zhì)，旨在通過拉長果柄降低生產(chǎn)成本，并改良果形和果實品質(zhì)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗于2016~2017年和2021年在沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)校內(nèi)科研基地（41°82'N，123°56'E）進行，試驗材料為寒富/GM256/山定子蘋果樹，栽植于2012年，樹形為自由紡錘形。果園實行常規(guī)管理，自然授粉，人工疏果。供試GA3為北京索萊寶科技有限公司產(chǎn)品，HPLC≥90%；普洛馬林（Promalin，Pr）是美國華侖公司的產(chǎn)品，有效成分含量3.6%。

1.2 方法

取GA3粉末先用少許乙醇溶解，再用清水配制0.2%、0.3%、0.5%、1%梯度處理液，備用。Pr用清水配制成濃度為0.5%的處理液。

1.2.1 GA3對不同果位寒富蘋果果柄長度的影響于2016年4月26日（蘋果初花期花蕾露紅時，晴天）16:00用不同濃度GA3噴施花序處理，6月幼果期疏果時設(shè)置保留中心果和邊緣果2種果位處理，每個處理隨機選取30個果實測量果柄長度。

1.2.2 不同GA3噴施時期和濃度對寒富蘋果果柄長度的影響2017年，在花芽開綻（4月15日）、花蕾露紅（4月

18日）和花序分離（4月24日）3個時期用0,0.2%、0.3%、1%GA3噴施花序，果柄發(fā)育穩(wěn)定后（5月27日）每個處理隨機選取30個中心果果柄進行測量，考察不同噴施時期和濃度對果柄長度的影響。

1.2.3 GA3和Pr對寒富蘋果果柄長度的影響2021年4月20日（花蕾露紅期，晴天），設(shè)置0.5%GA3和0.5%普洛馬林（Pr）噴施花序處理，處理后0,5,10,15,20,25d調(diào)查果柄長度，比較不同植物生長調(diào)節(jié)劑產(chǎn)品對寒富蘋果果柄長度的影響。

1.2.4 GA3和Pr對寒富蘋果果柄細胞形態(tài)的影響GA3和Pr處理5d和15d，取果柄分別進行橫向和縱向解剖，制作石蠟切片對果柄橫向、縱向切面細胞數(shù)量和形態(tài)進行觀察。取樣后用FAA固定后委托武漢塞維爾生物科技公司采用番紅固綠染色法進行檢測。固定液為：3.7%甲醛10mL，50%乙醇50mL，5%乙酸5mL，超純水35mL。1.2.5 GA3和Pr對寒富蘋果果柄內(nèi)源激素含量的影響提取方法：取0.1g冷凍的蘋果果柄，研磨成粉末，加入900μL提取液（異丙醇∶水∶鹽酸=2∶1∶0.02），在4℃條件振蕩30min，加入900μL二氯甲烷后振蕩，4℃10000r?min-1離心5min。吸出下層有機相至2mL離心管中，避光。在樣品管中加900μL二氯甲烷，4℃振蕩30min，離心，吸出下層有機相，將2次有機相合并，在氮氣流下吹干，用400μL80%甲醇（0.1%甲酸水）復(fù)溶，過0.22μL有機濾膜后上機測定。

測定方法：GA3、IAA、ZT、ABA含量測定采用Waters-TQD超高效液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀進行檢測分析，色譜柱為C18，進樣量為10μL。流動相A為超純水；B為純乙腈；C為0.1%甲酸水；D為純甲醇[8]。

1.2.6 GA3和Pr對寒富蘋果果實品質(zhì)的影響果實成熟期后采收，從中隨機選取30個果實進行果實外觀品質(zhì)測定和5個果實進行內(nèi)在果實品質(zhì)測定。用電子天平測定果實的單果重；使用電子游標(biāo)卡尺測量果實的橫徑和縱徑，并計算出果形指數(shù)；采用臺式硬度計測量果實的硬度；用數(shù)顯糖度計測量可溶性固形物；可溶性糖和可滴定酸含量則分別采用蒽酮比色法及綜合滴定法[9]。

