不同濃度IAA色氨酸處理對菠蘿果實(shí)品質(zhì)發(fā)育的影響

杜麗清　姚艷麗　孫光明　張秀梅

摘 要 以‘巴厘菠蘿品種為試材，葉面噴施不同濃度的IAA和L-色氨酸，探討對菠蘿果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，50 mg/L IAA和200 mg/L L-色氨酸可增加果實(shí)縱徑，提高單果重，并可提高果實(shí)可溶性固形物、可溶性糖含量和Vc含量，降低有機(jī)酸含量，從而改善果實(shí)品質(zhì)，提高商品率。

關(guān)鍵詞 菠蘿；IAA；L-色氨酸；果實(shí)品質(zhì)

中圖分類號 TS201.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

菠蘿（Ananas comosus）學(xué)名鳳梨，屬鳳梨科（Bromeliaceae）鳳梨屬（Ananas）多年生單子葉常綠草本果樹，是中國熱帶、南亞熱帶地區(qū)最具特色和優(yōu)勢的熱帶水果品種之一，與香蕉、椰子、芒果并列為四大熱帶名果。菠蘿含有豐富的維生素C、碳水化合物、多種有機(jī)酸，風(fēng)味獨(dú)特，深受國內(nèi)外消費(fèi)者的青睞。

目前，全國約80%以上面積的品種是巴厘種 （菲律賓種），約20%的面積是卡因和傳統(tǒng)品種神灣種（臺灣種）、土種等。由于菠蘿種植技術(shù)落后，生產(chǎn)管理水平低，中國菠蘿單產(chǎn)僅達(dá)世界平均水平，維持在20 t/hm2，是高產(chǎn)國家平均單產(chǎn)的1/2，為高產(chǎn)菠蘿田的1/3[1]。同國外菠蘿高產(chǎn)國家相比，中國的平均單產(chǎn)還有很大差距。如何通過栽培措施提高菠蘿的單產(chǎn)和質(zhì)量已成為研究焦點(diǎn)。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上合理使用植物生長調(diào)節(jié)劑提高作物產(chǎn)量與品質(zhì)的報(bào)道并不鮮見。生長素是發(fā)現(xiàn)最早的一種植物激素，現(xiàn)已能進(jìn)行人工合成并廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。色氨酸是植物體內(nèi)吲哚乙酸（IAA）生物合成的前體[2]。齊振宇等[3]研究表明，施用外源IAA可以減輕和延緩網(wǎng)紋甜瓜植株早衰，提升果實(shí)品質(zhì)并增加產(chǎn)量。陳梅[4]研究表明，200～300 mg/L IAA噴施處理蓖麻，對其果穗長、種子千粒重影響不大，但種子含油率分別提高5.9%。也有研究表明，柑橘和鱷梨有將色氨酸轉(zhuǎn)化成IAA 并加以利用的能力。草莓葉面噴施300～400 mg/L的L-色氨酸，使株高、莖粗、葉片厚度、單株葉數(shù)、單株葉面積和產(chǎn)量得到不同程度的提高，改善果實(shí)品質(zhì)[5]，但這2種植物調(diào)節(jié)劑在菠蘿上的應(yīng)用國內(nèi)尚未見相關(guān)報(bào)道。本研究通過對菠蘿葉片噴施不同濃度的IAA和L-色氨酸，以探討其對菠蘿果實(shí)生長發(fā)育及品質(zhì)的影響，為IAA和L-色氨酸在菠蘿生產(chǎn)上的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為菠蘿品種‘巴厘（Ananas comosusr cv. Comte de paris），于2011年8～10月在中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院南亞熱帶作物研究所菠蘿圃進(jìn)行。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)4個處理：20 mg/L IAA、50 mg/L IAA、200 mg/L L-色氨酸、600 mg/L L-色氨酸；1個對照；于謝花后20 d和30 d 分別進(jìn)行噴施處理，噴施量以葉面有水滴下滴為準(zhǔn)。每處理200株。噴施后每隔10 d取樣1次，直至成熟。對果實(shí)的經(jīng)濟(jì)性狀和品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行測定。

