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线辣椒畸形果形成机理的研究

时间:2022-09-05 百科知识 版权反馈
【摘要】:辣椒果实畸形的主要原因是其遗传物质突变或者遭受恶劣环境、养分亏缺、种植技术不当等其他不利因素的影响而发生生长上的阻碍,辣椒果实畸形会直接的降低产量与品质,给生产构成不必要的损伤。引起辣椒畸形果的原因通常有温度、光照、水肥供给、坐果节位等。线辣椒畸形果在生产中比较常见,实践观察表明,线辣椒畸形果的成因较多,包括品种、温度、光照、水分、坐果节位等都有可能引起果实畸形。

1 已有的研究进展

辣椒果实畸形的主要原因是其遗传物质突变或者遭受恶劣环境、养分亏缺、种植技术不当等其他不利因素的影响而发生生长上的阻碍,辣椒果实畸形会直接的降低产量与品质,给生产构成不必要的损伤。辣椒畸形果的类型主要有以下几个方面:

变形果:果实外观的改变,形状千奇百怪,如顶部突变、果实裂开、子房加倍、脐部凸起等。

僵果:在果实坐果之后,细胞体积增加缓慢,前期形状像柿饼,末期形状像草莓,果实不再膨大,果皮厚果肉硬,果内基本不含种子或种子特别少,果柄长等。

花青素果:这种情况既可以发生在果实上也可以发生在叶片上。在果实的果皮之下有紫色色素不均匀的分布,但是果皮光滑偶尔会凹凸不平,顶端叶片的中脉上部产生蒲扇形的紫色色斑,然后发展成为紫斑。

引起辣椒畸形果的原因通常有温度、光照、水肥供给、坐果节位等。畸形果经常是由畸形花生长所产生的,畸形花通常在花芽进行分化阶段中产生,和花芽产生前期养分积累程度有关系,如果生长点部位养分积累过多容易导致花器管畸形从而生长成为畸形果(田云等2008;杨晖等2005)。光照对辣椒果实生长发育有着重要影响,曾有试验发现,不同光照强度对叶片光合能力的强弱、生长的快慢、产量的高低有很大的影响,适度遮荫(70%光照强度)可以使春季栽培的辣椒植株净光合速率增加,光补偿点下降,单果质量增加,品质提高,所以有助于植株产量的增加和品质的改善。过多的遮荫(35%~55%光照强度)则会使产量显著降低,坐果的数量也减少。辣椒适宜的光照强度是中等强度的,光饱和点大约是30000lx、光补偿点大约是1500lx,比较能承受较弱的光照。陈银华等(1998)也曾研究过不同光照强度对叶片光合作用过程的影响,试验结果显示合适程度的遮阴会促进叶片的净光合速率和生物产量,叶肉细胞当中类胡萝卜素、叶绿素的含量都会随者光照强度的降低而提高(颉建明2007;张涛2012)。

和光照比较起来,辣椒发育过程对温度的需求比光强更加严格,适合辣椒生长的温度是白天26~32℃,夜间18~22℃,比10℃低或高于35℃,都将会导致叶片生理机能下降,植株生长发育不良,从而产生花朵和果实的脱落(热汗古力·库得热提等2010)。有关干旱和高温胁迫对光合过程的影响原因及程度的试验较多,干旱和高温会导致保卫细胞的气孔关闭、水分平衡破坏、和在Calvin循环里的有关酶活性降低,从而影响作物的光合作用(胡文海2008)。陈先知(2005)等人,曾研究过增加含氮量,畸形果的产生会大大增加。虽然针对辣椒适宜生长环境的研究比较多,但对露地与温室自然栽培条件下引起辣椒畸形果的各种原因比重,从未报道过。

程尚(2010)等人使用蜜蜂或熊蜂给大棚里的甜椒授粉,都可以显著增加坐果率与果实的产量,降低畸形果的产生,熊蜂给大棚甜椒的授粉效果明显高于蜜蜂。贾志银(2010)等人研究出辣椒在受到高温胁迫下,不同两个耐热材料受到高温的伤害会随高温持续时间加长而严重,叶片水分含量没有显著区别,叶绿素慢慢减少,POD活性先增加后减少,在供试辣椒中对高温敏感的材料出现更加突出的症状。不等时间段灌溉番茄,随着灌溉次数增加,畸形果的发生明显下降,并且番茄畸形果畸形的程度也减轻(李天来等2000)。通常畸形花的产生和花芽分化有着密切的联系,和花芽分化时期养分积累情况有关,生长点部位养分积累较多时,容易让花器管畸形从而发展成畸形的果实,番茄的花朵是否生长成为正常的果实,与花芽的生长有很大的联系。曾有一部分研究报道指出,花朵开放时的子房形态与畸形果的产生有密切的关系,尤其是与子房的心室数目关系紧密,但是子房心室的数量除了和自身遗传物质有关联以外,还和花芽分化时期的温度、光照强度、植株养分积累状况、体内相关激素等其它因素有密切关系(杨晖等2007)。

