番茄花期缺钙与果实脐腐病关系研究_牟咏花.pdf

园 艺 学 报 一 注 材 口 伽 番茄花期缺钙与果实脐腐病关系研究 牟咏花 陆定志 饶立华 浙江省农业科学院作物所 杭州 一 浙江农业大学从了 部 杭州 提 要 花期缺钙诱导了番茄下部叶片的失绿 一旱衰及果实脐腐病的大最产生 这种变化较顶端 附近叶片缺钙症状的出现为旱 在生理生化上则表现为叶片叶绿索 蛋自质的降解和膜透性 及内源 入含量的增加 根系也发生相应的变化 缺钙以 止了叶片 蛋自组分的形成 而 蛋白组分则在缺钙和正常培养作阶段都保持稳定水平 钙调索含肚的变化则出现高 低 高的变化趋势 同时 本文还对钙调索价 细胞功能中的引明空作川进行了 于 仓 关键词 缺钙 番茄 脐腐病 番茄果实脐腐病 二一 一 简称 是番茄生产 普遍存在的生理性 病害 关于脐腐病灼成因 国网外已有不少报道 普遍认为脐腐病是 果实缺钙 尤其 是果实顶端缺钙所引起 或因土壤干燥 水分不足等环境因子所造成 但对各环境因子 是否最终都影响到钙在果实中的含量与分布还无定论 近年来 更多的文献资料表明钙 的生理作用不再局限于一般营养功能 更重要的在于它作为第二信使 在机体生命活动中的调节作用 尤其是继动物以后 植物体内也普遍发现了钙调素 一种钙结合调节蛋白 简称 使钙在植物生长发育中的作用越来越 变得重要 本文从番茄果实脐腐病着眼 研究花期缺钙的生理效应及其与 的关 系 并进一步对缺钙的形态特征和一些生理生化变化以及钙和 对脐腐病发生的调节 等进行探讨 以期为脐腐病的防治提供理论依据 材 料 与 方 法 供试番茄品种为 浙杂 号 于 年间在浙江省农科院塑料大棚内进行 春 秋两季栽培 春季 月 日播种 月 日移栽 秋季 月 日播种 月 日移栽 用 浓度的日本园试处方培养液 以稻谷壳灰为梦质无土育苗 一 植株培养 采用砂培 石英砂用自来水冲洗干净 并以 浸泡 星 期 再用水多次冲洗至流出水中无明显氯离子反应 最后用营养液浸泡数次 浸泡时间 小时以上 处理好的砂装入塑料小淘箩 再套入装有营养液的塑料桶中 苗移栽前依 次用自来水和无离子水冲洗 用园试处方营养液培养 缺钙溶液中的钙盐以相应的钠 盐取代 并使该液保持有 乙二醉双 一氨华乙毕 四乙酸 一 种钙鳌合剂 以创造充分的缺钙环境 每周换 次营养液 缺钙处理在第 果穗的第 朵花授粉时开始 此时该果穗下第 叶还未完全展开 统一取该叶为测试材料 根系则 本文子 年 月收到 年 月收到修改稿 现在浙江省农科院园艺所工作 卷 一 报一 一 扔一一 一 艺一 一 园一 取离根才趁 左右切段 取样株数为 一 株 生理生化分析材料主要来自 年秋番 茄 二 叶绿素含量测定 采用混合液提取法 并以入 公式计算 三 可溶性蛋白含量测定 按 法 四 细胞透性测定 参照潭常方法 并加修改 叶片以钻孔器取样 称 鲜重 根系剪成 左右切段 称 鲜亚 分别加 去离子水提取 以 一 型电导仪 测定 五 内源脱落酸含量测定 采用放射免疫法 六 可溶性蛋白组分分离和鉴定 一 电泳参照 方法 分离胶 浓度 浓缩胶浓度为 二 稳压 小时后以考马斯兰 染色 甲辞乙陵棍合脱色 标准分子量蛋白是 一 范围的 种蛋 自 公司产 异 七 内源钙调素 含最测定 采 月固相酶联免疫泪 马 样品加入提取缓冲 液粗研晰 再经超声裂解仪破碎提取 