果實(shí)大小采用游標(biāo)卡尺進(jìn)行測量；單果重采用稱重法；Vc含量測定采用2，6-二氯酚靛酚滴定法[6]；可溶性糖含量的測定采用蒽酮比色法[7]；有機(jī)酸含量的測定采用NaOH溶液滴定法[8]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)均取3次重復(fù)的平均值，采用Microsoft Excel 2003和SAS統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析及差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對菠蘿果實(shí)主要經(jīng)濟(jì)性狀的影響

2.1.1 對菠蘿果實(shí)橫徑的影響 不同濃度激素處理對菠蘿果實(shí)橫徑的影響見表1。由表1可以看出，不同處理在果實(shí)發(fā)育期間對果實(shí)橫徑影響不同，各處理均不同程度地增加了果實(shí)橫徑，其中20 mg/L IAA處理增加的幅度最大為2.82%；其次為600 mg/L L-色氨酸處理較對照增加了2.07%；50 mg/L IAA和200 mg/L L-色氨酸處理菠蘿果實(shí)橫徑比對照略有增加。方差分析表明，果實(shí)發(fā)育60 d不同處理果實(shí)橫徑在5%水平上差異顯著（p<0.05）外，其他時期不同處理間差異不顯著（p>0.05）。

2.1.2 對菠蘿果實(shí)縱徑的影響 不同處理菠蘿果實(shí)縱徑變化見表2。由表2可以看出，不同濃度的IAA和L-色氨酸處理對菠蘿果實(shí)縱徑的影響不同。20 mg/L IAA處理果實(shí)縱徑在果實(shí)發(fā)育期間均極顯著高于對照，至果實(shí)成熟，縱徑較對照增加了7.89%；200 mg/L L-色氨酸處理在果實(shí)發(fā)育前期縱徑明顯高于對照，但低于20 mg/L IAA處理；在果實(shí)發(fā)育后期增長速度最快，至果實(shí)成熟較對照增加了8.23%；50 mg/L IAA處理和600 mg/L L-色氨酸處理菠蘿果實(shí)發(fā)育期間與對照相比也有明顯提高，但提高的幅度不大，方差分析表明，在5%水平上差異不顯著（p>0.05）。

2.1.3 對菠蘿果實(shí)單果重的影響 不同處理單果重的變化規(guī)律與縱徑的基本一致（表3），20 mg/L IAA處理和200 mg/L L-色氨酸處理均顯著提高了單果重，分別較對照提高了12.6%和12.5%。50 mg/L IAA處理和 600 mg/L L-色氨酸處理單果重分別較對照提高了5.2%和12.0%。其中，以50 mg/L IAA處理的菠蘿單果重提高的幅度最小。由表3進(jìn)一步可知，低濃度的IAA和L-色氨酸噴施處理，菠蘿單果重提高的幅度大于其高濃度處理的。

2.2 不同處理對菠蘿果實(shí)品質(zhì)發(fā)育的影響

2.2.1 對可溶性固形物的影響 可溶性固形物是衡量果實(shí)口感的主要指標(biāo)之一。不同處理菠蘿果實(shí)可溶性固形物的變化見表4。由表4可以看出，不同處理對菠蘿果實(shí)可溶性固形物的影響不同。20 mg/L IAA處理的可溶性固形物含量在菠蘿果實(shí)發(fā)育前期（30～50 d）低于對照；在果實(shí)發(fā)育后期（60～68 d）明顯高于對照，較對照可溶性固形物提高了7.07%，方差分析表明在5%水平上沒有顯著差異（p>0.05）。50 mg/L IAA處理菠蘿果實(shí)在整個發(fā)育過程中可溶性固形物均明顯高于對照，至成熟時較對照提高了14.63%，且在5%水平上差異顯著。200 mg/L L-色氨酸處理菠蘿果實(shí)可溶性固形物較對照也提高了5.47%；而600 mg/L L-色氨酸處理較對照略有降低，但在5%水平上差異不顯著。

2.2.2 對可溶性糖含量的影響 不同濃度激素處理對菠蘿果實(shí)可溶性糖含量的影響見表5。由表5可以看出，不同處理對可溶性糖含量的影響不同。20 mg/L IAA處理菠蘿果實(shí)可溶性糖含量較對照下降，且在5%水平上差異顯著。50 mg/L IAA處理菠蘿果實(shí)可溶性糖含量較對照提高了21.1%，其次為200 mg/L L-色氨酸處理較對照提高了9.4%，600 mg/L L-色氨酸處理可溶性糖含量略低于對照，但在5%水平上差異不顯著（p>0.05）。

