黄诚梅，罗海斌，魏源文，叶丽萍，吴兴剑，曹辉庆，蒋胜理，吴玲玲

（广西作物遗传改良生物技术重点开放实验室，广西南宁 530007）

西番莲（Passiflora edulis），又名百香果、鸡蛋果，属于西番莲科（Passifloraceae）西番莲属（Passiflora L.），主要包括紫果西番莲（Passiflora edulis）和黄果西番莲（Passiflora edulis var. flavicarpa），以及2 个品种之间相互杂交得到的系列品种。我国主要种植区域分布在台湾、广西、广东、海南、福建、云南、浙江、四川和贵州等省区[1-3]。西番莲果实具有极高的营养价值与经济价值，富含人体所需多种氨基酸、维生素和类胡萝卜素、矿物质元素等，有鲜食、药用、油用和绿色观赏等多种用途[4-5]。目前，种植品种以紫色西番莲（台农1 号、紫香）、黄金果（芭乐味、蜂蜜味、荔枝味等）、满天星等为主，也引进试种‘小果黄金果’‘大果黄金果’等新品种[3，6]。

果树的花芽分化与坐果是一个非常复杂的过程。西番莲花芽形成和茎叶生长同步进行，花芽形成和枝条生长同时进行，花芽形成具有其自身的生物学特性和规律[7]。该研究以当前种植品种‘满天星’西番莲为材料，分析坐果盛期西番莲枝蔓不同节位叶片中各项生理指标变化，及其在成花与坐果期间植株叶片内源激素的变化，可为成花坐果期的植株栽培管理技术提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试验地选择。试验于2020 年3 月30 日在广西农业科学院里科学研究基地进行。

1.1.2 供试材料。供试品种为‘满天星’西番莲，果皮呈紫

黄色，外表皮带白色的小斑点。

1.2 方法

1.2.1 材料种植与样品采集。试验采用随机区组设计，种植‘满天星’西番莲苗为嫁接苗（嫁接砧木为黄果实生苗），苗高25～40 cm，于2020 年3 月30 日移栽大田，采用高垄覆膜与篱架种植模式，行株距为2 m×1.5 m，种植密度为2 400 株/hm2。移栽基肥、苗期施肥与开花结果期施肥管理，田间病虫害管理等，均参照常规田间管理方法，并统一进行枝蔓修剪和管护工作。

于西番莲植株成花与坐果期间连续3 d 及以上晴朗无雨的天气开始进行样品采集，分别于2020 年7 月17日、7 月30 日、8 月19 日、8 月25 日、9 月11 日、11 月4日，编号：A1、A2、A3、A4、A5、A6，进行样本采集。选取植株生长发育状态比较一致的3 条二级枝蔓，每个处理随机选取生长比较一致的植株3 株，采集倒数展开完整叶1～3叶（即对应第2～4 节位），重复3 次，剪碎混匀液氮速冻后，用液氮研磨成细粉状，准确称取0.5g 作为测定样品，用于内源激素生长素（IAA）、赤霉素（GA）、脱落酸（ABA）和玉米素核苷（ZR）含量测定。另于11 月4 日西番莲植株坐果盛期，选取植株生长发育状态比较一致的3 条二级枝蔓，每个处理随机选取生长比较一致的植株3 株，采集倒数展开完整叶第1 至6 叶（即对应第2～7 节位），编号：M1、M2、M3、M4、M5、M6，重复3 次，剪碎混匀液氮速冻后，用液氮研磨成细粉状，准确称取0.5 g 作为测定样品，用于各项生理生化指标测定。

1.2.2 测定项目与方法。

（1）代谢物质测定：蔗糖含量采用Ros 比色法测定[8]；可溶性蛋白质含量测定采用考马斯亮蓝G-250 染色法[9]；可溶性淀粉含量用碘显色法[10]；丙二醛（MDA）含量测定采用硫代巴比妥酸显色法[11]。

（2）酶活性测定：过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）、α-淀粉酶、蔗糖磷酸合成酶（SPS）、蔗糖合成酶（SS 合成方向）、硝酸还原酶（NR）等酶活性，均采用苏州格锐思生物有限公司的微板法测试盒测定。每个样品测定重复3 次，取平均值。