1.3 數(shù)據(jù)處理方法

試驗所得數(shù)據(jù)結(jié)果均采用Excel與DPS軟件進行處理，采用單因素（one-way ANOVA）法進行方差分析（p<0.05），利用Origin 9.0軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 GA3處理對不同果位寒富蘋果果柄長度的影響

由圖1可知，對照處理邊緣果果柄長度明顯大于中心果，噴施GA3處理后，不同果位果柄長度均顯著增加，1%GA3處理的果柄長度最長，分別為35.20mm和41.05mm，分別比未噴施GA3的對照果柄長度增加51.27%和51.31%，可見GA3處理對不同果位寒富蘋果果柄長度影響基本相同，由于中心果果柄較短，后續(xù)試驗以中心果為材料繼續(xù)進行研究。

圖1 不同濃度赤霉素處理對寒富蘋果果柄長度的影響Figure 1 Effects of different concentration of GA3 treatments on fruit stalk length of Hanfu apple

2.2 不同GA3濃度和不同噴施時間對寒富蘋果果柄長度的影響

由表1可知，在相同濃度GA3處理的情況下，花蕾露紅期各處理果柄最長，花序分離期和花芽開綻期果柄長度差異不大。果柄長度隨著GA3處理濃度的增加而伸長，濃度越高，果柄的拉長效果越明顯，花蕾露紅期1%濃度赤霉素處理的果柄長度比對照長52.01%，對寒富蘋果果柄拉長效果最好。

表1 不同GA3處理濃度和時間對寒富蘋果果柄長度的影響Table 1 Effects of different concentrations and times of GA3 application on fruit stalk length of Hanfu apple/mm

2.3 GA3和Pr對寒富蘋果果柄長度的影響

由表2可知，對照果柄在處理后5~15d快速伸長，處理后20d之后果柄長度基本不再增加，在處理10d之前,噴施GA3和Pr的處理與對照沒有顯著差異，處理15d時表現(xiàn)出果柄顯著長于對照，且Pr處理的果柄更長，處理20d之后果柄長度變化均較小。處理25d時Pr處理果柄長度為28.77mm，比對照長23.96%，GA3處理果柄長度為26.46mm，顯著低于Pr處理。

表2 不同外源植物生長調(diào)節(jié)劑處理對寒富蘋果果柄長度的影響Table 2 Effects of different exogenous hormone treatments on fruit stalk length of Hanfu apple

2.4 GA3和Pr處理對寒富蘋果果柄細胞形態(tài)的影響

由圖2可知，處理5d時，對照皮層細胞體積較小，細胞數(shù)量多，Pr和GA3處理皮層細胞橫截面明顯增大，細胞數(shù)量少，說明外源激素處理是通過細胞增大而不是細胞數(shù)量增加來改變果柄長度的。處理15d時，對照皮層細胞明顯較處理5d時增大，Pr和GA3處理細胞略有增大，三者間差距縮小。Pr和GA3處理果柄韌皮部的比例明顯較CK增大。由圖3可知，處理5d時CK皮層細胞最小，GA3處理最大；處理15d時，3個處理皮層細胞均明顯伸長，Pr和GA3處理皮層細胞較CK長。

圖2 GA3和Pr處理5d（A、B和C）和15d（D、E和F）寒富蘋果果柄細胞橫向解剖結(jié)構(gòu)Figure 2 Transverse anatomical structure of Hanfu fruit stalk cells after GA3 and Pr treatments for 5d(A,B and C)and 15d(D,E and F)

圖3 GA3和Pr處理5d（A、B和C）和15d（D、E和F）寒富蘋果果柄細胞縱向解剖結(jié)構(gòu)Figure 3 Longitudinal anatomical structure of Hanfu fruit stalk cells after GA3 and Pr treatments for 5d(A,B and C)and 15d(D,E and F)

