钾肥对骏枣叶片光合特性和果实品质及糖代谢影响的研究

来源 :中国农业大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:hanwenjun07
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枣(Ziziphus jujuba Miller.)是新疆主栽果树,种植面积和产量均位居全国第一,新疆独特的风±条件造就了枣果实最优的品质。但近年来为了追求高产,生产中盲目超量使用化肥,造成果实品质下降,裂果严重。钾素长期以来被誉为“品质元素”,生产过程中施用钾肥不但强健树体,增强抗逆性,尤其促进糖分积累,提高果实品质。随着国际国内市场对枣果实品质要求的日益提高,新疆枣业生产中也越来越重视钾肥的应用,但是,如何影响枣品质的形成尚需深入研究。因此,探讨新疆直播密植枣园钾肥适宜施肥方案以及钾肥对枣果实糖积累、糖代谢关键酶活性变化和相关基因表达调控的影响,有助于揭示钾素对枣果实糖代谢和积累的可能调控机制,而且对指导新疆枣业生产、提升枣果实品质具有重要的理论意义和实际应用价值。本研究基于新疆高密度矮化直播建园模式,以四年生’骏枣’为试验材料,开展了不同浓度KH2P04叶面喷施、土壤不同钾肥施用时期和施肥量对枣光合作用、果实品质以及果实糖积累、糖代谢关键酶活性和基因表达的影响,结果如下:(1)骏枣果实单果重呈单“S”型生长曲线,果实中可溶性糖主要是蔗糖、果糖、葡萄糖,属蔗糖积累型。叶面喷施0.6%KH2P04和显著提高了骏枣果实品质和产量,其果实中可溶性总糖、蔗糖、果糖、葡萄糖、淀粉、Vc含量较对照分别提高22.45%、21.95%、30.77%、37.27%、13.27%和6.41%,有机酸含量下降6.81%,糖酸比提高14.12%;果实脆熟期单果重增加7.61%,鲜果产量增加16.46%。(2)果实膨大期±施硫酸钾450 kg/hm2可显著改善果实品质,果实单果重、可溶性总糖、蔗糖、果糖、葡萄糖、淀粉、糖酸比、Vc含量较对照分别提高14.87%、16.10%、6.35%、6.73%、10.96%、27.55%、24.92%和16.94%,有机酸含量下降7.06%,产量增加15.09%;其次为果实硬核期施肥,而坐果期施肥与对照无显著性差异。(3)叶面喷施KH2P04和±施钾肥均显著提高骏枣叶片叶绿素含量,果实膨大期土壤追施450kg/hm2显著提高叶片净光合速率(Pn)和水分利用率(WUE)。(4)增施钾肥显著提高了骏枣果实蔗糖磷酸合成酶(SPS)、蔗糖合成酶(SS)、酸性转化酶(AI)和中性转化酶(NI)的活性,而且酶活性对钾肥的响应主要体现在果实膨大期和硬核期。但各种酶活性因土壤施肥时期不同而存在差异,果实膨大期(Ke)、果实坐果期结合膨大期(Kse)施肥均显著提高果实SPS、SS活性,坐果期(Ks)、Kse施肥显著提高果实NI活性,硬核期(Kh)和Ke施肥处理显著提高果实AI活性。施肥量处理以450 kg/hm2较对照显著提高果实SPS、AI和NI活性。叶面喷施0.6%KH2P04有助于提高果实发育早期4种酶活性,对果实发育后期酶活性影响不大。(5)利用苹果、梨、桃等果树蔗糖代谢相关酶同源基因序列设计兼并引物,克隆获得骏枣果实ZjSS1、ZjSPS1、ZjVI1和ZjCWI1基因片段序列。qRT-PCR分析表明:增施钾肥显著抑制了果实发育白熟期ZjCWI1和Zjvi1的表达水平,提高了脆熟期两个基因的表达量;钾肥处理使骏枣果实ZjSPS1和ZjSS1基因转录水平显著降低。
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