（3）内源激素测定：采用ELISA 法[12]测定西番莲叶片样品中内源激素IAA、GA、ABA 和ZR，测定试剂盒来自江苏菲亚生物科技有限公司。样品中内源激素用0.1 mol/L的磷酸缓冲液（pH 7.4）提取，每个样品重复3 次，取平均值。

1.3 数据统计分析

数据统计与处理采用DPS v14.10 软件进行统计分析，以Duncan 新复极差法进行多重比较检验差异显著性；采用Microsoft Excel 2007 进行图表绘制。

2 结果与分析

2.1 西番莲植株枝蔓上不同节位成花坐果情况

‘满天星’西番莲7 月份二、三级蔓基本已经长成并全部上架，8 月底开始出现花芽分化，9 月份开始进入坐果期，在10—11 月达到盛花坐果期。田间调查结果显示，各级枝蔓间以二级枝蔓的花芽分化率与坐果数较多，其中第3～7 节位花芽分化数较多，坐果率较高，且稳定，这与前人在台农1 号西番莲上研究结果一致[7]。

图1 西番莲枝蔓上不同节位成花与坐果

2.2 坐果盛期西番莲枝蔓不同叶位生理指标变化

2.2.1 MDA 和可溶性淀粉含量。从图2 可以看出，西番莲坐果盛期植株中MDA 与淀粉含量均以倒数第1 叶最高，其次是倒数第6 叶。而倒数第2 叶与第3 叶、第4 叶与第5 叶的MDA 含量差异不显著。倒数第3 叶与第5 叶的可溶性淀粉含量差异也不显著。

图2 西番莲枝蔓不同叶位MDA 和可溶性淀粉含量

2.2.2 可溶性蛋白质和蔗糖含量。从图3 可以看出，可溶性蛋白质含量因不同叶位而异，差异均达到极显著，其中以倒数第1 叶最高，其次是倒数第6 叶，最低是倒数第2叶。蔗糖含量则以倒数第4、5、6 高叶位最高，其次是倒数第1、3 叶，最低是倒数第2 叶。

图3 西番莲枝蔓不同叶位可溶性蛋白质与蔗糖含量

2.2.3 SPS 与SS（合成方向）活性。从图4 可以看出，SPS活性均随着叶位提升而提高，以倒数第6 叶最高，除了倒数第2 叶与第3 叶外，均达到差异极显著水平。SS（合成方向）活性以倒数第4、5、6 高位叶较高，倒数第1、2、3 低位叶均较低。这可能与各个叶位的光合能力强弱有较大关系。

图4 西番莲枝蔓不同叶位SPS 和SS（合成方向）活性

2.2.4 POD 与SOD 活性测定。从图5 可以看出，POD 活性在倒数第1 叶与第4、5、6 高叶位中均有较高水平，而SOD活性则呈无规律变化。

图5 西番莲枝蔓不同叶位POD 和SOD 活性

2.2.5 α-淀粉酶与硝酸还原酶活性。从图6 可以看出，α-淀粉酶活性以倒数第1 叶最高，与其他叶酶活性均达到差异极显著水平，这与淀粉含量表现一致。硝酸还原酶活性，除了倒数第2 叶和第6 叶外，其他叶位均有较高活性。

图6 西番莲枝蔓不同叶位α-淀粉酶和硝酸还原酶活性

2.3 成花与坐果期西番莲枝蔓叶片内源激素含量变化

2.3.1 GA 与IAA 含量。从图7 可以看出，在成花与坐果期植株叶片内源激素变化方面，GA 含量7 月份的植株枝蔓分化生长期有一个小高峰，之后在8—9 月份的花芽分化与坐果初期有所降低，到11 月份的花芽分化与坐果盛期才达到高水平。而IAA 则相反，先是7 月份低水平，然后在8 月份形成小高峰，最后在9 月、10 月有所回落。

