番茄裂果相關(guān)指標(biāo)篩選及基于果皮特征的裂果機(jī)理研究.pdf

1、番茄(Lycopersicon esculentum Mill.)是重要的世界性蔬菜，分布區(qū)域廣泛，果實(shí)營養(yǎng)價(jià)值高，深受人們喜愛。在長江中下游地區(qū)，夏季常遇高溫多雨天氣，番茄裂果現(xiàn)象頻發(fā)，在生產(chǎn)上造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，耐裂果資源篩選及番茄裂果機(jī)理的研究具有重要的理論意義和實(shí)踐價(jià)值。為了篩選出與番茄裂果相關(guān)的農(nóng)藝性狀指標(biāo)，明確番茄果皮特征與裂果的關(guān)系，進(jìn)而豐富番茄的裂果機(jī)理，本研究進(jìn)行了以下試驗(yàn):
　　1.為了明確與裂果密切相關(guān)

2、的農(nóng)藝性狀，為番茄耐裂品種的選擇提供依據(jù)，本試驗(yàn)以44個(gè)番茄基因型為材料，調(diào)查和測定了番茄的16個(gè)農(nóng)藝性狀，并通過相關(guān)、通徑、多元線性回歸以及主成分分析等多元統(tǒng)計(jì)分析方法，探討了不同性狀與番茄裂果的關(guān)系。結(jié)果表明，44個(gè)材料的16個(gè)農(nóng)藝性狀的變異系數(shù)范圍是1.37％～102.22％。通過聚類分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)歐氏距離為12.5時(shí)，可將44個(gè)番茄材料分為耐裂、易裂和極易裂3大類。通過相關(guān)分析和通徑分析，從其余15個(gè)性狀中篩選出4個(gè)與裂果率關(guān)系最

3、為密切的性狀指標(biāo)，其中干重、心室數(shù)與裂果率呈正相關(guān)，果皮厚度／橫徑和硬度與裂果率呈負(fù)相關(guān)。以篩選的4個(gè)性狀指標(biāo)為自變量，裂果率為因變量，建立回歸方程Y=0.717+0.08X1-0.674X2+0.007X3+0.0004X4。通過主成分分析可將4個(gè)性狀指標(biāo)降維到2個(gè)主成分，分別為果實(shí)形態(tài)指標(biāo)和果皮力學(xué)性能指標(biāo)。
　　2.為了探討果皮組織結(jié)構(gòu)和果皮細(xì)胞壁組分對番茄裂果特性的影響，以耐裂番茄品種‘LA1698’及易裂品種‘LA268

4、3’為材料，選取綠熟期、轉(zhuǎn)色期和紅熟期3個(gè)發(fā)育時(shí)期的果實(shí)，通過觀察果皮的解剖結(jié)構(gòu)、測定細(xì)胞壁果膠和半纖維素等組分的含量，比較耐裂和易裂品種果皮組織結(jié)構(gòu)和細(xì)胞壁組分差異，分析其與裂果的關(guān)系。結(jié)果表明，2品種的裂果現(xiàn)象主要發(fā)生在轉(zhuǎn)色期至紅熟期，易裂品種‘LA2683’的裂果率顯著高于耐裂品種‘LA1698’。石蠟切片觀察表明，兩個(gè)品種果皮的解剖結(jié)構(gòu)有明顯的區(qū)別。耐裂品種‘LA1698’的角質(zhì)層和亞表皮層較厚，角質(zhì)層與表皮層結(jié)合更加緊密，亞表

5、皮層細(xì)胞較小，排列更加整齊。而易裂品種‘LA2683’則與此相反，并且亞表皮層細(xì)胞皺縮明顯。細(xì)胞壁組分的測定結(jié)果顯示，隨著果實(shí)發(fā)育，易裂品種的水溶性果膠(WSP)含量增加，耐裂品種則是先增加后減少，而2個(gè)品種的其余細(xì)胞壁組分含量變化趨勢相同，均呈下降趨勢。其中，耐裂品種‘LA1698’果皮中的離子結(jié)合果膠(CSP)、共價(jià)結(jié)合性果膠(SSP)、總果膠、半纖維素（與細(xì)胞壁緊密和松散結(jié)合型）含量均顯著高于易裂品種‘LA2683’。耐裂品種‘L

6、A1698’的WSP/(CSP+SSP)比值從綠熟期的0.35提高到紅熟期的0.72，易裂品種‘LA2683’的比值則是從0.58提高到1.18。綜上所述，果實(shí)角質(zhì)層與亞表皮層厚，亞表皮層的細(xì)胞較小，排列整齊，離子和共價(jià)結(jié)合型果膠、半纖維素的含量高以及WSP/(CSP+SSP)的比值小，可能是果實(shí)耐裂的重要原因。
　　3.為了揭示果皮礦質(zhì)元素含量和果皮細(xì)胞壁水解酶活性對番茄果皮特性及裂果的影響，本試驗(yàn)以耐裂品種‘LA1698’及易

7、裂品種‘LA2683’為材料，選取綠熟、破色、轉(zhuǎn)色、粉紅和紅熟5個(gè)果實(shí)發(fā)育時(shí)期，測定果皮硬度和延展性，果皮Ca2+、Mg2+、K+、B元素含量及果皮細(xì)胞壁多聚半乳糖醛酸酶(PG)、果膠甲酯酶(PME)、β-半乳糖苷酶(β-Gal)、纖維素酶(CX)的活性，比較耐裂和易裂品種果皮中礦質(zhì)元素含量和主要細(xì)胞壁水解酶活性，分析其與果皮特性及裂果的關(guān)系。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，相對易裂品種而言，在果實(shí)發(fā)育過程中，耐裂品種果皮硬度和延展性較高，果皮中擁有更高的C