2.2.3 對有機(jī)酸含量的影響 不同處理菠蘿果實(shí)有機(jī)酸含量的變化見表6。由表6可以看出，不同處理對菠蘿果實(shí)有機(jī)酸含量的影響不同，在果實(shí)發(fā)育期間，不同處理與對照相比都增加了果實(shí)的有機(jī)酸含量。果實(shí)成熟時，20 mg/L和50 mg/L的IAA處理以及200 mg/L的L-色氨酸處理與對照相比，均降低了有機(jī)酸含量，方差分析表明，50 mg/L IAA處理和200 mg/L L-色氨酸處理與對照存在顯著差異（p<0.05）。600 mg/L L-色氨酸處理的有機(jī)酸含量略高于對照的，方差分析表明，在5%水平上差異不顯著。

2.2.4 對Vc含量的影響 不同處理菠蘿果實(shí)Vc含量的變化見表7。由表7可以看出，菠蘿果實(shí)發(fā)育期間Vc含量呈下降的趨勢，植物激素處理后能普遍提高菠蘿果實(shí)Vc含量，不同處理間存在顯著差異。至果實(shí)成熟，20 mg/L IAA處理Vc含量較對照提高了167.2%，50 mg/L IAA處理與對照相比提高了57.8%，200 mg/L和600 mg/L L-色氨酸處理較對照分別提高了18.4%和55.5%。方差分析表明，除200 mg/L L-色氨酸處理與對照不存在顯著差異外，其他3個處理在5%水平上均達(dá)到了顯著水平。

3 討論與結(jié)論

不同濃度的IAA和L-色氨酸均可促進(jìn)菠蘿果實(shí)的縱徑，使果實(shí)長度與對照相比顯著增加，但果實(shí)橫徑并沒有明顯變化，單果重也顯著增加，說明這2種外源植物調(diào)節(jié)劑的作用方式可能是相同的，IAA和L-色氨酸對細(xì)胞的縱向伸長有促進(jìn)作用。而生長素控制果實(shí)細(xì)胞體積增大的機(jī)制至今仍不清楚。有人認(rèn)為，外源IAA可提高一些作物體內(nèi)的CaM含量，Ca2+與CaM結(jié)合可調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)多種重要酶的活性和代謝過程，IAA、CaM、Ca2+三者在植物生長過程中可互相調(diào)控[9-10]。謝永紅[11]研究也得到了同樣的結(jié)論，即錦橙采前噴施Ca和IAA，通過IAA來調(diào)節(jié)Ca向果實(shí)內(nèi)部的主動運(yùn)輸和轉(zhuǎn)化，導(dǎo)致高濃度Ca促進(jìn)果實(shí)內(nèi)部糖分累積，抑制Vc分解，中和部分果酸，并加強(qiáng)膜的穩(wěn)定性，減少果實(shí)內(nèi)部Ca和養(yǎng)分的外滲，從而達(dá)到提高果實(shí)品質(zhì)和延長果實(shí)壽命的目的。

色氨酸是植物體內(nèi)IAA生物合成的前體，但目前還沒有直接的證據(jù)證明所有高等植物具有將外源色氨酸轉(zhuǎn)化成IAA并加以利用的報(bào)道。肖浪濤曾證實(shí)柑橘和鱷梨有此能力。而有文獻(xiàn)報(bào)道[12]，噴施色氨酸調(diào)控植物的生長發(fā)育是通過色氨酸影響植物體內(nèi)的激素平衡和促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)如N、P、K等吸收的結(jié)果。

本研究表明，菠蘿葉面噴施50 mg/LIAA和200 mg/L L-色氨酸后，有效地提高了產(chǎn)量，使果實(shí)內(nèi)可溶性固形物、可溶性糖含量和Vc含量提高，使可滴定酸含量降低，增大糖酸比，從而改善果實(shí)口感，提高了果品質(zhì)量。但其作用機(jī)理還需以后做進(jìn)一步的研究。

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