软核山楂与硬核山楂内果皮解剖结构分析_郭晓雨.pdf

41中国果树，2023（3）：41-46本文于 2022-09-20 收到，2022-10-18 收到修改稿。*河北省科技攻关计划（205676154H）；河北省科技厅项目（20537101D）；河北省研究生创新资助项目（CXZZ202203）。郭晓雨 E-mail：；朱京涛为通信作者，E-mail：。DOI：10.16626/ki.issn1000-8047.2023.03.009软核山楂与硬核山楂内果皮解剖结构分析*郭晓雨，张吉军，王昊，朱京涛（河北科技师范学院园艺科技学院，河北省特色园艺种质挖掘与创新利用重点实验室，秦皇岛 066000）摘要研究了软核山楂与硬核山楂内果皮发育过程中的组织形态结构及其差异，为育种工作中亲本的选择以及杂交后代品质的鉴别提供形态学依据。试验材料为软核品种新宾软籽和硬核品种山东大绵球。采用 Van Soest洗涤纤维分析法，比较山楂内果皮木质素与纤维素含量；采用间苯三酚浸染法和石蜡切片法，比较内果皮木质化程度和显微结构。结果表明：硬核山楂内果皮纤维素含量（249.79.4）g/kg 和木质素含量（252.65.0）g/kg 均显著高于软核山楂内果皮纤维素含量（175.55.1）g/kg 和木质素含量（134.21.8）g/kg，约为软核山楂的 1.42倍和 1.88 倍；在花后 1646 d，软核山楂靠近种仁处内果皮 34 层细胞逐渐木质化，直至全部木质化，而硬核山楂内果皮近 45 层细胞逐渐木质化，直至全部木质化；硬核山楂内果皮厚度、细胞层数与细胞直径均显著大于软核山楂，在花后 46 d 时，硬核山楂内果皮厚度（1 662.7563.83）m、细胞层数（45 层）约为软核山楂内果皮厚度（454.4118.33）m的 3.66 倍、细胞层数（26 层）的 1.73 倍，硬核山楂内果皮靠近中果皮处细胞长轴直径（76.404.23）m、短轴直径（42.072.27）m约为软核山楂内果皮细胞长轴直径（29.272.58）m的 2.61 倍、短轴直径（18.482.84）m的 2.28 倍。关键词山楂；木质化；内果皮；解剖结构中图分类号：S661.3文献标志码：A文章编号：1000-8047(2023)03-0041-06A An na at to om mi ic ca al l a an na al ly ys si is s o of f t th he e e en nd do oc ca ar rp p o of f s so of ft t-e en nd do oc ca ar rp p a an nd dh ha ar rd d-e en nd do oc ca ar rp p h ha aw wt th ho or rn ns sGUO Xiaoyu,ZHANG Jijun,WANG Hao,ZHU Jingtao(College of Horticultural Science and Technology,Hebei Normal University of Science and Technology;Hebei Key Laboratory ofHorticultural Germplasm Excavation and Innovative Utilization,Qinhuangdao 066000)A Ab bs st tr ra ac ct tThis experiment investigated the histomorphological structure and its differences during the development ofthe endocarp of soft-endocarp hawthorn and hard-endocarp hawthorn,to provide morphological evidence for the selection ofparents in breeding work and for the identification of the quality of the hybrid progeny.The test materials were soft-endocarphawthorn Xinbinruanzi and hard-endocarp hawthorn Shandongdamianqiu.Van Soest wash fiber analysis was used tocompare lignin and cellulose contents of hawthorn endoarp;phloroglucinol immersion staining and paraffin sectioning wereused to compare the degree of lignification and microstructure of the endocarp.The results showed that the cellulose(249.79.4)g/kg and lignin(252.65.0)g/kg contents of the endocarp of hard-endocarp hawthorn were significantly higherthan those of soft-endocarp hawthorn cellulose(175.55.1)g/kg and lignin(134.21.8)g/kg,which were about 1.42 and 1.88times higher than those of soft hawthorn;in the range of 16th46th day after flowering,the 34 layers of cells in the endocarpnear