范晨偉，田麗波*，商 桑，馬麗榮，楊 怡

（1海南大學(xué)園藝學(xué)院/海南省熱帶園藝作物品質(zhì)調(diào)控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，海南 海口 570228；2海南大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，海南 ?？?570228）

0 引言

【研究意義】黃瓜（Cucumis sativusL.）是葫蘆科黃瓜屬一年生草本植物，在世界各地廣泛種植，同時(shí)也是一種十分重要的設(shè)施栽培蔬菜（牛志紅等，2020）。受基因及環(huán)境的影響，黃瓜的生長(zhǎng)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)空腔狀況?？涨淮笮∈酋r食和加工黃瓜品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)，影響黃瓜產(chǎn)量及品質(zhì)，從而導(dǎo)致黃瓜商品性降低。果實(shí)的生長(zhǎng)主要是指果實(shí)細(xì)胞的分裂和細(xì)胞體積的增大，其中植物內(nèi)源激素在不同程度上影響著細(xì)胞數(shù)量及大小，進(jìn)一步影響著果實(shí)的發(fā)育（楊曉婉，2013）。因此，測(cè)定并分析黃瓜果實(shí)內(nèi)源激素含量與果實(shí)空腔的關(guān)系，對(duì)揭示其內(nèi)源激素在空腔性狀中的功能和作用機(jī)制，以及黃瓜優(yōu)質(zhì)品種的選育具有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】近年來(lái)，已有學(xué)者相繼對(duì)植物果實(shí)空腔性狀形成原因展開(kāi)研究。研究表明，果實(shí)空腔形成主要由遺傳決定，但也受環(huán)境方面影響。溫度（陳剛明和周建業(yè)，2008）、肥水管理（孫如軒和夏海生，2010）、氣候（周光軍和陵軍成，2012）、品種（蒼濤等，2017）及營(yíng)養(yǎng)不均衡（胡南等，2021）等因素均可導(dǎo)致果實(shí)出現(xiàn)空腔性狀。在黃瓜空腔形成的遺傳基礎(chǔ)方面，Wang等（2020）在2個(gè)群體中重復(fù)定位到1個(gè)位于黃瓜2號(hào)染色體上的QTL，候選區(qū)間大小為17.50 Mb（Gy14 V2.0），推斷其很可能是決定黃瓜空腔性狀的QTL。在果實(shí)成熟過(guò)程中，植物激素參與細(xì)胞的增殖，共同促進(jìn)果實(shí)生長(zhǎng)；周賡等（2021）利用2個(gè)四世代雜交組合，通過(guò)主基因和多基因混合模型發(fā)現(xiàn)黃瓜果實(shí)空心性狀主要受2對(duì)加性—顯性主基因和加性—顯性多基因控制，同時(shí)受到環(huán)境的影響。生長(zhǎng)素（IBA）的主要作用是促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)和體積擴(kuò)大（利奧波德和克里德曼，1984），赤霉素（GA）可促進(jìn)細(xì)胞膨大（孟慶偉和高輝遠(yuǎn)，2011），同時(shí)參與果實(shí)果形的調(diào)控（趙曉曉，2019）。Liu等（2016）在研究黃瓜GA受體基因CsGID1a的基礎(chǔ)上，分析了黃瓜CsGID1a-RNAi植株的全基因組表達(dá)，結(jié)果表明黃瓜心室的形成與CsGID1a的表達(dá)譜緊密聯(lián)系，將黃瓜CsGID1a敲除，黃瓜果實(shí)心皮和心室會(huì)發(fā)育畸形，出現(xiàn)嚴(yán)重的黃瓜果實(shí)空洞，說(shuō)明黃瓜果實(shí)空腔可能受到GA的調(diào)控。在可進(jìn)行細(xì)胞分裂的部位大多會(huì)存在細(xì)胞分裂素（ZT），如幼嫩的果實(shí)、發(fā)育中的種子、植物根尖等（王忠，2010）。脫落酸（ABA）是一種植物生長(zhǎng)抑制型激素（盧文靜，2018），對(duì)其他生長(zhǎng)促進(jìn)型激素產(chǎn)生拮抗作用（袁娟等，2004）?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】黃瓜果實(shí)空腔性狀的調(diào)控機(jī)制復(fù)雜，受遺傳及環(huán)境等多重因素影響，對(duì)其調(diào)控機(jī)制的研究一直未見(jiàn)深入進(jìn)展?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】以親本9930和WI7120為試驗(yàn)材料，通過(guò)對(duì)果實(shí)形態(tài)、果實(shí)內(nèi)源激素動(dòng)態(tài)變化和組織結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行觀察和測(cè)定，明確黃瓜果實(shí)內(nèi)源激素與果實(shí)空腔形成的關(guān)系，以期為黃瓜優(yōu)質(zhì)品種的選育提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試材分別為華北型鮮食黃瓜9930和北美加工型黃瓜WI7120品系，種子均由美國(guó)威斯康星大學(xué)麥迪遜分校黃瓜研究實(shí)驗(yàn)室惠贈(zèng)。試驗(yàn)于2021年8—11月在海南大學(xué)農(nóng)科基地塑料溫室內(nèi)進(jìn)行，8月將2個(gè)黃瓜品系的種子各30粒溫湯浸種消毒，然后置于裝有雙層濕潤(rùn)濾紙的培養(yǎng)皿中，于30 ℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)催芽。待種子露白后一穴一粒播種于穴盤(pán)，育苗基質(zhì)由泥炭土、珍珠巖、有機(jī)肥按6∶3∶1混合而成。當(dāng)黃瓜長(zhǎng)至四葉一心后挑選長(zhǎng)勢(shì)良好、整齊的秧苗定植于溫室，常規(guī)管理，加強(qiáng)對(duì)溫濕度的控制以及病蟲(chóng)害防治。

