不同浓度IAA色氨酸处理对菠萝果实品质发育的影响

杜丽清　姚艳丽　孙光明　张秀梅

摘 要 以‘巴厘菠萝品种为试材，叶面喷施不同浓度的IAA和L-色氨酸，探讨对菠萝果实产量和品质的影响。结果表明，50 mg/L IAA和200 mg/L L-色氨酸可增加果实纵径，提高单果重，并可提高果实可溶性固形物、可溶性糖含量和Vc含量，降低有机酸含量，从而改善果实品质，提高商品率。

关键词 菠萝；IAA；L-色氨酸；果实品质

中图分类号 TS201.2 文献标识码 A

菠萝（Ananas comosus）学名凤梨，属凤梨科（Bromeliaceae）凤梨属（Ananas）多年生单子叶常绿草本果树，是中国热带、南亚热带地区最具特色和优势的热带水果品种之一，与香蕉、椰子、芒果并列为四大热带名果。菠萝含有丰富的维生素C、碳水化合物、多种有机酸，风味独特，深受国内外消费者的青睐。

目前，全国约80%以上面积的品种是巴厘种 （菲律宾种），约20%的面积是卡因和传统品种神湾种（台湾种）、土种等。由于菠萝种植技术落后，生产管理水平低，中国菠萝单产仅达世界平均水平，维持在20 t/hm2，是高产国家平均单产的1/2，为高产菠萝田的1/3[1]。同国外菠萝高产国家相比，中国的平均单产还有很大差距。如何通过栽培措施提高菠萝的单产和质量已成为研究焦点。

农业生产上合理使用植物生长调节剂提高作物产量与品质的报道并不鲜见。生长素是发现最早的一种植物激素，现已能进行人工合成并广泛应用于农业生产。色氨酸是植物体内吲哚乙酸（IAA）生物合成的前体[2]。齐振宇等[3]研究表明，施用外源IAA可以减轻和延缓网纹甜瓜植株早衰，提升果实品质并增加产量。陈梅[4]研究表明，200～300 mg/L IAA喷施处理蓖麻，对其果穗长、种子千粒重影响不大，但种子含油率分别提高5.9%。也有研究表明，柑橘和鳄梨有将色氨酸转化成IAA 并加以利用的能力。草莓叶面喷施300～400 mg/L的L-色氨酸，使株高、茎粗、叶片厚度、单株叶数、单株叶面积和产量得到不同程度的提高，改善果实品质[5]，但这2种植物调节剂在菠萝上的应用国内尚未见相关报道。本研究通过对菠萝叶片喷施不同浓度的IAA和L-色氨酸，以探讨其对菠萝果实生长发育及品质的影响，为IAA和L-色氨酸在菠萝生产上的应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料为菠萝品种‘巴厘（Ananas comosusr cv. Comte de paris），于2011年8～10月在中国热带农业科学院南亚热带作物研究所菠萝圃进行。

1.2 试验设计

试验共设4个处理：20 mg/L IAA、50 mg/L IAA、200 mg/L L-色氨酸、600 mg/L L-色氨酸；1个对照；于谢花后20 d和30 d 分别进行喷施处理，喷施量以叶面有水滴下滴为准。每处理200株。喷施后每隔10 d取样1次，直至成熟。对果实的经济性状和品质指标进行测定。

果实大小采用游标卡尺进行测量；单果重采用称重法；Vc含量测定采用2，6-二氯酚靛酚滴定法[6]；可溶性糖含量的测定采用蒽酮比色法[7]；有机酸含量的测定采用NaOH溶液滴定法[8]。

1.3 数据处理

所有数据均取3次重复的平均值，采用Microsoft Excel 2003和SAS统计分析软件进行数据分析及差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1 不同处理对菠萝果实主要经济性状的影响

2.1.1 对菠萝果实横径的影响 不同浓度激素处理对菠萝果实横径的影响见表1。由表1可以看出，不同处理在果实发育期间对果实横径影响不同，各处理均不同程度地增加了果实横径，其中20 mg/L IAA处理增加的幅度最大为2.82%；其次为600 mg/L L-色氨酸处理较对照增加了2.07%；50 mg/L IAA和200 mg/L L-色氨酸处理菠萝果实横径比对照略有增加。方差分析表明，果实发育60 d不同处理果实横径在5%水平上差异显著（p<0.05）外，其他时期不同处理间差异不显著（p>0.05）。

2.1.2 对菠萝果实纵径的影响 不同处理菠萝果实纵径变化见表2。由表2可以看出，不同浓度的IAA和L-色氨酸处理对菠萝果实纵径的影响不同。20 mg/L IAA处理果实纵径在果实发育期间均极显著高于对照，至果实成熟，纵径较对照增加了7.89%；200 mg/L L-色氨酸处理在果实发育前期纵径明显高于对照，但低于20 mg/L IAA处理；在果实发育后期增长速度最快，至果实成熟较对照增加了8.23%；50 mg/L IAA处理和600 mg/L L-色氨酸处理菠萝果实发育期间与对照相比也有明显提高，但提高的幅度不大，方差分析表明，在5%水平上差异不显著（p>0.05）。

