枣成熟期果皮解剖结构特性研究

刘 鑫，杨翠花，雍 鹏，杨延青

(1.山西省林业科学研究院，山西 太原 030012;2.中条山国有林管理局祁家河林场，山西 夏县 044400)

枣树是我国特有的经济林栽培树种之一，已有3 000年的栽培历史，广泛分布于中国干旱、半干旱地区。枣裂果是目前枣产业中最重要的问题之一，关于枣果实生长发育动态及其组织解剖结构的研究还很不完善，对于枣果实的组织解剖构造与裂果之间的关系也不很明确。因此，笔者通过对枣果皮解剖结构的观察，以期进一步了解枣果皮的特点，探索果皮结构与裂果的关系，提高枣果实的产量和品质。

1 材料与方法

1.1 试验材料及样品采集

试验地设在清徐县徐沟镇杜村山西省林业科学研究院枣树研究基地，试材为生长发育良好、树势相对一致、无病虫害的8年生壶瓶枣树。于2012年8月28日至9月底，随机选取生长方向、着生方位一致，2年生至3年生永久性二次枝的第3节到第4节枣股抽生的枣吊上发育正常的果实，每次每株随机采5个果实。以3株为1小区，设3次重复，每隔1周采样1次。

1.2 试验方法

1.2.1 枣果皮组织解剖结构观察

用双面刀片将果实阳面果肩部位果皮垂直划分成约1 mm×2 mm的小块，放入FAA固定液中进行固定。制切片时将材料从FAA固定液中取出，依次进行脱水、透明、浸透、包埋、修蜡、融蜡、染色、封片等。将制作好的切片在OLYMPUS光学显微镜下观测并拍照。

1.2.2 枣果皮结构扫描电镜观察

用双面刀片将果实阳面果肩部位果皮垂直分划成约1 mm×2 mm的小块，立即放入2.5%戊二醛固定液中，固定24 h后，用磷酸缓冲液冲洗3次，经乙醇梯度脱水，CO2超临界干燥，喷金，在KYKY-2800B扫描电镜下观察和拍照。

1.2.3 枣果皮细胞超微结构观察

用双面刀片将果实阳面果肩部位果皮垂直划分成约1 mm×2 mm的小块，浸泡于3%戊二醛磷酸缓冲液(pH 7.2)抽气，然后静置，室温固定4 h.再转入1%锇酸缓冲液中固定，4℃保存。制片时，依次进行洗涤、脱水、置换、浸透、聚合。用LKB-8800型切片机切片，经醋酸双氧铀和柠檬酸铅双重染色后，用JEM-100S透射电镜观察和照相。

2 结果与分析

2.1 枣果皮细胞动态变化

通过壶瓶枣果皮的石蜡切片可以看出，壶瓶枣果皮由外到内依次为角质层细胞、表皮细胞及亚表皮细胞3部分。枣果皮细胞呈长矩形，排列紧密。角质层细胞和表皮细胞的大小比亚表皮细胞小，排列更为紧密，表皮细胞和亚表皮细胞不易区分。越靠近果肉细胞，果皮细胞越大。

壶瓶枣在不同时期果皮细胞的变化见表1.

表1 壶瓶枣在不同时期果皮细胞的变化

由表1可以看出，枣果实从白熟期到成熟期角质层细胞厚度在7.76 μm ～8.73 μm 之间，变化不大。表皮细胞层数在白熟期8月28日是5层～6层，到9月20日成熟期为3层～4层。表皮厚度白熟期为75.12 μm，成熟期下降到59.30 μm.在枣果实成熟过程中，枣果皮厚度呈下降趋势。

壶瓶枣在不同时期果皮细胞的动态变化见图1.