2.5 GA3和Pr處理對寒富蘋果果柄激素含量的影響

由表3可知，4種激素中，GA3含量最高。在處理5d時，對照的果柄赤霉素含量與處理0d時基本相同，處理15d時，赤霉素含量顯著增加，比處理0d時增加了90.42%。處理5d時Pr處理的赤霉素含量最高，較對照升高了90.42%。GA3處理的果柄中赤霉素含量呈先增加后降低的變化趨勢，在處理15d時含量顯著低于對照和Pr處理。果柄生長發(fā)育過程中Pr處理的IAA含量始終高于其他處理。處理5d時，對照果柄中IAA含量與處理0d時基本相同，處理15d時IAA含量僅略有升高；Pr和GA3處理IAA含量顯著高于對照。隨果柄生長發(fā)育，對照ABA含量一直升高，處理15d時含量達到1.63ng·g-1；Pr處理ABA含量呈先升高后降低的變化趨勢，處理5d時含量最高，達1.71ng·g-1；處理5d和處理15d GA3處理果柄中ABA含量變化不大。隨果柄生長發(fā)育，各處理ZT含量呈降低趨勢，不同處理間差異不顯著。

表3 GA3和Pr處理對寒富蘋果果柄激素含量的影響Table 3 Effects of GA3 and Pr on hormones in fruit stalk of Hanfu apple

2.6 GA3和Pr處理對寒富蘋果果實品質(zhì)的影響

由表4可知，GA3和Pr處理果形指數(shù)顯著高于CK，果實性狀得到明顯改善。Pr處理的單果重顯著高于CK，GA3和Pr處理果實硬度顯著小于CK，可溶性固形物含量顯著高于CK，可滴定酸含量和可溶性糖含量與CK沒有顯著差異。

表4 GA3和Pr處理對寒富蘋果果實品質(zhì)的影響Table 4 Effects of GA3 and Pr on fruit quality of Hanfu apple

3 討論與結(jié)論

果形指數(shù)是蘋果果實的外觀品質(zhì)指標(biāo)，0.95以上為優(yōu)質(zhì)果型。目前市場上現(xiàn)有的果型劑主要成分均是赤霉素和細胞分裂素[10]，而本研究更注重于改善果柄長度，降低成本和損失，同時在此基礎(chǔ)上改善果形。CURRY等[11]在外源噴施赤霉素對元帥系蘋果的研究中發(fā)現(xiàn)，在花蕾露紅期噴施赤霉素處理可使元帥系蘋果果柄長度提高10mm，果實高度提高2.8mm，從而達到拉長果柄和提高果形指數(shù)的作用。本研究結(jié)果表明，在花序分離前期、花芽開綻、花蕾露紅、花序分離時進行GA3處理，均能顯著提高果柄長度，且隨著赤霉素濃度的增加而拉長效果增加?；ɡ俾都t期進行外源植物生長調(diào)節(jié)劑處理效果最好，GA3處理濃度越高拉長效果越顯著，0.5%的Pr處理比0.5%的GA3處理效果好，這與CURRY等[11]用普洛馬林和GA3處理元帥蘋果的結(jié)果一致。果柄的快速生長發(fā)育時期在沈陽為4月下旬至5月上旬，果柄的發(fā)育時期與枝條節(jié)位發(fā)育具有相關(guān)性，因此在這一時期通過噴施外源植物生長調(diào)節(jié)劑可以促進寒富蘋果果柄的生長，這與杜社妮[12]在花芽開綻到花序分離時噴施外源赤霉素能夠促進枝條的生長的結(jié)果較一致。

本研究結(jié)果表明，各處理在采收期果形指數(shù)相比于對照均有所提高，這說明在花序分離前期噴施植物生長調(diào)節(jié)劑可以在一定程度上改良寒富蘋果的果形指數(shù)。各處理可滴定酸和可溶性糖含量無明顯差異，外源植物生長調(diào)節(jié)劑處理對單果重、硬度以及可溶性固形物等果實品質(zhì)影響不一致，這說明外源植物生長調(diào)節(jié)劑處理花序在改善果柄長度和提高果形指數(shù)的基礎(chǔ)上，對果實的其他品質(zhì)影響不大，這與薛曉敏等[13]在不同果形劑處理對‘天汪一號’蘋果果實品質(zhì)影響的研究結(jié)果相一致。

