杨梅肉葱病发生过程果肉内源激素与营养元素的含量分析

颜丽菊，赵慧宇，蒋 芯，朱潇婷，尤建林

(1 浙江省临海市特产技术推广总站，浙江临海，317000；2 浙江省农业科学院农产品质量安全与营养研究所，杭州，310021；3 浙江省农药残留检测与控制研究重点实验室，杭州，310021；4 浙江省台州市种植业推广中心，浙江临海，317000)

杨梅肉葱病是果实生长期最主要的病害之一，在浙江省、福建省等杨梅产区发病率高，2007年福建省杨梅产区永定县肉葱病率大于50%，2018年福安市杨梅肉葱病率超过40%[1]。近几年，笔者在浙江省杨梅产区调研发现，杨梅肉葱病以东魁发病较重，发病率30%～50%。杨梅肉葱病主要发生在硬核期至果实转色前，发病时果实肉柱外凸，果核外露变褐，有的畸形或脱落[2-3]，因此严重影响杨梅产量、外观和品质。目前，杨梅肉葱病发病原因尚无定论，推测是杨梅自身生理因素导致，少量报道认为是果实中病菌或虫害引起[2-4]。

调研发现，杨梅肉葱病的发生与品种、气候及栽培管理水平密切相关。从品种看，主栽品种中东魁杨梅发病率最高；从气候方面看，硬核期随着降雨量增加，肉葱病发病率上升；从管理水平看，树体管理粗放、树势衰弱、营养不均衡、元素亏缺的果园发病较重[1]。另外，桃在硬核期也容易出现因果肉膨大过快，拉力过大造成的果核开裂问题，这与杨梅肉葱病发病特点极为相似。除了品种因素外，硬核期凡能促进果实增长的措施均易引发裂核；如硬核期降雨、大量灌水、过量施肥、过早疏果、施用膨果剂、设施内温度骤变、营养元素缺乏等[5]。研究表明，果树硬核期需要多种营养元素(磷、钾和钙)完成这一过程，虽然需要充足营养，但大量肥料尤其氮肥的大量施用，也会加剧肉葱病的发生。此外，内源激素与梨幼果萼片脱落、表面凸起和裂果有相关性[6-7]。因此，为了探究杨梅肉葱病发生的生理原因，我们选择历年来杨梅肉葱病发生较严重的东魁杨梅为试材，检测果实内源激素及营养元素含量，探究杨梅肉葱病发生的影响因素，为合理防治该病害提供参考。

1 材料与方法

1.1 试剂与设备

脱落酸、赤霉酸、茉莉酸、吲哚乙酸、吲哚丁酸标准品均购自Sigma公司，水杨酸标准品购自源叶公司，氘代赤霉酸、氘代脱落酸、氘代水杨酸、氘代吲哚乙酸标准品均购自Olchemim公司，CNW C18QuEChers填料购自上海安谱公司，色谱级甲醇、乙腈购自德国默克公司，分析纯硫酸、氢氧化钠、硼酸、甲基红、溴甲酚绿指示剂均购自国药集团化学试剂有限公司(北京)，纯净水用Milli-Q(美国Millipore公司产)制备。

梅特勒LE204E型万分之一天平、FA1204电子天平，上海衡际科学仪器有限公司产；TG-16G台式高速离心机，湖南凯达科学仪器有限公司产；水浴氮吹仪，上海那艾仪器有限公司产；CHA-2气浴恒温摇床，苏州威尔实验用品公司产；PS40A超声清洗仪，深华泰科学仪器有限公司产；SKD-20S2消化炉、SKD-100型自动凯式定氮仪、DB-2EFS石墨电热板、ICPMS X-2电感耦合等离子体质谱，美国赛默飞公司产；SCIEX-6500QTRAP液相色谱串联质谱，美国AB公司产；AGLIENT1290高效液相色谱仪、AGLIENT 7890B-5977气质联用仪，美国AGLIENT公司产。

1.2 样品采集

以浙江省临海市括苍镇长潭村20年生东魁杨梅园供试，东经120.96°，北纬28.88°，海拔70 m，砂壤土，pH值5.3，有机质平均含量1.8%，土层30～40 cm，肥力偏低。管理水平中等，一般一年施采后肥和壮果肥各1次，采后肥以中氮高钾复合肥为主，壮果肥以低氮高钾复合肥为主。一年修剪2次，即采后和冬季各1次。挂果多的年份，幼果期适当疏果，使其挂果合理。该杨梅园历年肉葱病发病较重，近3年发病率50%～65%。

采样方法：于杨梅肉葱病发病前(2020年4月27日)，发病初期(2020年5月8日，即硬核初期)和发病中后期(2020年5月18日，即硬核期)采样各1次。调研发现同一株杨梅肉葱病在树冠底部(尤其是下坡树冠底部)发病较重，树冠中上部(特别是上坡树冠顶部)发病较轻或不发病。为了减少差异，同一株采集正常果与病果，第1次在发病前(即果实肉葱病症状还未出来)分别采集树冠顶部和树冠底部正常果实，第2次、第3次分别采集树冠顶部正常果实、树冠底部的发病果实和正常果实各10～15个，选择了3株树龄、长势、挂果、发病情况接近的杨梅作为重复。取样后立即将果实装入PE离心管内贴好标签，并迅速放入液氮速冻，干冰运输，于-80 ℃超低温冰箱保存备用。