测试药盒由南京农业大学提供 结 果 一 缺钙植株的形态特征 初花期缺钙处理 天后 植株顶端生长 从附近叶片开始出现褐色小斑 天时整片 叶及生长点枯死 花与蕾变褐 枯焦 脱落 与此同 大量果实顶部出现小褐斑 而 后扩大至格个顶部 形成脐腐 与对照相比 缺钙植株下部第 果穗下叶片更易褪绿变 黄 这种现象甚至较顶部叶片症状出现为早 这一症状春 秋两季试验表现一致 在地上部叶片衷现明显缺钙症状时 此时根部已变揭 腐烂 新根一长出后不久即坏 死 根系粗短 呈丛生状 根鲜重仅为对照的 缺钙处理 天的株高和总果数 分别为对照的 和 左右 总果实发病率 高达 在恢复供钙 天后株 石和总果数仍未见增加 而果实总发病率继续提高 达到 说明前期的缺钙处理对内部代谢的伤害已成为不可逆转 二 缺钙番茄叶片和根系的一些生理生化变化 叶绿素和可溶性蛋白质 缺钙抑制了叶片内叶绿素的合成 并促进了它的降解 图 从培养 一 天的测定结果表明 缺钙和对照叶片的 及 和 都有一定增加 而缺钙处理的增长速率落后于对照 随着时间的进展 对照叶片 含量不断增加 但缺钙叶片 含量却不断下降 其降解速率随着缺钙时间的延长 而加快 在 不同组分中 图 的降解较 图 为早 且前者 的降解速率也快于后者 缺钙加速了叶片内可溶性蛋自含量的下降 图 在与图 相比中进一步看出 可溶性蛋白的降解发生在叶绿素降解之前 缺钙植株叶片叶绿素含量在培养第 天时有 所上升 然后下降 而可溶性蛋自一直处习 下降趋势 缺钙也加速了根内可溶性蛋白的 降解 这一趋势从术与叶片相一致 缺钙和细胞透性 缺钙促进了叶片和根细胞透性的增加 正常培养条件下叶片 期 牟咏花等 番茄花期缺钙与果实脐腐病关系研究 和根的电解质外渗率变化较少 在处理后第 天略有上升 至 天时外渗率在 一 左右 仍稳定在一定水平 但缺钙条件 下植株于处理结束时 天 叶片和根的 电解质外渗率分别达到 和 电解质 外渗率的急剧上升表明细胞膜选择透性的丧 失 是细胞趋向死亡的标志 内源 含量 不论缺钙还是正 常培养 叶片中内源 总量及游离态 人 和结合态 含量都随着叶 片的年龄增长而增加 但缺钙条件下三者增 加速率显著大于对照 说明缺钙诱导下部叶 片的早衰 与对照相比 缺钙条件下 含量 的增加 以处理后 天较为明显 而 顽叮在处理后 天有更大的上升 缺钙还 促进了根内源 含量的增加 这种增加 不仅表现在总量上 也表现在 和 的 含量上 但与叶片相比变化相对较少 叶片内可溶性蛋白组分 缺钙和正 常培养条件下叶片可溶性蛋白的 一聚丙 烯酞胺凝胶电泳 一 图谱呈现明 显差异 正常培养植株叶片从幼叶向功能叶 一 了 一一 艺 通 魂 丫气一月 执 乍 浦 曰 之 一 通 一一 应一一一 成 一 月 分困 毖阵户 汽口日 式 曰 土 玉 叨 洲曰 一袄肩汤 口嘲如暇未晰 左 一 工 处理后天数 工 艺 了 图 缺钙对番茄叶片叶绿素总量及 和 含量的影响 一对照 一缺 总叶绿素 叶绿素 叶绿素 一 了 五 廿 七 己 一 压 一 八 污以把助民 的 三明 尸劲 已 洲 月 弓书的 酬御钮隅刘终口雹彩 一门 洲乃功飞 矛 邸 百 心 户 召一 一 厂成 王 一 一 月 一 卫明践勺韶 必粉公心 属之匕一 员 喇如担啊辈诈日雪仅公 裙 图 缺钙对番茄叶片及根 内可溶性蛋白含量的影响 