柑桔種子發(fā)育過(guò)程的顯微觀測(cè)及相關(guān)內(nèi)源激素測(cè)試與分析.pdf

1、柑桔是蕓香科植物，為世界第一大水果，也是我國(guó)最重要的果樹(shù)之一。種子影響柑桔的生產(chǎn)和消費(fèi)，無(wú)核或少核品種因食用方便和品質(zhì)優(yōu)良而備受消費(fèi)者的青睞。但相對(duì)種子較多的品種，部分無(wú)核品種的豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性比較差，栽培管理難度高。目前關(guān)于柑桔種子發(fā)育進(jìn)程中數(shù)量的變化以及與激素變化的關(guān)系尚無(wú)明確的研究結(jié)論。
　　本論文歷時(shí)2年，對(duì)14份種子數(shù)量迥異的不同柑桔材料，顯微觀察了種子由胚珠到成熟種子的發(fā)育全過(guò)程，并在次年種子形態(tài)發(fā)育明顯變化的前后時(shí)間段，采

2、用高效液相色譜法測(cè)試了種子及其它果實(shí)組分的激素含量。
　　主要研究結(jié)果如下：
　　1.柑桔單果胚珠起始數(shù)目均遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于果實(shí)最終的成熟種子數(shù)目，表明胚珠發(fā)育過(guò)程存在激烈的淘汰現(xiàn)象。
　　柑桔果實(shí)胚珠起始數(shù)目因品種類(lèi)型差異而有所不同，并且遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于成熟種子數(shù)目。甜橙的起始胚珠數(shù)在45~60粒，最終的成熟種子數(shù)品種間則在0~20粒之間均有；2個(gè)柚子的的起始胚珠數(shù)分別為140和160粒，最終的成熟種子數(shù)分別為80和120粒；興津溫

3、州蜜柑的起始胚珠數(shù)為21粒，W-默科特的起始胚珠數(shù)為30粒左右，最終的成熟種子前者為0粒，授粉W-默科特約20粒，未授粉W-默科特約10粒；2個(gè)桔橙雜種TW6-1和TW6-2的起始胚珠數(shù)分別為33粒和21粒，最終的成熟種子分別為10粒和6粒。
　　2.35DAF（Day after flowering）左右是柑桔胚珠發(fā)育變化最為顯著的時(shí)期。
　　對(duì)4個(gè)甜橙品種（埃及甜橙一號(hào)、塔羅科血橙、晚熟湯姆遜臍橙和長(zhǎng)葉橙）連續(xù)兩年的胚珠

4、形態(tài)顯微觀察發(fā)現(xiàn)，在25DAF之前，單個(gè)果實(shí)所觀察的胚珠幾乎無(wú)差別，全部飽滿圓潤(rùn)、大小難辨。而在35DAF，胚珠形態(tài)出現(xiàn)了明顯分化，可區(qū)分為明顯發(fā)育胚珠（Obviously developed ovules，ODOs）和滯后發(fā)育胚珠（Develop-lagged ovules，DLOs）。ODOs最終發(fā)育成正常的種子和敗育的種子（統(tǒng)稱(chēng)成熟種子），DLOs則最終在果實(shí)發(fā)育成熟后形成痕跡狀的殘留物保留在果實(shí)囊瓣中軸內(nèi)側(cè)。
　　其他10

5、個(gè)品種，觀察時(shí)間主要在第二年。結(jié)果發(fā)現(xiàn)果實(shí)發(fā)育過(guò)程中胚珠的變化類(lèi)似上述四個(gè)甜橙品種變化。除W-默科特（授粉和未授粉）、TW6-1和TW6-2品種胚珠分化略早一些（在32DAF左右），其他品種在35DAF左右時(shí)，單果胚珠形態(tài)出現(xiàn)明顯分化。所有試驗(yàn)品種無(wú)論成熟期早晚和種子數(shù)量差異，胚珠形態(tài)分化完成的時(shí)間基本一致。在觀察時(shí)間點(diǎn)35DAF，最早提前3~5天，柑桔果實(shí)胚珠形態(tài)分化已經(jīng)完成，種子數(shù)量已經(jīng)確定。
　　3.胚珠形態(tài)發(fā)育變化最為顯著

6、的時(shí)期與柑桔的受精卵開(kāi)始啟動(dòng)發(fā)育的時(shí)段和柑桔的第二次生理落果期重合。
　　資料以及我們的田間觀察表明，25DAF和35DAF這段時(shí)間，不僅是柑桔種子數(shù)量差異形成的關(guān)鍵時(shí)期，也是柑桔受精卵開(kāi)始啟動(dòng)發(fā)育的時(shí)段，同時(shí)又與柑桔的第二次生理落果期吻合，因此，本段時(shí)間柑桔胚珠的生長(zhǎng)發(fā)育應(yīng)與受精卵的啟動(dòng)和二次生理落果關(guān)系密切。
　　4.對(duì)玉米素（ZT）、赤霉素（GA3）、生長(zhǎng)素（IAA）和脫落酸（ABA）四種植物內(nèi)源激素進(jìn)行了提取和高效液

