EDTA对壶瓶枣叶片气孔形态特性的影响

张云峰，刘晨筱，郭红彦，白晋华

(山西农业大学，山西 太谷 030801)

壶瓶枣(Zizyphusjujubacv.Huping)在我国已有 3 000 多年的栽培历史，其经济效益高、生产适应性强，但在生产过程中仍存在裂果等问题。气孔分布在叶片和果实表面，是枣果内部与外部物质交换的通道，同时也是水分进入果实的重要通道。枣裂果是在枣树生长发育的关键时期，气孔直接吸收水分引起的。因此，笔者通过喷施不同次数的EDTA，对壶瓶枣裂果叶片表面气孔的特性进行观察，探索叶片表面气孔与裂果的关系，以期为降低裂果率、防治枣裂果提供理论据。

1 材料与方法

1.1 试验材料和设计

试剂选用EDTA(乙二胺四乙酸)，为有机化合物，是一种优良的钙、镁离子螯合剂。试验品种为山西农业大学林学院苗圃的20年生壶瓶枣树。采用完全随机裂区设计，以4棵壶瓶枣树为1个小区进行喷施处理，3次重复。处理A1：喷施2次0.001 g/mL EDTA；处理A2：喷施4次0.001 g/mL EDTA；处理A3：喷施6次0.001 g/mL EDTA；CK为清水对照(喷施6次)。试验在枣果幼果期至成熟期进行(2016年7月10日开始)，每10 d为1个喷药周期(以保证枣树完全吸收EDTA)，处理后4 d进行采样测试。用药量以均匀喷到叶面自然滴水为止，其它管理方式与供试枣园相同。

1.2 试验方法

叶片气孔密度、大小及开度的测定采用指甲油印记法。在摘取叶片前，将无色透明指甲油均匀涂抹在大小适中、无虫眼、完整的叶片上，自然风干3 min～8 min后形成一层薄膜，将薄膜撕下。在载玻片上滴2滴1%碘化钾染液，将带有叶片表皮组织细胞和气孔的薄膜在载玻片上染色30 s～60 s，盖上盖玻片，压平。用OLYMPUS光学显微镜观察、拍照(显微镜视野半径为0.235 6 mm，放大倍数为10×20)，记录8个视野的气孔数目，求平均值；测量其内横径(2个保卫细胞内壁短轴两端间的距离)、外横径(2个保卫细胞外壁短轴两端间的距离)、内纵径(2个保卫细胞内壁长轴两端间的距离)、外纵径(2个保卫细胞外壁长轴两端间的距离)，计算气孔开度及大小。

气孔开度=内横径×内纵径，

气孔大小=外横径×外纵径，

1.3 数据分析

采用EXCEL 2003和SPSS 22进行数据分析和处理。

2 结果与分析

2.1 不同处理对壶瓶枣叶片气孔特性的影响

通过光学显微镜观察壶瓶枣叶片的气孔特性，见图1.图1 a～d分别为处理A1，A2，A3，CK的气孔密度，e～h分别为处理A1，A2，A3，CK的气孔大小及开度。

图1 EDTA不同处理下壶瓶枣叶片气孔特性的比较

由图1可以看出，叶片气孔密度随着EDTA喷施次数的增加呈现下降趋势。2次喷施处理后，叶片气孔密度最高；4次喷施处理后，叶片气孔数目有所下降；6次处理后，叶片气孔数目急剧下降，达到最低。

叶片气孔大小及开度随着EDTA喷施次数的增加而逐渐减小。2次喷施处理后，叶片气孔大小及开度最大；4次处理后，叶片气孔大小及开度有所减小；6次处理后，叶片气孔大小及开度持续减小，达到最低。

进一步对叶片气孔密度、大小及开度进行方差分析，见表1.

表1 EDTA处理后壶瓶枣叶片气孔指标分析

由表1可以看出，喷施不同次数EDTA处理后，叶片的气孔密度、大小及开度均与对照差异极显著。气孔密度A1处理、A2处理、A3处理间差异极显著。气孔开度A3与A1，A2间差异极显著，A1与A2间差异显著。气孔大小A1与A3间差异极显著，A1与A2间差异不显著，A2与A3间差异显著。对照叶片的气孔密度、大小及开度最大，分别为342.92±12.31 p/mm2，263.98±12.33 μm2，636.64±50.64 μm2.A3处理气孔密度、大小及开度最小，分别为203.74±6.56 p/mm2，124.01±13.91 μm2，396.01±27.41 μm2.

2.2 不同处理对裂果率的影响

不同处理对壶瓶枣裂果率的影响见表2.

