鄭錫良，任海英，徐云煥，李 崗，梁森苗，周慧芬，戚行江

(1.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 園藝研究所，浙江 杭州 310021;2.浙江省農(nóng)業(yè)廳 經(jīng)濟(jì)作物管理局，浙江 杭州 310020;3.浙江省植物有害生物防控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室—省部共建國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究所，浙江杭州 310021)

楊梅 (Myrica rubra)是我國(guó)南方特有的珍稀水果，果實(shí)甜酸適口，風(fēng)味獨(dú)特，在國(guó)內(nèi)外享有盛譽(yù)，因其顯著的經(jīng)濟(jì)與生態(tài)效益，目前已成為浙江省主要水果之一，其產(chǎn)值已穩(wěn)居各類水果之首。楊梅凋萎病為浙江省近年來(lái)新發(fā)生的病害，具有發(fā)病快、病程長(zhǎng)、傳染性強(qiáng)等特點(diǎn)，目前在浙江省楊梅主產(chǎn)區(qū)迅速蔓延，嚴(yán)重影響楊梅產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展［1］。

鈣信號(hào)是植物信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中重要的信號(hào)分子，參與大多數(shù)細(xì)胞生理代謝的過(guò)程［2］，又是植物生長(zhǎng)發(fā)育必需的營(yíng)養(yǎng)元素，在植物抗逆性中具有重要作用，例如風(fēng)、冷、鹽、干旱、光、氧應(yīng)激等［3-6］外界刺激均可引起細(xì)胞質(zhì)鈣的短暫增加，與黃瓜［7］、網(wǎng)紋甜瓜［8］的低氧耐性有關(guān)，能提高根系SOD、POD等保護(hù)酶的活性［9-10］，減輕滲透脅迫對(duì)葉綠體和線粒體的傷害。

鈣離子還與植物與病原物的互作有重要關(guān)系，能提高植物的水楊酸誘導(dǎo)抗性［11］，胞內(nèi)鈣離子增加是葉片細(xì)胞在病原體侵染時(shí)產(chǎn)生活性氧的必要條件［12］，參與抗病反應(yīng)［13-14］，引起病原菌誘導(dǎo)子的磷酸化，從而起到保護(hù)植物細(xì)胞的作用［15］，參與過(guò)敏性壞死反應(yīng)［16］。

本文對(duì)楊梅發(fā)病植株與健康植株的根、枝(包括木質(zhì)部和韌皮部)和葉等部位的鈣元素含量、根際土壤速效鈣進(jìn)行檢測(cè)分析，分析凋萎病對(duì)楊梅樹(shù)體鈣吸收與分配的影響。

1 材料和方法

1.1 樣品采集

采樣地點(diǎn)為仙居縣西爐村發(fā)病嚴(yán)重的楊梅園。選擇在楊梅園的陽(yáng)面和陰面采集樣品。楊梅發(fā)病植株采集樣品分為發(fā)病重、中等和輕3個(gè)級(jí)別，每個(gè)級(jí)別的楊梅樹(shù)采集3棵樹(shù)的樣品。分別按陽(yáng)、陰面3個(gè)發(fā)病級(jí)別采集樣品測(cè)定鈣元素含量，取其平均值作為發(fā)病植株鈣元素含量。健康植株作為對(duì)照分別在陽(yáng)、陰面采集樣品。樣品以發(fā)病植株有病癥、無(wú)病癥和健康植株的新梢 (包括葉片和枝干)、老齡的枝條 (包括葉片和枝干)和根，取樣長(zhǎng)度約50～100 cm，將枝、根的木質(zhì)部與韌皮部分開(kāi)，分別檢測(cè)木質(zhì)部和韌皮部的鈣元素含量。土樣采集楊梅發(fā)病和健康植株根際表層土下10～20 cm處細(xì)土壤，測(cè)定土壤速效鈣。

1.2 測(cè)定方法

將外業(yè)采集的植物樣在85℃下烘干，粉碎、裝瓶、貼簽待用;測(cè)定營(yíng)養(yǎng)元素含量時(shí)，105℃下烘3 h，準(zhǔn)確稱樣，用鹽酸浸提原子吸收分光光度法，備用測(cè)定。把外業(yè)采集的土樣自然風(fēng)干，過(guò)1.00 mm土壤篩，裝瓶、貼簽備用。醋酸銨提取原子吸收分光光度法測(cè)定土壤速效鈣。