1.2 果實(shí)性狀觀察

為觀察果實(shí)果長(zhǎng)、果徑及空腔大小的變化，對(duì)9930和WI7120植株果實(shí)整個(gè)生長(zhǎng)周期的果長(zhǎng)和果徑進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)量。由于授粉前后，果長(zhǎng)和果徑變化較快，因此在每品系隨機(jī)取3個(gè)長(zhǎng)勢(shì)均勻的果實(shí)，于開(kāi)花前3 d至授粉后30 d每隔3 d用游標(biāo)卡尺測(cè)果長(zhǎng)，在其最粗處測(cè)果徑。本研究綜合果實(shí)中部和各心室的空腔大小及形狀對(duì)果實(shí)的空腔情況進(jìn)行定級(jí)，按照成熟黃瓜空腔度0～5級(jí)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：果實(shí)不空腔為0級(jí)，果實(shí)中部剛出現(xiàn)空腔為1級(jí)，空腔略微增大為2級(jí)，心室間分離為3級(jí)，心室間分離程度加大為4級(jí)，空腔程度達(dá)最大為5級(jí)（圖1）。

圖1 成熟黃瓜果實(shí)空腔大小分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)Fig.1 Standard of cucumber mature fruit hollow size

1.3 內(nèi)源激素含量的測(cè)定

利用高效液相色譜法同時(shí)測(cè)定黃瓜果肉中4種植物激素含量，色譜條件及GA、IBA、ZT和ABA標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備參照孟憲明等（2021）實(shí)驗(yàn)方法并加以改進(jìn)。將柱溫提升至35 ℃，更接近海南省當(dāng)前季節(jié)的室溫，同時(shí)加快樣品分離速度，將出峰時(shí)間提前；將供試品浸漬時(shí)間設(shè)為16 h，能提高激素提取效率，供試樣品采用浸漬提取法。隨機(jī)挑選授粉后7 d（無(wú)空腔出現(xiàn)時(shí)期）、15 d（WI7120果實(shí)空腔出現(xiàn)的關(guān)鍵時(shí)期）和30 d（空腔等級(jí)最大時(shí)期）的黃瓜果實(shí)各3個(gè)，用無(wú)菌手術(shù)刀切割稱取果皮、果肉和心皮等部位組織各1 g，每個(gè)部位取3個(gè)重復(fù)，其中心皮的取樣僅取折疊的心皮邊緣生長(zhǎng)在一起的組織（圖2），且每個(gè)生物學(xué)重復(fù)為隨機(jī)挑選的3個(gè)果實(shí)的混樣，以規(guī)避內(nèi)部種子數(shù)量對(duì)激素含量的影響。用液氮速凍磨碎，精確稱取磨碎后的粉末200 mg于2 mL離心管中，加入1 mL 80%甲醇溶液于4 ℃冰箱靜置16 h，取800 μL上清液離心，離心后過(guò)0.45 μm有機(jī)濾膜待用。