the seed kernel of soft-endocarp hawthorn gradually lignified until they were all lignified,while the nearly 45 layers ofcells in the endocarp of hard-endocarp hawthorn gradually lignified until they were all lignified;the thickness,cell layersand cell diameter of the endocarp of hard-endocarp hawthorn were significantly greater than those of soft-endocarp hawthorn,and at 46 days after flowering,the hard-endocarp hawthorn endocarp(1 662.7563.83)m is approximately 3.66 timesthicker than the soft-endocarp hawthorn endocarp(454.4118.33)m,the number of cell layers in the endocarp ofhard-endocarp hawthorn(45 layers)is approximately 1.73 times greater than that of soft-endocarp hawthorn endocarp(26layers),the long axis diameter(76.404.23)m and short axis diameter(42.072.27)m of the cells in the endocarp of42郭晓雨，张吉军，王昊，等：软核山楂与硬核山楂内果皮解剖结构分析hard-endocarp hawthorn near the mesocarp are approximately 2.61 times the long axis diameter(29.272.58)m and 2.28times the short axis diameter(18.482.84)m of the endocarp of soft-endocarp hawthorn.K Ke ey y w wo or rd ds shawthorn;lignification;endocarp;anatomical structure山楂（Crataegusspp.）是一种经济和营养价值较高、药理功效显著的重要果树1，兼具观花、观果等园林观赏价值2。大多数山楂种子外被 1 层坚硬的木质化内果皮，严重影响山楂的可食用性和加工性，也造成了种子发芽困难。20 世纪 80 年代在辽宁省发现了珍稀软核山楂资源3，内果皮柔软且薄，质地柔软且较小，木质化程度低4，果核退化5，食用时无须吐出种子可全食，其种核只需层积一个冬天即可发芽，具有很高的育种价值和加工价值。前人对软核山楂的研究主要集中在引种适应性观察3,6、丰产栽培技术7-9等方面，仅有少量研究报道了种核木质素合成分子机制、种核木质素沉积染色定位。乔燕春等10比较了软核山楂与硬核山楂的种核木质素沉积动态。韩国粉11发现木质素合成相关的转录因子在软核山楂中表达水平较硬核山楂显著下调，并克隆了 2 个与木质素合成有关的基因CpNAC6和CpMYB46。苏悦12通过转基因验证了CpMYB46具有调控木质素合成的功能。关于软核山楂和硬核山楂发育过程中内果皮显微结构研究尚未见报道，因此，我们以软核山楂新宾软籽和硬核山楂山东大绵球为试材，研究其内果皮发育机理，以期为优良软核山楂品种选育和栽培提供参考13。1材料与方法1.1试验材料试验材料取自河北省秦皇岛市昌黎县河北科技师范学院昌黎校区园艺实验站山楂种质资源圃。供试品种为软核山楂新宾软籽和硬核山楂山东大绵球。2 个品种供试植株树势健壮，生态环境条件及栽培管理措施一致。2021 年 5 月 20 日（花后 16 d）开始采取果实，以后每隔 10 d 取 1 次样，花后 46 d 最后 1 次取样。成熟山东大绵球内果皮厚度 1.71 mm 左右，新宾软籽山楂内果皮厚度 0.70 mm 左右，见表 1。表 1供试山楂品种种子性状特征品种种子纵径/mm种子横径/mm内果皮厚度/mm新宾软籽6.320.35 b3.170.20 b0.700.14 b山东大绵球10.150.30 a6.020.20 a1.710.11 a注：同列数据后不同小写字母表示在 0.05 水平差异显著。下表同。1.2试验方法（1）内果皮木质素含量与纤维素含量的测定。参照张丽英14、王秀华15的方法，称取 1 g 内果皮样品，设置 3 次重复，采用 Van Soest 洗涤纤维分析法测定纤维素含量和木质素含量。（2）间苯三酚浸染法。间苯三酚浸染法参考乔燕春等10、韩国粉11的方法，将花后 16、26、36、46 d 的山楂果实从中间部位横切成厚度 2 mm 左右的薄片，首先将切片放入 2%间苯三酚溶液中浸泡 2min，随后将切片移至 50%盐酸溶液中浸泡 68min，至切片完全显色，再用 95%乙醇溶液洗脱，对切片进行拍照记录。（3）石蜡切片法。将采下的新鲜果实迅速横切，将切片放置于 FAA 固定液（38%甲醛 冰醋酸70%乙醇1118）中后，迅速进行抽真空处理，固定 48 h 以上。石蜡切片的制作参考秦改花等16、王艳芳等17的方法，切片厚度为 4 m，番红固绿双重染色，使用中性树胶封片。使用 Nikon Ci-S 倒置显微镜（日本尼康）观察切片，采用 KF-PRO-120数字切片扫描仪对切片进行扫描，采用 K-Viewer数字病理图像分析软件对切片进行观察测量。1.3数据分析使用 Excel 2020 和 SPSS 26.0 软件