7、相色譜（HPLC）檢測(cè)，建立了最佳檢測(cè)條件，完成了4個(gè)時(shí)間點(diǎn)所有品種整果、果皮、果肉和胚珠的激素提取和檢測(cè)。
　?。?）流動(dòng)相：乙腈：甲醇：磷酸緩沖液（pH3.0）=20:20:60，進(jìn)樣量：10ul，流速：1ml/min，柱溫：35℃，檢測(cè)時(shí)間：20min。
　?。?）對(duì)混合標(biāo)準(zhǔn)品連續(xù)6次進(jìn)樣，ZT、 GA3、 IAA和 ABA四種激素保留時(shí)間分別為：2.9722±0.0071min、3.4042±0.0013min、7.

8、2448±0.0122min和10.1558±0.0133min。RSD為0.0009％~0.0059%，表明保留時(shí)間重復(fù)性良好。
　?。?）加標(biāo)回收法測(cè)得ZT、GA3、IAA和ABA回收率分別為76.5%、71.7%、79.0%和75.1%，證明激素的提取方法可靠。
　　5.激素含量在胚珠發(fā)育變化最顯著時(shí)期存在顯著變化。
　　對(duì)25DAF、35DAF、50DAF和65DAF四個(gè)時(shí)間點(diǎn)，所有品種整果、果皮、果肉和胚珠的

9、激素含量進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)所有品種四個(gè)時(shí)期各個(gè)部位基本上均是GA3含量最高，含量最少的為ABA。
　　在25DAF和35DAF，不同品種ABA含量的變化與品種的種子數(shù)量的相關(guān)性最明顯。在35DAF時(shí)，種子較多的品種如埃及甜橙一號(hào)的ABA含量，與25DAF相比驟然下降；而無(wú)核或少核品種如紐荷爾臍橙、塔羅科血橙、福本臍橙等品種的ABA含量則表現(xiàn)上升。在W-默科特（授粉和未授粉）、TW6-1與TW6-2四個(gè)材料中，種子偏多的W-默科特（授粉

10、）和TW6-1品種的ABA在35DAF是下降的，種子相對(duì)偏少的W-默科特（未授粉）和TW6-2則相反。
　　6.整果中四種激素比例在胚珠發(fā)育變化最明顯時(shí)期存在顯著差異。
　　資料表明內(nèi)源激素比值R（（ZT+GA3+IAA）/ABA）的下降是導(dǎo)致胚胎敗育的關(guān)鍵因素。對(duì)14個(gè)品種整果的R值在四個(gè)時(shí)期作了比較分析，發(fā)現(xiàn)該值在35DAF前后發(fā)生劇烈變化。在35DAF時(shí)，無(wú)核品種或種子相對(duì)較少品種的R值均明顯降低，而種子較多的品種則明

11、顯上升。
　　變化的幅度因品種類(lèi)型不同而存在一定的差異，如種子數(shù)高達(dá)120粒的沙田柚R值增長(zhǎng)幅度約是埃及甜橙一號(hào)的20倍，是w-默科特（授粉）的10倍左右。無(wú)核或少核的紐荷爾臍橙、塔羅科血橙的下降幅度是種子相對(duì)稍多的長(zhǎng)葉橙和晚錦橙1.35～5倍。在默科特品種中，人工授粉后整果R值上升，而未授粉則下降。桔橙雜種TW6-1和TW6-2的R值均呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，但種子偏多的TW6-1的R值增長(zhǎng)幅度略高于種子相對(duì)較少的TW6-2。
　　

12、7.激素含量及比例在W-默科特授粉與未授粉果實(shí)的胚珠發(fā)育變化最顯著時(shí)期存在明顯差異。
　　對(duì)各時(shí)段W-默科特授粉與未授粉的整果、果皮、果肉和胚珠四種植物激素含量，分別進(jìn)行比較分析。發(fā)現(xiàn)在25DAF時(shí)，從整果看，ZT、GA3、IAA和ABA的含量，W-默科特授粉分別是未授粉的1.20、0.97、0.98和8.70倍，前三種激素非常一致，但ABA明顯高出多倍；從胚珠看，四種激素的含量，W-默科特授粉分別是未授粉的0.50、0.59、0

13、.46和0.99倍，前三種激素前者是后者的近半，而ABA基本一致。在35DAF，從整果看，ZT、GA3、IAA和ABA的含量，W-默科特（授粉）分別是W-默科特（未授粉）的0.56、0.51、0.58和0.87倍，前三種激素前者是后者的近半，ABA基本一致；從胚珠看，四種激素的含量，W-默科特授粉分別是未授粉的1.65、3.51、6.90和14.39倍，前三種激素前者是后者的2倍或更高，ABA提升10倍以上。
　　與25DAF相比