圖2 黃瓜取樣部位Fig.2 Sampling position of cucumber sample

在給定色譜條件下，4種激素均實(shí)現(xiàn)基線分離，分離度高且峰形較好，ZT、GA、ABA和IBA的保留時(shí)間分別為2.16、2.59、7.48和9.40 min。根據(jù)4種激素各自濃度及其對(duì)應(yīng)的峰面積得到線性回歸方程，相關(guān)系數(shù)（R2）均大于0.990（表1），滿足定量分析的要求。因而可用各激素對(duì)應(yīng)色譜峰的保留時(shí)間進(jìn)行定性分析。

表1 激素在色譜條件下的標(biāo)準(zhǔn)曲線Table 1 Calibration curves of the standards of hormones under HPLC conditions

1.4 石蠟切片和顯微結(jié)構(gòu)觀察

于2個(gè)品系各發(fā)育時(shí)期（授粉后0、7、15和30 d）分別選取長(zhǎng)勢(shì)均勻的果實(shí)各3個(gè)，用鋒利的滅菌刀片分別對(duì)果實(shí)的果皮、果肉和心皮進(jìn)行取樣。采用常規(guī)石蠟切片技術(shù)處理，沿瓜長(zhǎng)方向，在瓜中部最粗處分別取樣，切取長(zhǎng)寬高為1.00 cm×1.00 cm×1.50 cm的果實(shí)切塊。用FAA固定液（50%乙醇90%+冰醋酸5%+福爾馬林5%）固定。制作石蠟切片后用番紅固綠染色，將切片在Pannoramic DESK、P-MIDI、P250掃描儀顯微鏡頭下快速移動(dòng)進(jìn)行掃描成像生成一張全視野的數(shù)字化切片，使用Pannoramic scanner掃描軟件在50 μm比例尺下觀察組織解剖結(jié)構(gòu)。參照徐婧等（2020）的方法，隨機(jī)選擇各處理50個(gè)完整細(xì)胞統(tǒng)計(jì)細(xì)胞大小，隨機(jī)選取10個(gè)面積固定的視野（相當(dāng)于單位視野）統(tǒng)計(jì)細(xì)胞數(shù)（細(xì)胞密度）。

1.5 統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel 2019對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理與分析，繪制表格和折線圖。采用SAS 9.1進(jìn)行差異顯著性分析，采用Graphpad prism 8.0繪制柱形圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 黃瓜品系9930和WI7120的果實(shí)性狀分析

2.1.1 果實(shí)發(fā)育特征 由圖3可知，9930的果實(shí)粗細(xì)較均勻，為中長(zhǎng)果型，刺瘤緊密，成熟瓜（授粉后30 d 生長(zhǎng)狀態(tài)）長(zhǎng)26～30 cm，果腔中心為實(shí)心；WI7120的果實(shí)為近圓形，表皮無(wú)刺瘤，果腔中心為空心，在授粉后15 d時(shí)已出現(xiàn)明顯空腔性狀，為空腔出現(xiàn)的關(guān)鍵時(shí)期，伴隨其生長(zhǎng)發(fā)育，空腔等級(jí)逐步擴(kuò)大，直至果實(shí)成熟空腔等級(jí)達(dá)5級(jí)。

圖3 黃瓜品系9930和WI7120的果實(shí)特征發(fā)育圖（比例尺為1 cm）Fig.3 Fruit characteristics of cucumber strains 9930 and WI7120（the scale was 1 cm）

