芸苔素在猕猴桃授粉中的应用

2024 年 12 月 28 日23:35:49猕猴桃花粉评论120 views阅读19分48秒阅读模式

天然植物生长调节剂14-羟基芸苔素甾醇在猕猴桃授粉中的应用
作者：李玉珠',王艳玲',吴丹',杨艳芹',何洁',夏丽娟 ²,黄瑾 1*成都新朝阳作物科学股份有限公司四川省农药检定所，配图、整理及翻译：播宏公司郎东

摘要：该研究芸苔素在猕猴桃授粉中应用对坐果率和果实品质的影响。结果表明，在红心猕猴桃授粉试验中，0.04μmol/10g花粉芸苔（芸苔素1：花粉50）可明显提高坐果率；在‘金艳’黄心猕猴桃授粉中，0.16和0.06μmol/L 芸苔素（芸苔素1：纯净水1000和纯净水2500）能够显著增加果实硬度，促进果实中维生素C含量及微量元素Fe、Zn和Mn的积累，显著提升黄心猕猴桃的贮运性和营养价值。大量应用实践证明，芸苔素使用浓度低，应用场景丰富，推广十余年来，已广泛应用于超过100种农作物的各个生育期，均未发现任何药害和不良影响，适用于植物激素水平调节，功能多、活性高、安全性好，在促进花芽分化、保花保果、转色增糖、促进代谢、解除药害、浸种拌种、增强抗性、增产增收等方面具有显著效果和经济价值。

关键词；芸苔素；猕猴桃；坐果率；果实品质

芸苔素商品包装

▲芸苔素商品包装

Abstract: This study investigated the effects of brassinolide application on fruit setting rate and fruit quality in kiwifruit pollination. The results showed that in the pollination experiment of red kiwifruit, 0.04 μ mol/10g pollen of Brassica napus (brassinolide 1: pollen 50) could significantly improve the fruit setting rate; In the pollination of 'Jinyan' Huangxin kiwifruit, 0.16 and 0.06 μ mol/L of brassinolide (brassinolide 1: purified water 1000 and purified water 2500) can significantly increase fruit hardness, promote the accumulation of vitamin C content and trace elements Fe, Zn, and Mn in the fruit, and significantly improve the storage and transportation properties and nutritional value of Huangxin kiwifruit.

猕猴桃授粉

▲猕猴桃授粉

Extensive application practice has proven that brassinolide has low concentration and rich application scenarios. After more than ten years of promotion, it has been widely used in various growth stages of over 100 crops without any drug damage or adverse effects. It is suitable for regulating plant hormone levels, with multiple functions, high activity, and good safety. It has significant effects and economic value in promoting flower bud differentiation, maintaining flowers and fruits, color and sugar conversion, promoting metabolism, relieving drug damage, soaking and seed mixing, enhancing resistance, and increasing yield and income.

授粉是种子植物得以繁衍的重要过程，也是果树结实的关键步骤。花粉是植物的雄配子体，经各种媒介传播到雌蕊柱头上后萌发，花粉管伸长钻入柱头，进入子房到达胚珠后，前端破裂释放出两个精细胞，一个与胚珠中的卵细胞结合形成受精卵，另外一个与中央细胞的极核形成受精极核，完成植物的双受精过程。

猕猴桃授粉

▲研究发现经天然芸苔素甾醇处理后的猕猴桃，促进了其花粉管的伸长，花粉萌发率明显提高。实际使用中，在作物的花期使用芸苔素喷施，可促进花粉管伸长，提高花粉活力，提高授粉成功率。对于座果率不佳、或者花期遭遇不良天气的作物，都可以通过使用天然芸苔素甾醇来提升座果率。

猕猴桃是典型的功能性雌雄异株植物，其果实风味独特，富含维生素C、糖类、矿物质等，是我国重要的果树资源。主要分布在陕西、四川、湖北、贵州等地。猕猴桃花粉母细胞的减数分裂发生在雌雄花形态分化之后，由于基因型的不同，导致雌花花粉败育，雄花子房退化，分别形成功能性的单性花凹。其自然授粉受环境因素影响大，导致果实坐果率低，果实品质不稳定，难以达到商品化需求，严重影响果园经济效益。因此在猕猴桃的实际生产过程中多采用人工方式辅助授粉，以提高猕猴桃坐果率和果实品质。