1.3 分析测定方法

全氮、磷、钾含量分别采用改良凯氏定氮法、钼蓝比色法和火焰光度计测定，具体操作步骤参照文献[8]；钙(Ca)、镁(Mg)、铁(Fe)、锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)、硼(B)、钼(Mo)含量的测定参照文献[9]的方法。采用高效液相色谱与质谱(HPLC-MS/MS)联用的方法测定果实吲哚乙酸、吲哚丁酸、脱落酸、赤霉素、茉莉酸、水杨酸等6种内源激素含量，具体试验步骤参照龙伟等[10]和陈千思等[11]的方法。

1.4 数据分析

利用Excel 2007和SPSS 21.0软件对试验数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 果实内源激素含量变化

从图1可以看出，发病前，树冠顶部和底部果实中6种激素的含量，除赤霉素差异显著外，其他均无显著差异，其中顶部果实赤霉素平均含量为0.005 ng/g，显著低于底部正常果平均含量0.021 ng/g。

注：发病前，发病初期和发病中期分别对应2020年4月27日、5月8日(硬核初期)、5月18日(硬核期)。图2同。

发病初期，树冠底部正常果和树冠底部病果中，只有茉莉酸和吲哚丁酸含量差异显著，其他激素含量差异不显著。其中，病果茉莉酸平均含量为60.1 ng/g，显著高于正常果平均含量13.3 ng/g；病果吲哚丁酸平均含量为0.37 ng/g，显著高于正常果平均含量0.08 ng/g。正常果中，发病初期树冠顶部和树冠底部果除赤霉素、吲哚丁酸、脱落酸差异显著外，其他均无显著性差异。其中，顶部果赤霉素平均含量为0.045 ng/g，显著高于底部果平均含量0.018 ng/g；顶部果吲哚丁酸平均含量为0.520 ng/g，显著高于底部果平均含量0.080 ng/g；顶部果实脱落酸平均含量为113.3 ng/g，显著低于底部果平均含量219.0 ng/g。发病中后期，树冠底部正常果和树冠底部病果中6种激素，除吲哚乙酸、脱落酸和水杨酸含量差异显著外，其他均无显著性差异。其中，病果吲哚乙酸平均含量为126.1 ng/g，显著高于正常果平均含量40.4 ng/g；病果脱落酸平均含量为247.9 ng/g，显著高于正常果平均含量65.8 ng/g；病果水杨酸平均含量为917.7 ng/g，显著高于正常果平均含量354.0 ng/g。发病中后期，树冠顶部和树冠底部正常果6种激素含量均无显著性差异。

2.2 果实营养元素含量变化

从图2可以看出，杨梅肉葱病不同阶段，病果与正常果中全氮、硼、铜、铁、镁、锰、锌和钼元素含量差别不大；而发病中后期，病果钙、磷和钾元素含量要略低于正常果。

图2 杨梅肉葱病不同发病阶段东魁杨梅果实营养元素含量变化

3 讨论与结论

调查发现，杨梅硬核期降雨、大量灌水、过量施肥、过早疏果、施用膨果剂、设施内温度骤变、营养元素缺乏等均可以加剧肉葱病发生。上述促进果实增长的生产管理措施和气候条件导致了果肉快速增长，进而导致果肉与果核分离。本研究发现，发病初期，病果中吲哚丁酸含量显著高于正常果，说明病果实中不断产生吲哚丁酸来加速细胞伸长和分裂，加速了果肉生长，最终导致与果核发生分离。同时，果实中防御类激素茉莉酸的合成升高，茉莉酸具有类似脱落酸促进果实成熟衰老的作用[12]，同时它作为植物内源信号分子，在损伤信号途径中能诱导多种防御基因的表达[13]。

发病中后期，病果中吲哚乙酸、脱落酸和水杨酸平均含量显著高于正常果。吲哚乙酸在果实发育过程中主要起到促进果实膨大和生长的作用[14]。张雪等[15]对桃缝合线处局部凸出，过早软化现象的研究发现，在果实第二次膨大后期，桃发育障碍果中吲哚乙酸含量要显著高于正常果。本试验中，肉葱病发病中后期病果中吲哚乙酸含量显著高于正常果，可能是导致肉葱病果的肉柱膨大凸出的原因之一。脱落酸在果实发育过程中具有调控生长发育、促进成熟衰老等效应[16]。孟玉平等[17]研究认为，苹果果实进入成熟阶段后，脱落酸含量高，脱落酸/吲哚乙酸高和乙烯高会刺激离层组织中细胞壁分解酶的活性增高，进而促进离层形成，导致落果发生。防御类激素水杨酸在发病中后期病果中的含量显著升高，这与果肉果核分离产生伤口而形成防御反应一致。

果实硬核期需要磷、钾和钙等多种营养元素，本研究发现，在发病中后期病果钙、磷和钾元素含量要略低于正常果，因此在硬核期应及时补充这些营养元素。颜丽菊等[18]研究发现，在杨梅谢花后至硬核期前喷施高钙类肥料可以有效降低肉葱病发生，与本研究结果一致。然而钙、钾和磷元素在肉葱病发生过程中的作用机理，有待进一步研究。

综上所述，为了进一步防控肉葱病的发生，提高杨梅栽培管理水平十分重要，建议一方面在果实硬核前期及时补充磷、钾和钙肥，减少促进果实膨大肥料和膨化剂的使用；另一方面避免硬核期大量灌溉导致果肉快速生长，灌溉应尽量选择晴天，而大雨过后应加强果园排水。