2.1.2 果長(zhǎng)和果徑日增量的變化 2個(gè)黃瓜品系果實(shí)的果長(zhǎng)和果徑的日增長(zhǎng)量如表2所示。9930的果實(shí)從授粉后0～9 d，果長(zhǎng)的增長(zhǎng)幅度明顯大于果徑，在第9 d時(shí)果長(zhǎng)增長(zhǎng)幅度降低，授粉15 d以后，果徑增長(zhǎng)快于果長(zhǎng)。WI7120的果實(shí)在授粉后6 d內(nèi)果長(zhǎng)的增長(zhǎng)幅度大于果徑，在授粉后6～15 d，果徑的增長(zhǎng)速度大于果長(zhǎng)，授粉后15～18 d出現(xiàn)果長(zhǎng)增長(zhǎng)速度大于果徑，授粉18 d后，果徑的增長(zhǎng)速度開(kāi)始快于果長(zhǎng)。結(jié)果表明，黃瓜果實(shí)發(fā)育中前期主要是果實(shí)長(zhǎng)度的增長(zhǎng)，果徑伴隨著果長(zhǎng)的增加而增加。由于在果實(shí)發(fā)育初期，細(xì)胞主要延果長(zhǎng)方向分裂，細(xì)胞分裂對(duì)果長(zhǎng)的促進(jìn)作用大于果徑；在果徑增長(zhǎng)速度快于果長(zhǎng)時(shí)，細(xì)胞膨大占優(yōu)勢(shì)。9930果實(shí)在授粉后15 d內(nèi)細(xì)胞分裂對(duì)果實(shí)膨大的促進(jìn)作用大于細(xì)胞膨大；WI7120果實(shí)在授粉后6～15 d，細(xì)胞膨大對(duì)其果實(shí)膨大的促進(jìn)作用大于細(xì)胞分裂。

2.1.3 果長(zhǎng)和果徑日增量的變化趨勢(shì) 由表2和圖4可知，2個(gè)品系的果實(shí)在授粉前后3 d增長(zhǎng)非常緩慢，開(kāi)花后6～18 d快速增長(zhǎng)，18 d后趨于平緩。9930的果長(zhǎng)日增量在授粉后6～9 d達(dá)最大值（16.33 mm），在9～12 d下降至9 mm，然后在12～15 d增長(zhǎng)至13 mm，之后持續(xù)下降；WI7120的果徑日增量在授粉后6 d達(dá)5.33 mm，在6～9 d降至3.67 mm，然后在9～12 d增至5.67 mm；可見(jiàn)，9930果長(zhǎng)和WI7120果徑的日增量整體上均呈上升、下降再上升的變化趨勢(shì)。而9930果徑的日增量在授粉后12 d達(dá)最大值后持續(xù)降低，WI7120果長(zhǎng)的日增量在授粉后6 d達(dá)最大值后降低，可見(jiàn)9930果徑和WI7120果長(zhǎng)的日增量均整體呈先上升后下降的趨勢(shì)。因此，9930果長(zhǎng)和WI7120果徑的增長(zhǎng)呈雙S曲線變化，9930果徑和WI7120果長(zhǎng)的增長(zhǎng)呈單S曲線變化。

圖4 黃瓜品系9930和WI7120不同發(fā)育時(shí)期果長(zhǎng)和果徑變化趨勢(shì)Fig.4 Trend of changes of fruit length and diameter at different developmental stages of cucumber strains 9930 and WI7120

表2 黃瓜品系9930和WI7120果實(shí)的果長(zhǎng)和果徑日增量Table 2 Daily growth increase of fruit length and diameter of cucumber strains 9930 and WI7120