在果樹上，提高果實糖度的先決條件就是增加果實庫強。夏國海等[14]在研究激素與葡萄果實蔗糖積累代謝的關(guān)系中發(fā)現(xiàn)，赤霉素能在幼果膨大期促進果糖積累。李節(jié)法等[15]在盛花后25d外源涂抹赤霉素對‘翠冠’梨果實研究中發(fā)現(xiàn)，赤霉素處理顯著提高梨果實的單果重和可溶性糖含量。本研究發(fā)現(xiàn)外源赤霉素處理能夠提高果實單果重和可溶性固形物的含量，可能與赤霉素促進果實細胞膨大有關(guān)，也可能是由于增加為果枝供應(yīng)養(yǎng)分的光合葉面積之故。試驗當(dāng)年單果重過大有可能與當(dāng)年氣候雨水大有一定關(guān)系，但3年試驗可溶性糖含量均未有明顯增加，可能是與前人處理時間不同所導(dǎo)致。

目前已有研究表明，外源赤霉素能夠促進莖的伸長，調(diào)節(jié)植物內(nèi)源激素的含量。高等植物發(fā)育的高度可塑性依賴于激素和環(huán)境因素對細胞伸長的協(xié)同調(diào)控。赤霉素作為植物激素的一種，與植物生長發(fā)育息息相關(guān)。赤霉素在促進種子萌發(fā)、調(diào)控內(nèi)源激素、促進莖稈伸長、誘導(dǎo)植物成花等方面具有重要作用[16]。馬慶華等[17]在冬棗花期促果措施研究中發(fā)現(xiàn)，花期噴施外源GA3能提高植物體內(nèi)GA3、IAA與ZR的含量。許多學(xué)者將赤霉素應(yīng)用在甘蔗上以此來促進甘蔗莖的伸長，研究發(fā)現(xiàn)在莖伸長早期葉面施用GA3可以通過影響節(jié)間伸長顯著增加植株高度。外源GA3可以改變甘蔗莖尖內(nèi)源激素GA3和ABA的水平，隨后破壞ETH、IAA和細胞分裂素之間的平衡，最終促進節(jié)間的生長和發(fā)育[18-19]。同樣，QIU等[20]研究表明外源GA3處理可以提高內(nèi)源GAs水平，降低ABA和ETH水平。本試驗結(jié)果表明，在花蕾露紅期，外源噴施赤霉素能夠提高果柄內(nèi)源GA3、IAA含量，說明外源赤霉素處理可通過調(diào)節(jié)植物內(nèi)源激素含量從而促進果柄伸長，這與前人研究結(jié)果一致。但本研究發(fā)現(xiàn)，外源赤霉素處理能夠提高果柄ABA含量，這可能與果柄部位特殊有關(guān)。

閆國華等[21]在赤霉素對元帥系蘋果的研究中發(fā)現(xiàn)，赤霉素和細胞分裂素這類具有細胞分裂活性的物質(zhì)能夠促進細胞的伸長，從而達到拉長果柄長度和提高果形指數(shù)的作用。本試驗通過觀察果柄細胞顯微結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，外源赤霉素處理的皮層細胞體積增大，但數(shù)目未增加，說明外源植物生長調(diào)節(jié)劑通過促進細胞增大而不是細胞分裂導(dǎo)致果柄拉長。同時，在果柄發(fā)育期ZT含量無變化，也間接證明外源赤霉素不是通過細胞分裂促進果柄伸長的。王迪[22]對煙草花柄發(fā)育的石蠟切片觀察發(fā)現(xiàn)，花柄長度的變化是由于花柄細胞伸長造成的，與細胞的分裂無關(guān)，這與本研究結(jié)果一致。

本試驗結(jié)果表明，赤霉素處理能夠顯著提高果柄長度并改善果型。外源赤霉素處理能夠顯著提高果柄發(fā)育期內(nèi)GA3、IAA和ABA含量?；ɡ俾都t期外源赤霉素處理通過細胞體積增大而不是細胞分裂進而促進蘋果果柄伸長。外源赤霉素處理果實硬度降低6.5%，但可以明顯拉長果柄，有利于降低用工成本和果損失率，同時可以通過增大果個、拉長果形、提高可溶性固形物含量提高果實品質(zhì)。因此，在花蕾露紅期外源噴施赤霉素可應(yīng)用于寒富蘋果栽培管理，普洛馬林的作用效果較好，可為寒富蘋果產(chǎn)業(yè)節(jié)本提質(zhì)增效發(fā)展提供保障。