2.1.3 对菠萝果实单果重的影响 不同处理单果重的变化规律与纵径的基本一致（表3），20 mg/L IAA处理和200 mg/L L-色氨酸处理均显著提高了单果重，分别较对照提高了12.6%和12.5%。50 mg/L IAA处理和 600 mg/L L-色氨酸处理单果重分别较对照提高了5.2%和12.0%。其中，以50 mg/L IAA处理的菠萝单果重提高的幅度最小。由表3进一步可知，低浓度的IAA和L-色氨酸喷施处理，菠萝单果重提高的幅度大于其高浓度处理的。

2.2 不同处理对菠萝果实品质发育的影响

2.2.1 对可溶性固形物的影响 可溶性固形物是衡量果实口感的主要指标之一。不同处理菠萝果实可溶性固形物的变化见表4。由表4可以看出，不同处理对菠萝果实可溶性固形物的影响不同。20 mg/L IAA处理的可溶性固形物含量在菠萝果实发育前期（30～50 d）低于对照；在果实发育后期（60～68 d）明显高于对照，较对照可溶性固形物提高了7.07%，方差分析表明在5%水平上没有显著差异（p>0.05）。50 mg/L IAA处理菠萝果实在整个发育过程中可溶性固形物均明显高于对照，至成熟时较对照提高了14.63%，且在5%水平上差异显著。200 mg/L L-色氨酸处理菠萝果实可溶性固形物较对照也提高了5.47%；而600 mg/L L-色氨酸处理较对照略有降低，但在5%水平上差异不显著。

2.2.2 对可溶性糖含量的影响 不同浓度激素处理对菠萝果实可溶性糖含量的影响见表5。由表5可以看出，不同处理对可溶性糖含量的影响不同。20 mg/L IAA处理菠萝果实可溶性糖含量较对照下降，且在5%水平上差异显著。50 mg/L IAA处理菠萝果实可溶性糖含量较对照提高了21.1%，其次为200 mg/L L-色氨酸处理较对照提高了9.4%，600 mg/L L-色氨酸处理可溶性糖含量略低于对照，但在5%水平上差异不显著（p>0.05）。

2.2.3 对有机酸含量的影响 不同处理菠萝果实有机酸含量的变化见表6。由表6可以看出，不同处理对菠萝果实有机酸含量的影响不同，在果实发育期间，不同处理与对照相比都增加了果实的有机酸含量。果实成熟时，20 mg/L和50 mg/L的IAA处理以及200 mg/L的L-色氨酸处理与对照相比，均降低了有机酸含量，方差分析表明，50 mg/L IAA处理和200 mg/L L-色氨酸处理与对照存在显著差异（p<0.05）。600 mg/L L-色氨酸处理的有机酸含量略高于对照的，方差分析表明，在5%水平上差异不显著。

2.2.4 对Vc含量的影响 不同处理菠萝果实Vc含量的变化见表7。由表7可以看出，菠萝果实发育期间Vc含量呈下降的趋势，植物激素处理后能普遍提高菠萝果实Vc含量，不同处理间存在显著差异。至果实成熟，20 mg/L IAA处理Vc含量较对照提高了167.2%，50 mg/L IAA处理与对照相比提高了57.8%，200 mg/L和600 mg/L L-色氨酸处理较对照分别提高了18.4%和55.5%。方差分析表明，除200 mg/L L-色氨酸处理与对照不存在显著差异外，其他3个处理在5%水平上均达到了显著水平。

3 讨论与结论

不同浓度的IAA和L-色氨酸均可促进菠萝果实的纵径，使果实长度与对照相比显著增加，但果实横径并没有明显变化，单果重也显著增加，说明这2种外源植物调节剂的作用方式可能是相同的，IAA和L-色氨酸对细胞的纵向伸长有促进作用。而生长素控制果实细胞体积增大的机制至今仍不清楚。有人认为，外源IAA可提高一些作物体内的CaM含量，Ca2+与CaM结合可调节细胞内多种重要酶的活性和代谢过程，IAA、CaM、Ca2+三者在植物生长过程中可互相调控[9-10]。谢永红[11]研究也得到了同样的结论，即锦橙采前喷施Ca和IAA，通过IAA来调节Ca向果实内部的主动运输和转化，导致高浓度Ca促进果实内部糖分累积，抑制Vc分解，中和部分果酸，并加强膜的稳定性，减少果实内部Ca和养分的外渗，从而达到提高果实品质和延长果实寿命的目的。

色氨酸是植物体内IAA生物合成的前体，但目前还没有直接的证据证明所有高等植物具有将外源色氨酸转化成IAA并加以利用的报道。肖浪涛曾证实柑橘和鳄梨有此能力。而有文献报道[12]，喷施色氨酸调控植物的生长发育是通过色氨酸影响植物体内的激素平衡和促进营养物质如N、P、K等吸收的结果。

本研究表明，菠萝叶面喷施50 mg/LIAA和200 mg/L L-色氨酸后，有效地提高了产量，使果实内可溶性固形物、可溶性糖含量和Vc含量提高，使可滴定酸含量降低，增大糖酸比，从而改善果实口感，提高了果品质量。但其作用机理还需以后做进一步的研究。

参考文献

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[12] 陈震德， 黄俊杰， 何金明， 等. 土施L-色氨酸对甘蓝产量和养分吸收的影响[J]. 土壤学报， 1997， 34（2）： 200-205.