2.2 黃瓜品系9930和WI7120的果實(shí)內(nèi)源激素差異分析

2.2.1 果實(shí)發(fā)育期間ABA、GA、IBA、ZT的變化WI7120的果實(shí)GA、IBA和ZT含量整體上均高于9930（圖5）；2個(gè)品系果實(shí)各組織部位的ABA含量在授粉后15 d內(nèi)均緩慢上升趨勢(shì)，9930果實(shí)的果肉和心皮中ABA含量在授粉后15 d后迅速增加。由圖3可知，9930果實(shí)在授粉后15 d果皮顏色由綠色轉(zhuǎn)變?yōu)辄S色，表明在果實(shí)轉(zhuǎn)色期內(nèi)ABA含量的增加加速了果實(shí)成熟。9930果實(shí)各部位的GA含量在授粉后變化趨勢(shì)一致，均在授粉后15 d達(dá)最小值后又快速增加，且果肉GA含量與心皮差異小。WI7120果實(shí)果皮和果肉GA含量在授粉后呈上升趨勢(shì)，心皮GA含量在授粉15 d達(dá)最大值后下降，且心皮GA含量遠(yuǎn)大于果肉，表明GA對(duì)心皮的細(xì)胞膨大作用大于果肉，推測(cè)GA可能與WI7120果實(shí)空腔性狀的出現(xiàn)有關(guān)。隨著果實(shí)的橫、縱徑的增大，2個(gè)品系果實(shí)各組織部位的ZT含量均在授粉后呈上升趨勢(shì)，表明ZT含量隨著果實(shí)的發(fā)育而增加，推測(cè)ZT與果實(shí)橫、縱徑的發(fā)育息息相關(guān)。9930果實(shí)果皮和心皮IBA含量在授粉后呈上升趨勢(shì)，果肉IBA含量在授粉后15 d達(dá)最大值后趨于穩(wěn)定，且在授粉后30 d與心皮IBA含量差異極小，分別為2.45和2.42 μg/mL。WI7120果實(shí)果皮IBA含量在授粉后一直趨于平穩(wěn)，維持在較低水平，果肉IBA含量在授粉后30 d達(dá)最大值，心皮IBA含量在授粉后15 d達(dá)最大值后急速降低，且在授粉后15 d，心皮IBA含量是果肉的2.63倍，表明此時(shí)IBA對(duì)心皮的細(xì)胞膨大作用大于果肉。綜上，2個(gè)品系黃瓜果實(shí)中GA含量均遠(yuǎn)大于其他3種激素含量，且GA＞IBA＞ZT＞ABA，表明GA在黃瓜果實(shí)的發(fā)育上起主導(dǎo)作用。

圖5 黃瓜品系9930和WI7120果實(shí)不同發(fā)育時(shí)期各激素含量變化Fig.5 Changes of hormone contents in fruits of cucumber strains 9930 and WI7120 at different development stages

2.2.2 果實(shí)內(nèi)源激素與ABA含量比值的變化 不同發(fā)育時(shí)期樣品中激素的含量與ABA含量的比值即各激素的相對(duì)含量更具典型性和穩(wěn)定性。如圖6所示，WI7120果實(shí)各部位各時(shí)期的GA/ABA和ZT/ABA均大于9930。且WI7120在授粉后15 d其果實(shí)心皮GA/ABA明顯大于果肉，與授粉后15 d心皮的GA含量遠(yuǎn)大于果肉一致；而9930在授粉后15 d心皮的GA/ABA與果肉差異小，亦與授粉后15 d心皮與果肉GA含量差異小的結(jié)果一致。上述結(jié)果表明，授粉后15 d，WI7120果實(shí)心皮的GA含量高于果肉是穩(wěn)定可靠的，進(jìn)一步表明GA可能與WI7120果實(shí)空腔性狀的出現(xiàn)有關(guān)。9930果實(shí)的果肉和心皮IBA/ABA在授粉后15 d均達(dá)最大值；WI7120果實(shí)果肉的IBA/ABA在授粉后30 d達(dá)最大值，而心皮IBA/ABA在授粉后15 d達(dá)最大值而后急速降低，且心皮IBA/ABA大于果肉，與心皮的IBA含量大于果肉的結(jié)果一致，表明授粉后15 d WI7120果實(shí)心皮的IBA含量高于果肉是穩(wěn)定可靠的，進(jìn)一步表明IBA對(duì)心皮的細(xì)胞膨大作用大于果肉。9930果實(shí)各部位的GA/ZT均在授粉后15 d達(dá)最小值，且果肉的GA/ZT均大于心皮；WI7120果實(shí)果皮的GA/ZT呈下降趨勢(shì)，果肉和心皮的GA/ZT在授粉后15 d達(dá)最大值，且果皮的GA/ZT在授粉后15 d內(nèi)均大于果肉，而在授粉后30 d小于果肉。綜上所述，果實(shí)的發(fā)育是多種植物激素動(dòng)態(tài)平衡的過(guò)程，在授粉后15 d，促進(jìn)植物生長(zhǎng)的植物激素GA、IBA和ZT相對(duì)含量在整體上均呈降低趨勢(shì)。