出口猕猴桃花粉

▲使用新型电动鼓风式授粉机授粉

植物在进化过程中逐渐形成内源激素调节网络以应对各种环境胁迫。其中，芸苔素是一类具有促进细胞伸长功能的植物甾醇，普遍存在于从低等到高等的整个植物界，已发现几十种芸苔素类似物。在植物体内各组织均有分布，但是在花粉中含量最多，可达到1~100mg/g鲜重，预示芸苔素甾醇参与调控生殖发育过程。研究发现，外源芸苔素甾醇可促进甜番茄、拟南芥、水稻等多种植物花粉萌发，且可促进花粉管的伸长，表明芸苔素在促进花药发育及花粉成熟、促进花粉管伸长、提高授粉质量中发挥积极作用。其中14-羟基芸苔素甾醇是一种结构新颖的芸苔素甾醇类激素，作为天然植物生长调节剂在农业生产中广泛使用。

芸苔素结构式

▲芸苔素结构式

本研究针对四川省成都市蒲江县的‘东红’‘红阳’‘金艳’猕猴桃，探索14-羟基芸苔素甾醇在猕猴桃人工授粉中的应用方式及其对猕猴桃坐果率和果实品质的影响。结果表明，14-羟基芸苔素甾醇能够明显提高人工授粉方式下的猕猴桃坐果率，提升果实品质，增强果实耐贮运性。

使用羽绒笔给猕猴桃授粉

▲使用羽绒笔给猕猴桃授粉

1 材料与方法
1.1 试验材料
试验园位于四川省蒲江县大兴镇炉坪村，供试品种为七八年生的‘红阳’‘东红’‘金艳’猕猴桃，管理水平中等，其中‘金艳’整体树势较弱。选择树冠大小及长势基本一致的树供试。
0.01%14-羟基芸苔素甾醇可溶粉剂、0.0075%14-羟基芸苔素甾醇水剂，成都新朝阳作物科学股份有限公司提供。猕猴桃花粉由成都阳山农产品服务有限公司提供，放在-20℃冰箱保存，使用时放到4℃冰箱中复苏48h，再常温放置5~8h后使用。
1.2试验设计与方法
2020年4-5月，在猕猴桃花开放2/3以上时，选择晴朗或无雨阴天进行授粉。为保证授粉质量，先后进行3次授粉。采用粉剂点授和液体喷雾两种方式。

猕猴桃花粉粉剂点授

▲猕猴桃花粉粉剂点授

1.2.1 粉剂点授
在‘东红’和‘红阳’猕猴桃上采用粉剂授粉。两品种均是从红肉猕猴桃资源中选育出的红心品种，因其稀有的果肉颜色和口感品质，深受种植者和消费者喜爱，栽培面积迅速扩大，并不断引种到全国各地。红心猕猴桃对气候要求较高，坐果率较其他品种低，产量不稳定。因此，本研究主要关注试验处理对红心猕猴桃坐果率的影响。
试验处理花粉与石松子按照1:2的比例(m/m)混合均匀后作为稀释花粉备用(以下粉剂授粉试验中如无特别说明均简称为花粉)，将0.01%14-羟基芸苔素甾醇可溶粉剂按照0.2:10、1:10、4:10和6:10的比例(m/m)与花粉混合均匀，以未添加14-羟基芸苔素甾醇的花粉为对照，用点授器对雌花花柱进行点授。每处理3株为1个小区，3次重复。

东红猕猴桃

▲蒲江种植的东红猕猴桃

1.2.2液体喷粉
在‘金艳’猕猴桃上采用液体授粉。该品种是由中科院武汉植物园以‘毛花’猕猴桃x‘中华’猕猴桃杂交选育的黄肉猕猴桃，果肉呈黄色，坐果率高，产量大。但其果实品质受授粉质量影响大，容易造成黄心猕猴桃果实商品性下降。因此，本研究主要关注试验处理对黄心猕猴桃品质的影响。

试验处理用0.1%琼脂溶液将花粉配制成0.5%(m/v)花粉悬浮液，再以该花粉悬浮液将0.0075%14-羟基芸苔素甾醇水剂分别稀释1000、2500、5000倍，配制成授粉液，以未添加14-羟基芸苔素甾醇的花粉悬浮液为对照，对雌花花柱进行喷雾授粉。每处理3株为1个小区，3次重复。

出口猕猴桃花粉
授粉前选取猕猴桃树不同部位、长势相近的结果枝条进行标记，每株5个枝条，记录每个枝条上的花蕾数，生理落果后统计各枝条上的坐果数，计算坐果率。在果实采收时每个处理采摘50个果实测定果实横、纵径，计算果型指数；测定单果重、硬度、维生素C、可滴定酸、可溶性固形物、干物质和中微量元素含量。