1.3 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用 Excel軟件進(jìn)行整理，并采用SAS統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 葉片鈣元素含量

測(cè)得楊梅發(fā)病植株有病癥和無(wú)病癥新梢葉片鈣元素含量分別是0.47%和0.58%，健康植株(CK)葉片鈣元素含量0.49%，前者與對(duì)照差異不明顯，后者明顯高于對(duì)照。發(fā)病植株老齡葉片的鈣元素含量是0.73%，與健康植株葉片鈣元素含量0.49%相比有明顯差異 (圖1)。

圖1 不同葉片的鈣含量

2.2 枝、根韌皮部與木質(zhì)部的鈣含量

楊梅發(fā)病植株有、無(wú)病癥的新枝韌皮部鈣平均含量分別是0.51%和0.66%，兩者均明顯低于健康植株新枝的韌皮部鈣元素含量 (0.79%)，三者間差異明顯。老枝的韌皮部總鈣含量是0.45%，明顯高于健康植株總鈣含量0.12%，發(fā)病植株根的韌皮部鈣元素含量0.25%，與健康植株根的韌皮部鈣元素含量0.28%相比，無(wú)明顯差異 (圖2)。

圖2 不同枝、根韌皮部的鈣元素含量

發(fā)病植株有、無(wú)病癥的新枝木質(zhì)部的鈣含量分別是0.35%和0.41%，前者與健康植株新枝木質(zhì)部鈣含量0.34%相比，無(wú)明顯差異，但是后者差異明顯。發(fā)病植株無(wú)病癥的老齡枝木質(zhì)部的鈣含量0.21%，明顯高于健康植株老齡枝木質(zhì)部的含量0.12%。根的木質(zhì)部鈣含量是0.2%，與健康植株根木質(zhì)部的0.19%相比，無(wú)明顯差異 (圖3)。

圖3 不同枝、根木質(zhì)部的鈣元素含量

2.3 根際土壤速效鈣含量

測(cè)得發(fā)病植株根際土壤的平均速效鈣含量為741.83 mg·kg-1，健康植株根際土壤的為164.0 mg·kg-1，兩者間差異明顯 (圖4)。發(fā)病植株根際土壤的平均速效鈣含量比健康植株高出了4.5倍。由于樣品采集于同一個(gè)楊梅園，土壤性質(zhì)相同，從根際土壤速效鈣含量差異來(lái)分析，發(fā)病植株可能吸收土壤中鈣功能已衰退。

圖4 不同根際土壤的速效鈣含量

3 小結(jié)與討論

鈣離子的流入是病原菌入侵細(xì)胞后植物產(chǎn)生抗病反應(yīng)的早期信號(hào)之一［13］，胞內(nèi) Ca2+的增加導(dǎo)致活性氧的產(chǎn)生［12］，參與過(guò)敏性壞死反應(yīng)［16］。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，發(fā)病植株有病癥葉片、枝的木質(zhì)部、根的韌皮部和木質(zhì)部等部位的鈣元素含量與健康植株(CK)相比差異不明顯，這說(shuō)明發(fā)病植株枯萎或死亡的葉片及其枝干的木質(zhì)部植物的防衛(wèi)反應(yīng)強(qiáng)度很可能沒(méi)有發(fā)生變化。無(wú)病癥的嫩梢葉片和老齡葉片、枝的木質(zhì)部、老齡枝的韌皮部和木質(zhì)部等部位的鈣元素含量比健康植株 (CK)有明顯升高，這說(shuō)明發(fā)病植株的部分嫩梢部位的死亡引起無(wú)病癥的嫩梢以及老齡枝、葉等有著強(qiáng)烈的防衛(wèi)反應(yīng)以及活性氧產(chǎn)生，這需要大量的鈣離子參與，所以這些部位鈣元素含量明顯升高。發(fā)病植株上表現(xiàn)癥狀和不表現(xiàn)癥狀的嫩梢的韌皮部的鈣元素含量與健康植株相比有明顯降低，這說(shuō)明嫩梢的韌皮部吸收鈣離子的量減少。發(fā)病植株根際土壤的速效鈣含量明顯高于健康楊梅樹(shù)根際土壤的速效鈣含量，說(shuō)明對(duì)整株樹(shù)而言，楊梅發(fā)生凋萎病后對(duì)鈣離子的吸收能力總體衰退了。凋萎病影響楊梅植株吸收及分配鈣離子的機(jī)理尚待進(jìn)一步研究。

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