圖6 黃瓜品系9930和WI7120果實(shí)不同發(fā)育時(shí)期各激素相對(duì)含量變化Fig.6 Relative contents of hormones in fruits of cucumber strains 9930 and WI7120 at different development stages

2.3 黃瓜品系9930和WI7120的果實(shí)石蠟切片結(jié)果分析

2.3.1 果實(shí)各部位細(xì)胞的變化 為從細(xì)胞層面明確黃瓜果實(shí)空腔表型差異的原因，分別對(duì)9930和WI7120果實(shí)授粉后0、7、15和30 d的果皮、果肉及心皮的取樣做石蠟切片（圖7）。從授粉后0～15 d，9930和WI7120果實(shí)的果皮細(xì)胞大小分別膨大8.91和14.50倍，果肉細(xì)胞分別膨大49.48和24.51倍，心皮細(xì)胞分別膨大38.98和118.70倍。9930果實(shí)的果肉和心皮細(xì)胞形狀在授粉后30 d內(nèi)均為近圓形；WI7120果實(shí)在授粉后7 d內(nèi)，其果肉和心皮細(xì)胞為近圓形，而授粉后15 d及以后，其果肉細(xì)胞仍為近圓形，而心皮細(xì)胞生長(zhǎng)變化為長(zhǎng)圓形。

圖7 黃瓜品系9930和WI7120果實(shí)不同發(fā)育時(shí)期不同部位石蠟切片橫切圖（比例尺為50 μm）Fig.7 Crosscutting of paraffin sections in different parts in fruits of cucumber strains 9930 and WI7120 at different developmental stages（scale bar was 50 μm）

2.3.2 果實(shí)各部位細(xì)胞密度及大小的變化 如圖8所示，在4個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育階段，9930果實(shí)果皮的細(xì)胞大小顯著小于果肉和心皮（P＜0.05，下同），且其細(xì)胞密度顯著大于果肉，在0 d時(shí)與心皮無(wú)顯著差異（P＞0.05，下同）。心皮細(xì)胞大小在授粉后增長(zhǎng)迅速，在授粉15 d及以后顯著小于果肉，但細(xì)胞密度在15 d時(shí)與心皮無(wú)顯著差異，在授粉后30 d顯著高于心皮。WI7120果實(shí)果皮的細(xì)胞大小在授粉后0 d顯著小于果肉且與心皮無(wú)顯著差異，在授粉后7～30 d均顯著小于果肉和心皮，同時(shí)其細(xì)胞密度均顯著大于果肉和心皮。

圖8 黃瓜品系9930和WI7120果實(shí)不同發(fā)育時(shí)期的細(xì)胞大小和密度Fig.8 Cell size and cell density in fruits of cucumber strains 9930 and WI7120 at different developmental stages

2.3.3 果實(shí)細(xì)胞密度及大小與激素變化的關(guān)系授粉后15 d為WI7120果實(shí)出現(xiàn)空腔的關(guān)鍵時(shí)期，此時(shí)，9930果實(shí)果肉和心皮的GA含量分別為50.77和62.00 μg/mL，差異極小。而WI7120果實(shí)心皮的GA含量為485.46 μg/mL，遠(yuǎn)大于果肉（286.77 μg/mL）?？梢?jiàn)，果肉與心皮的GA含量差異小，導(dǎo)致9930果實(shí)果肉和心皮細(xì)胞膨大倍數(shù)差異小，而WI7120果實(shí)心皮的細(xì)胞膨大倍數(shù)遠(yuǎn)大于果肉。推測(cè)WI7120果實(shí)空腔性狀的出現(xiàn)可能是WI7120果實(shí)果肉和心皮細(xì)胞膨大的差異導(dǎo)致。WI7120果實(shí)中ZT含量高于9930，觀察果實(shí)橫切面細(xì)胞密度差異，發(fā)現(xiàn)果實(shí)發(fā)育后期WI7120果實(shí)的細(xì)胞密度大于9930，且WI7120果實(shí)的果徑大于9930。表明WI7120果實(shí)空腔性狀的出現(xiàn)可能受到GA和ZT的調(diào)節(jié)。