对 狱叶片 缺钙叶片 对照恨 系 缺钙根系 王 一 王 二 左 亡 一 三 一 元 戈一 上一一 一一 一一之 一 只口 汾 种 州 处 园 艺 学 报 卷 么 甘白名 举沟之翌 的 尸 洲 乌如军殷吵扮 八日以 二 式吮口 的成长过程中有一个 左右蛋白组 分的形成 而缺钙叶片则没有这条蛋白带 但有一个 左右的蛋白组分 不论在缺钙 或正常培养的不同阶段都保持稳定水平 叶片钙调素含量 对缺钙和正常培 养叶片内源 含量测定结果 呈显高 低 高的变化规律 图 缺钙条件下第 次上升速率小于对照 但第 次上升不仅在 时间上超前 而且在速率上也显著大于后者 含量的 次上升趋势可能与逆境条件 下细胞的功能和某些酶活性调节有关 讨 论 关于番茄植株的缺钙症状首先出现在植 株幼嫩部分的论点 已广泛被人们所接受 然而 我们在番茄初花期的缺钙试验中发现 在顶端生长点和幼叶还未表现缺钙症状时 斌 工 处理后天数 皿 图 缺钙对番茄叶片内源 含量的影响 对照 研钙 一 立 一 王 第 果穗下部叶片首先表现出失绿和出现黄褐色斑点 图版 说明番茄植株的缺 钙症状并不一成不变 因缺钙时期不同而有各种衷现形式 业已证明 番茄开花后 果 实开始膨大 形成同化物输入中心并优先吸收养分 而供给第 花穗的养分主要由下位 叶片供应 这可能是花穗下部叶片首先出现缺钙症状的一个生理原因 试验结呆表明 在植株外部缺钙症状出现之前 植株内部生理活动已发生了急剧变 化 这主要表现在叶片叶绿素和可溶性蛋自降解的加快 图 及细胞透性和内源 含量的增加 根系也测得类似的结果 试验还发现缺钙抑制了叶片内 蛋白组分的形 成 而 左右蛋白组分则在缺钙穴老过程中备阶段仍保持稳定状态 缺钙条件下 蛋白组分的特异性及 蛋自组分的作用尚下清楚 番茄缺钙培养中叶片内源 含量在不同发育时期出现高 低 高 次上升过程 而且第 次上升显著地超过正常植株 图 对于 的这种特殊行为在番茄生长发 育中的作用尚不十分清楚 但从有关报过表明 钙可以与 多种不同的蛋白质结合 其 中包括 一 复合体 即活化了的钙调索 从而调节了许多酶的活性和细胞功能 关于 作用的分子机理也已建立 其次 在我们另一个试验中还观察到脐腐病果和 正常果中 和钙离子含量随着果实的发育进程而显示有规律的变化 由此推测 含量的第 次上升可能与 参与调节生长中叶片内某些酶活性有关 第 次上升则 可能与叶片衰老中的某些酶活性调节有关 从而调节了番茄果实的发育及脐腐病的产生 有关钙和 在番茄生长发育及脐腐病产生中的作用有待进一步探讨 期 牟咏花等 番茄花期缺钙与果实脐腐病关系研笼 参 考 文 献 日 匕 孙大业 吕刁 汪江物生理学通讯 陈福明 陈顺伟 林业科技通讯 一 潭常 杨惠东 余叔文 周燮 徐义佼 东婉芬 薛应龙主编 植物生理学实验手册 尽科学技术出 饭让 叮一刊 南京农业大学学报 吕 赵子 皓 徐州医学院学报 连一 斋藤隆 片冈节男著 王海廷等译 番茄生理基础 上海科技出版社 一竺封 山崎行哉 价木芳夫 筱原孤 东教大农学部纪要 的 丁 八 工 一 五 入 了 了 王 二 旧 一 一 飞 带 力 二夕 二望 召 艺八召 生口 之 口 人 一 一 了 一 一 一 一 一 一 一 了 一 几一 一 一 一 一 几 一 一 人 一 八 从 一 无 无 乙 王