由图1可以看出，在白熟期，枣果皮细胞分裂基本完成，细胞不再增大。枣果皮表皮细胞呈扁长形，排列整齐而紧密，且与亚表皮细胞紧密结合，大小均匀。表皮细胞为5层，层次清晰(图1-a)。在白熟期到成熟期阶段，表皮细胞排列混乱，难以分清层次，细胞由扁长形变为圆形、椭圆形等不规则形状，角质层细胞和表皮厚度变薄，表皮细胞层数减少(图1-b，图1-c)。到枣果实成熟期，表皮细胞、表皮细胞厚度和层数、角质层细胞厚度都减到最小，细胞排列逐渐松散，细胞间隙增大，角质层细胞开始出现裂痕甚至脱落(图1-d)。

图1 枣果皮细胞动态变化

2.2 枣果皮扫描结果观察

壶瓶枣果皮扫描结果见图2.

图2 枣果皮扫描结果

由图2-a可以看出，有一层蜡质层覆盖在枣果皮细胞的表面，果皮表面分布着气孔，气孔的着生点向内凹陷。不同时期的蜡质层有不同程度的裂缝。由图2-b可以看出，在成熟初期，果皮表面蜡质层分布均匀一致，较为光滑平整，龟状纹不明显，果面有微裂缝。由图2-c，图2-d，图2-e可以看出，白熟期到成熟期过程中，果皮表面蜡质层破裂程度不断增大，裂缝数量及裂缝宽度也在不断增加。

2.3 枣果皮细胞的超微观察

壶瓶枣果皮的超微观察见图3.

图3 枣果皮细胞的超微观察

由图3可以看出，壶瓶枣在白熟期，果皮细胞结构基本完整，细胞内液泡占据整个细胞的绝大部分体积，液泡周围包含有各种细胞器和大量丰富的细胞质及其内含物。细胞质及其内含物紧贴细胞壁呈稠密状态，细胞壁结构仍然紧密，相邻细胞细胞壁呈明—暗—明(初生壁—胞间层—初生壁)的胞间层分区结构，胞间层为一薄的高电子密度的暗层，胞间连丝明显(图3-a)。

白熟期到成熟期，果皮细胞内大部分细胞器不明显甚至消失，液泡体积增大，内含物开始减少甚至降解，细胞内出现黑色颗粒，细胞开始空腔化，细胞壁出现木质化，但细胞壁结构仍然完整(图3-b，图3-c)。在成熟期，果皮细胞内含物完全降解，出现大量丝状物质，细胞木栓化和空泡化现象严重。细胞壁中胶层降解，出现胞间隙，细胞壁胞间层电子密度明显降低，但细胞壁仍然保留(图3-d)。

3 结论与讨论

1)通过对壶瓶枣果皮细胞结构的观察，可以看出，枣果皮细胞依次分为角质层细胞、表皮细胞和亚表皮细胞。果皮细胞呈扁长形，越靠近果肉的果皮细胞体积越大。这一点与他人相关研究中的结论相同。

在白熟期，枣果实的形状大小已发育完成，细胞不再分裂、增大。从白熟期到成熟期，果皮细胞的体积变小，细胞层数减少，果皮变薄，细胞排列也变得疏松。枣果皮细胞构成枣果实的外围，是枣果实抵御外界环境侵害的屏障。表皮细胞层数和表皮细胞体积大小直接决定了果皮的厚度。枣在白熟期到成熟期过程中，一旦遇雨，极容易发生裂果，这可能与枣果皮在成熟期变薄有一定的关系。

2)笔者通过对枣果实表面扫描电镜观察发现，枣果皮表面有一层蜡质层，蜡质层上分布有网状的裂缝。随着果实的不断成熟，裂缝的数量、宽度和深度不断增大。枣果实裸露于自然条件下，所处的自然环境的变化导致蜡质层发生龟裂，不同时期蜡质层的龟裂程度均未达到角质层。蜡质层的龟裂程度是否和裂果有关，有待进一步研究。

3)通过对壶瓶枣果皮细胞的超微结构观察发现，在白熟期，果皮细胞排列紧密，细胞壁较薄，可见细胞内的细胞器，细胞之间胞间连丝较发达，胞间层和细胞壁不能区分开来。在成熟期，果皮细胞木质化现象严重，细胞壁明显加厚，果皮细胞弹性、伸缩性减小，胞间层分离，细胞之间存在着大量的空隙，且细胞空泡化严重，空腔急剧增大，可能是果实在成熟期容易发生裂果的原因之一。

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