2.4 黃瓜WI7120果實(shí)空腔等級(jí)與各部位指標(biāo)的相關(guān)分析

為進(jìn)一步說(shuō)明WI7120果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中空腔等級(jí)與果實(shí)各部位激素含量間的關(guān)系，將WI7120果實(shí)的空腔等級(jí)與不同部位激素含量及相對(duì)含量進(jìn)行相關(guān)分析。結(jié)果（表3）發(fā)現(xiàn)，WI7120果實(shí)果皮的GA和ZT含量均與空腔等級(jí)呈顯著正相關(guān)，GA/ZT與空腔等級(jí)呈顯著負(fù)相關(guān)，細(xì)胞大小與空腔等級(jí)呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01，下同），表明果皮細(xì)胞的生長(zhǎng)受到GA和ZT的共同調(diào)節(jié)，進(jìn)一步影響果實(shí)空腔等級(jí)；同時(shí)，果肉細(xì)胞密度與空腔等級(jí)呈極顯著負(fù)相關(guān)，心皮細(xì)胞大小與空腔等級(jí)呈極顯著正相關(guān)。

表3 黃瓜品系WI7120果實(shí)空腔等級(jí)與各部位指標(biāo)的相關(guān)分析Table 3 Correlation analysis between hollow grade and related indexes in different parts of cucumber WI7120 fruit

3 討論

在果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，植物內(nèi)源激素均參與對(duì)細(xì)胞分裂和膨大的調(diào)控過(guò)程，IBA、GA、ZT和ABA是果實(shí)發(fā)育最主要的調(diào)控因子（Kumar et al.，2014）。黃瓜是一種十分重要的設(shè)施栽培蔬菜（牛志紅等，2020），研究黃瓜果實(shí)內(nèi)源激素與果實(shí)空腔形成的關(guān)系，可為黃瓜優(yōu)質(zhì)品種的選育提供技術(shù)支持。甜瓜果實(shí)相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)育后期生長(zhǎng)素由種子轉(zhuǎn)移到果肉促進(jìn)果實(shí)生長(zhǎng)（Lee et al.，1997）。本研究中，2個(gè)黃瓜品系中除WI7120果實(shí)的心皮IBA含量在授粉后15 d后呈下降趨勢(shì)，其余各部位均呈上升趨勢(shì)，可能是種子中IBA轉(zhuǎn)移至果肉而非心皮所導(dǎo)致。表明WI7120果實(shí)心皮在7～15 d高含量的IBA是導(dǎo)致WI7120果實(shí)心皮細(xì)胞由近圓形變?yōu)楸忾L(zhǎng)形的原因。9930果實(shí)ABA含量在授粉后15 d以后迅速增加，該結(jié)果與趙曉曉（2019）研究結(jié)論ABA在果實(shí)轉(zhuǎn)色期后迅速增加一致。