Aloni.B(1996)等人研究出辣椒会因为遮阴程度的提高,即接受光照的减少,花朵脱落就会越多。辣椒果实的形状在开花前期就被决定,低于16℃,会发生单性结实,形成很小的果实,辣椒果实的形状也与源的供应能力、库的竞争能力有关。低温下糖类物质向花芽运输发生变化,容易发生畸形果(Aloni.B et al.1996a,1999b)。国外也有研究出乙烯、NAA等生长调节剂也同样会导致畸形果的产生。干旱和高温条件都可使细胞质中的SOD、APX的活力增加,干旱与高温共同的条件比他们单独引起的伤害更大(Aloni.B et al.1996;HUWH et al.2010)。

2 线辣椒畸形果成因研究

线辣椒畸形果在生产中比较常见,实践观察表明,线辣椒畸形果的成因较多,包括品种、温度、光照、水分、坐果节位等都有可能引起果实畸形(其中温度、光照、水分、与果实线辣椒果实发育及畸形果的形成已经在本书第二章予以叙述)。作者以陕西省中部线辣椒生产地区主栽的2个种类多娇与辛香8号为材料(2个材料均为F1代杂交种,湖南湘研种子有限公司培育了多娇;江西农望高新科技有限公司培育的辛香8号。2个试验线辣椒种子都购买于西安阳光种业有限公司),于2014年03月08日采取冷床育苗,2014年05月12日定植。株距25cm,行距40cm,试验小区面积15m2,田间水、肥等管理条件与生产管理相同,所用田块已连续种植线辣椒3年(即本试验为连作)。试验计划设定为2个组,即分别是大棚温室种植和普通露地种植,每组2个品种。大棚/辛香8号为G1,大棚/多娇为G2,露地/辛香8号为L1,露地/多娇为L2。使用随机区组试验排列,并设置3个重复。自线辣椒始花期,标记开花日期、着生节位,记录果实发育期间光照强度、极端温度,待辣椒达到生理成熟时,采收并测定果实的实际纵径、直线纵径、横径、单果种子数、单果鲜质量等,分析大棚、露地栽培条件下线辣椒果实性状及畸形果成因。

测量的果实性状有辣椒的实际纵径、直线纵径、横径、单果种子数、果实弯曲度、单果鲜质量,测定的环境因子有最高温度、最低温度、光照强度。由于露地线辣椒发生小叶病严重,所以对露地小叶病的发病率进行了统计,大棚里没有小叶病发生,所以不构成对大棚畸形果的影响。

关于畸形果的确定:参考李锡香等(2006)编著的作品《辣椒种质资源描述规范与数据标准》,依照介绍供试品种的果实外形参数,参考不同处理果实发育实际情况,确定正常果实标准,具有下列情况之一的确定为畸形果:弯曲度大于30%的;果实实际纵径不足正常果60%的;果实横径不足正常辣椒果60%。

2.1 线辣椒畸形果与不同坐果节位的关系

从图4-8可以看出,各处理线辣椒畸形率与不同坐果节位总体呈现先下降后上升的趋势。第1节位的畸形率比较高随后下降,一般第3、4、5节位的畸形率比较低,之后,随着节位的上升畸形率呈提高的趋势。通过观察线辣椒果实生长规律发现,一般第1节位的线辣椒畸变以果实弯曲为主,而后期辣椒畸形的重要表现形式是横径、纵径减小。从不同的处理看,L2处理(露地栽培的辛香8号)的变化最为剧烈,L1处理(露地栽培的多娇)的变化相对平缓,辣椒到后期出现的畸形果要远远多于前期。

图4-8 不同坐果节位与线辣椒畸形率的关系
Fig.4-8 The relationship of setting node and abnormal fruit rate in Xianlajiao chilli pepper

(王鑫,赵尊练,2015年)

2.2 线辣椒果实性状、小叶病与畸形果率的相关性

线辣椒有关果实性状、小叶病的发病率与畸形果率的相关系数见表4-9。

表4-9 多娇果实性状、小叶病与畸形果率的相关性
T
able 4-9 Correlation coefficients between abnormal fruit rate and fruit traits,lobular disease incidence in Duojiao

(王鑫,赵尊练,2015年)

从表4-9可以看出,线辣椒果实畸形率与小叶病发病率、果实弯曲度呈正相关,且相关系数达到极显著水平;与果实纵径、果实横泾、单果种子数呈负相关,与果实纵径的相关系数达到极显著水平,与单果种子数的相关系数达到显著水平。

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