图7 西番莲枝蔓叶片GA 和IAA 含量

2.3.2 ABA 与ZR 含量。从图8 可以看出，ABA 含量7 月底达到一个高水平，8 月稍有回落，而后提高，直至11 月的花芽分化坐果盛期达到最高值，各时期ABA 含量均达到差异显著水平。而ZR 含量，在7—8 月份的差异不大，在9 月份开始下降，11 月份降至最低水平。

图8 西番莲枝蔓叶片ABA 和ZR 含量

3 结论与讨论

一些落叶果树如苹果、梨等，植株中营养物质的积累是花芽分化与坐果的物质基础，营养物质是否充足，决定了花芽分化和坐果数量与质量的优劣[13]。然而西番莲的花芽形成和枝条生长同时进行，花芽形成和茎叶生长同步进行，必然存在养分的竞争，其花芽形成有自身的生物学特性和规律，但也受器官间营养分配和外界环境的影响[7]，因此，西番莲各级枝蔓与各节位的花芽分化与坐果存在较大差异。该研究中‘满天星’西番莲以二级枝蔓的花芽分化率与坐果数较多，其中第3～7 节位花芽分化数较多，坐果率较高，且稳定，这与前人[7]在台农1 号西番莲上研究结果一致。而且西番莲植株在各节位对应叶片中的生理代谢也各异。该研究中西番莲坐果盛期植株中可溶性蛋白质含量因不同叶位而异，以倒数第1 叶最高。淀粉含量与a-淀粉酶活性也均以倒数第1 叶最高，这为植株枝蔓上高叶位的花芽分化与坐果进程提供由源至库的营养物质运输提供保障。

蔗糖是光合作用的主要产物，蔗糖代谢主要由磷酸蔗糖合成酶（SPS）和蔗糖合成酶（SS）催化，SS 催化的反应是可逆的[14-15]。西番莲植株蔗糖代谢能力强弱均与不同叶位呈正相关性。其中蔗糖含量以倒数第4、5、6 高叶位最高，SPS 活性也均随着叶位提升而提高，SS（合成方向）活性也以倒数第4、5、6 高位叶较高。对于作为植物利用硝酸盐的关键酶——硝酸还原酶活性，除了倒数第2 和第6叶外，其他叶位均有较高活性，这可能与植株各叶位氮利用效率差异有一定关系。

自由基的产生是植物衰老的主要原因[16]。MDA 含量是体现植物活性氧自由基引起细胞膜过氧化程度的重要指标[17-19]。POD、SOD 是清除自由基、防止膜脂过氧化的重要酶类，可以保持自由基产生和消除之间的平衡[20-21]。西番莲植株不同叶位的过氧化反应与抗氧化系统变化规律不明显。其中MDA 含量以倒数第1 叶最高，高叶位反而含量低。POD 活性在倒数第1 叶与第4、5、6 高叶位中均有较高水平，而SOD 活性则呈无规律变化。植物生长发育从营养生长转向生殖生长，其内源激素水平起着重要的调控作用，也因不同种类而各不相同[22]。而且植物激素之间的平衡关系对植物花芽分化的调节作用是十分复杂的过程，各种激素对于花芽分化发育的贡献各不相同[23]。在苹果等果树花芽分化研究中，认为内源GA 含量高对其花芽分化具有抑制作用[23-25]，而内源GA 含量合理升高则有利于棉花、茉莉花芽的分化[22，26]。该研究中，西番莲成花与坐果期植株叶片GA 含量在枝蔓分化生长期有一个小高峰，有利于枝蔓分化与生长发育；而后在花芽分化与坐果初期有所降低，到盛期才达到高水平，有利于花芽分化与坐果。而IAA 则相反，在以枝蔓分化生长为主时期呈低水平，而后花芽分化与坐果初期小高峰，最后在盛期有所回落。ABA 含量在花芽分化坐果盛期达到最高值。而ZR 含量，则是在花芽分化坐果盛期降至最低水平。这表明了西番莲植株在成花坐果期的内源激素之间调控与平衡关系十分复杂，这与其花芽形成和枝条生长同时进行、花芽形成和茎叶生长同步进行等特性有关。这也是可能与该研究中‘满天星’西番莲在8—9 月份期间遭受高温等天气影响其生长，延迟花芽分化与坐果等有关。