本研究中9930果實(shí)授粉后15 d GA含量高于授粉后7 d，其變化與湯佳（2015）、潘丹丹（2009）測(cè)得幼果中GA高于成熟果實(shí)結(jié)果一致；15 d后，9930果實(shí)GA增加，這是由于授粉后15 d及以后，9930黃瓜種子開(kāi)始發(fā)育，而正在發(fā)育的種子是GA的豐富來(lái)源（Liu et al.，2016）。WI7120果實(shí)GA含量在授粉后15 d高于7 d，可能是不同品種黃瓜種子發(fā)育時(shí)期不一致導(dǎo)致。比較不同發(fā)育時(shí)期的果實(shí)橫縱徑變化，發(fā)現(xiàn)WI7120果長(zhǎng)和果徑的變化規(guī)律分別呈單S和雙S形曲線變化，該結(jié)果與楊悅（2018）研究結(jié)果一致，而9930果實(shí)果徑的發(fā)育規(guī)律與其不符，但與王燕（2015）的玻璃溫室中9930果實(shí)果徑的增長(zhǎng)呈單S曲線變化結(jié)果一致，可能是由于在設(shè)施栽培環(huán)境下，黃瓜果實(shí)在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中易早熟，果長(zhǎng)和果徑在花后增長(zhǎng)迅速。研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞分裂素運(yùn)轉(zhuǎn)至果實(shí)后對(duì)果實(shí)的最后大小起著決定性作用（潘丹丹，2009）。本研究發(fā)現(xiàn)果皮的GA和ZT含量均與空腔等級(jí)呈顯著正相關(guān)，表明果皮中GA和ZT共同調(diào)節(jié)果實(shí)果皮細(xì)胞的大小及密度以控制果徑，進(jìn)而影響果實(shí)空腔等級(jí)。本研究通過(guò)果實(shí)觀察橫切面細(xì)胞密度差異，發(fā)現(xiàn)ZT含量高的果實(shí)橫徑大，與徐婧等（2020）觀察果實(shí)縱切面的細(xì)胞差異，發(fā)現(xiàn)CsSUN與CsLNG1通過(guò)控制黃瓜果實(shí)細(xì)胞數(shù)量的增加調(diào)控黃瓜果實(shí)大小結(jié)果一致。WI7120果實(shí)的果長(zhǎng)和果徑均與空腔等級(jí)呈極顯著正相關(guān)，此結(jié)論與Wang等（2020）研究結(jié)論吻合，表明WI7120果實(shí)中，ZT通過(guò)影響果實(shí)細(xì)胞密度來(lái)影響果徑，進(jìn)一步影響著果實(shí)空腔等級(jí)。

WI7120果實(shí)心皮中高含量的IBA和GA導(dǎo)致其細(xì)胞由近圓形膨大為扁長(zhǎng)形。WI7120果實(shí)心皮細(xì)胞形狀的變化可能是由于心皮細(xì)胞壁在果皮方向的（縱向）延展速度大于相鄰心皮方向的（橫向）延展速度。在授粉后6～15 d，WI7120果實(shí)近圓形的果實(shí)形態(tài)發(fā)育過(guò)程中，細(xì)胞膨大對(duì)其果實(shí)膨大的促進(jìn)作用大于細(xì)胞分裂，心皮細(xì)胞可能通過(guò)細(xì)胞壁間隙的增大來(lái)應(yīng)對(duì)心皮細(xì)胞壁縱向延展速度大于橫向，以維持WI7120果實(shí)近圓形的果實(shí)形態(tài)。隨著果實(shí)發(fā)育，細(xì)胞壁間隙增大，進(jìn)而心室分離，WI7120果實(shí)表現(xiàn)出空腔性狀。授粉后15 d以后，WI7120果實(shí)心皮GA減少，而果肉GA增多，即心皮細(xì)胞膨大速度減慢，果肉細(xì)胞膨大速度增大。由于果實(shí)膨大，果肉細(xì)胞膨大的主要方向?yàn)楣し较?，因此?duì)其內(nèi)部心皮產(chǎn)生向外的拉扯力，心室進(jìn)一步分離，空腔等級(jí)加大。9930果實(shí)在授粉后15 d內(nèi)，果實(shí)各部位ZT緩慢增加，果肉細(xì)胞中GA含量與心皮細(xì)胞差異小，細(xì)胞膨大速度接近，且其細(xì)胞均保持近圓形，無(wú)細(xì)胞間隙或細(xì)胞間隙極小。授粉后15 d后，其果肉與心皮的細(xì)胞GA含量基本一致，因而其果肉和心皮細(xì)胞膨大速度接近，彼此間無(wú)拉扯作用或拉扯極小，因而無(wú)空腔性狀出現(xiàn)。

4 結(jié)論

WI7120果實(shí)心皮的IBA和GA含量高于果肉，致使心皮細(xì)胞生長(zhǎng)為長(zhǎng)圓形，可能是導(dǎo)致果實(shí)出現(xiàn)空腔的根本原因。ZT通過(guò)影響果實(shí)細(xì)胞密度來(lái)影響果徑，進(jìn)一步影響著果實(shí)空腔等級(jí)。