表2 不同处理对壶瓶枣裂果率的影响

由表2可以看出，喷施不同次数的EDTA对裂果率均有影响。其中，喷施6次EDTA防裂效果最好，裂果率达到最低，仅为13.71%；与清水对照相比，降低了31.42%.喷施4次EDTA后壶瓶枣裂果率为21.57%，比对照降低了23.56%.喷施2次EDTA后壶瓶枣裂果率为38.36%，比对照降低了6.77%.喷施不同次数的EDTA防治裂果效果表现为处理A1<处理A2<处理A3.

进一步对裂果率与气孔特性进行相关性分析，见第19页表3.

由表3可以看出，裂果率与叶片气孔密度呈显著负相关，相关指数为-0.849；裂果率与气孔大小呈极显著负相关，相关指数为-0.934；裂果率与气孔开度呈极显著负相关，相关指数为-0.948.

表3 壶瓶枣裂果率与气孔特性的相关系数

3 结论与讨论

3.1 结论

喷施不同次数EDTA对壶瓶枣叶片表面气孔特性产生的影响不同。随着0.001 g/mL EDTA喷施次数的增加，壶瓶枣裂果叶片的气孔密度、大小及开度逐渐降低；喷施6次EDTA后均达到最低，裂果率也达到最低。裂果率与叶片气孔密度呈显著负相关关系，与叶片气孔大小及开度呈极显著负相关关系，喷施6次EDTA对改善裂果效果最佳。

3.2 讨论

喷施EDTA后可以降低壶瓶枣裂果率，其原因可能是由于喷施EDTA增加了枣果中Ca元素的含量，Ca元素与果胶质结合可以形成钙盐，钙盐可以增强细胞壁的韧性，使果皮更加耐裂。同时，喷施EDTA后，较小的气孔和较低的气孔密度能够更好地控制叶片水分的散失。而黄丽萍等人认为，气孔密度大、气孔大的枣品种较为抗裂。这可能是因为受所处环境因子及试验材料、方法、条件等因素的综合影响，加之目前关于此方面研究较少，导致结论不同。因此，枣裂果与气孔的相关性机理还有待于进一步研究。

参考文献：

[1] 王永惠.中国果树志[M].北京:中国林业出版社,1993.

[2] 宋宇琴,李炜蔷,李六林.生长调节剂对枣果实表面气孔的影响[J].山西农业大学学报,2013,33(6):484-486.

[3] Scorzal R,May L G,Purnell B, et al.Differences in number and area of mesocarp cells between small-and-fruited peach cultivars[J].Journal of the American Society for Horticultural Science,1991,116(55):861-864.

[4] 辛艳伟,集 贤,刘 和.裂果性不同的枣品种果皮及果肉发育特点观察研究[J].中国农学通报,2006,22(11):253-257.

[5] 刘光生,刘源源,马树平.枣裂果主导因子及防裂技术措施研究[J].山西农业科学,2012,40(2)：150-152；176.

[6] 李克志,高中山.枣裂果机理的初步研究[J].果树科学,1990,7(4)：221-226.

[7] 刘世鹏,曹娟云,陈宗礼.5个抗裂枣树品种气孔性状研究[J].福建林业科技,2011,38(3)：85-87.

[8] 候 蕾,陈龙俊.盐胁迫对拟南芥叶片和下表皮细胞大小的影响[J].湖南农业研究通报,2011,29(3):32-35.

[9] 叶春秀,庄振刚,李有忠.棉花叶片气孔制片方法比较及改良[J].分子植物育种,2014,12(3):543-546.

[10] 曹一博,张凌云,李艳芳,等.抗裂性不同的枣果实发育过程中Ca2+分布动态变化[J].电子显微学报,2013,1(2):66-72.

[11] 赵利琴.基于枣裂果对果实发育过程中显微结构及组成物质变化的研究[D].太谷:山西农业大学,2013.

[12] 李彦玲,杨爱珍,王晓琴.脱落酸(ABA)对不同裂果性枣叶片和果实表面气孔的影响[J].北方园艺,2015,16(5):22-26.

[13] Kim T H,Bohmer M,Hu H,et al.Guard cell signal transduction net-work;advances in understanding abscisic acid,CO2and Ca2+signaling [J].Annu Rev Plant Biol,2010,61(2):561-591.

[14] Kim T W,Michniewicz M,Bergmann D C,et al.Brassionsteroid regulates stomatal development by GSK3-mediated inhibition of a MAPK pathway [J].Nature,2012,482(7 385):419-422.

[15] Schroeder J I, Allen G J,Hugouvieux V, et al.Guard cell signal transduction[J].Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol,2001,52(4):527-658.

[16] 刘小平,姚彦睿.枣树叶片气孔形态特征的研究[J].山西林业科技,2013,42(1):47-49.

[17] 陈辉惶.阿克苏地区骏枣裂果机理及防治措施初步研究[D].乌鲁木齐:新疆农业大学,2013.

[18] 黄丽萍,刘 和,陈晓东.裂果性不同枣品种叶片气孔特性观察[J].山西林业科技,2008,4(12):9-14.