欧李(Cerasus humilis)是我国特有的一种野生果树资源，其果实以Ca和Fe含量高而受到消费者的欢迎(曹琴等，1999)。欧李果实中钙吸收累积与钙形态转化吸收有关(马建军等，2007)，尤其是与树体内水溶钙和果胶钙形态转化与吸收密切相关(马建军等，2008)，这对于揭示野生欧李钙素营养吸收特性具有重要价值。欧李基生枝的花量、着果量以及座果率均显著高于一级枝，基生枝是欧李树种的主要结果单元，是生产栽培过程中主要培育的结果枝类型(苏福才等，1991; 张立彬等，1995)，但欧李生长发育期(包括萌动期、开花期、果实发育期)结果基生枝各组织器官中不同形态钙如何进行分配，其分配与转化机制尚不清楚。笔者对欧李生长发育期结果基生枝各组织器官中不同形态钙的分配率变化进行研究，以期为进一步探明野生欧李钙素吸收机理提供理论依据。

1 材料与方法 1.1 试验材料

欧李来源于燕山山脉野生欧李群体，实生繁殖并定植于河北科技师范学院园艺园林试验站野生欧李资源圃内，土壤肥力中等，树体丛生，株高70~80 cm，树龄10年，3月上旬芽体开始萌动，始花期为4月中旬，终花期为4月末，果实成熟期为8月上旬，单果质量5 g左右。

1.2 试验方法

试验采用单株(丛)小区，5次重复。在欧李生长发育阶段———萌动期(3月14日、3月24日、4月4日)、开花期(始花期4月16日、盛花期4月20日、终花期4月29日)、果实发育期(幼果期5月10日、硬核期6月20日、成熟期8月1日)各确定3个采样时期，选择形态特征包括叶片形状、果实大小、开花期、果实成熟期、着果量和生长量[长度(75 ± 2) cm，粗度(3.5 ± 0.2) mm]等指标大体相近的结果基生枝，在每个采样时期每株(丛)从基部截取2条结果基生枝。先用自来水冲洗，再分别用蒸馏水和去离子水冲洗干净，用定量滤纸吸干表面水分，然后将结果基生枝的木质部、韧皮部、花和果实以及新梢各组织器官分别收集，准确测定其鲜物质质量后，取一部分样品集中贮藏在-76 ℃的超低温冰柜中保存并测定不同形态钙含量，另一部分样品采用常规方法定量取样并烘干后准确称取干物质量，并分析测定烘干样品中的钙含量。

各时期各组织器官中不同形态钙的分配率为各时期不同组织器官相应形态钙的累积量[各时期不同组织器官鲜基质量与相应形态钙质量分数(鲜基)的乘积]占各时期结果基生枝的不同组织器官中相应形态钙累积总量的百分比。

各时期各组织器官中总钙的分配率为各时期不同组织器官钙的累积量[各时期不同组织器官干基质量与相应组织器官钙质量分数(干基)的乘积]占各时期结果基生枝的不同组织器官钙累积总量的百分比。

不同形态钙质量分数的测定采用文献(小西茂毅等，1963)中分析方法:分别用H₂O(无离子水)、1 mol·L^-1 NaCl、2% HAC、5% HCl，逐级提取水溶性钙(水溶钙)、氯化钠溶性钙(果胶钙)、醋酸溶性钙(磷酸钙)、盐酸溶性钙(草酸钙)，最后剩余残渣中的主要成分是硅酸钙(简写为剩余钙)，然后采用HNO₃-HClO₄混合酸消化分解。

样品中各种钙的含量采用3200型原子吸收分光光度计测定与分析。结果统计分析采用SPSS和DPS分析软件完成。

2 结果与分析 2.1 不同形态钙在各组织器官中的分配率变化 2.1.1 水溶钙分配率变化

由图 1A可见:欧李生长发育期水溶钙形态在不同组织器官中的分配表现各异，木质部和韧皮部随生长发育进程呈明显下降趋势(P＜0.01);花和果实中呈现2次分配高峰，一是由萌动期至盛花期(P＜0.01)，二是由果实幼果期至果实成熟期(P＜0.01);新梢中由始花期至果实发育初期出现1次分配高峰(P＜0.01)，之后随果实发育进程新梢中水溶钙形态分配趋于平缓无明显变化(P＞0.05)。由此可知:水溶钙形态分配率变化主要发生在开花期、果实发育期和新梢叶幕形成期阶段。

2.1.2 果胶钙分配率变化

由图 1B可见:欧李生长发育期果胶钙形态在不同组织器官中的分配与水溶钙形态分配表现规律基本一致，木质部和韧皮部随生长发育进程呈明显下降趋势(P＜0.01);花和果实中呈现2次分配高峰，一是由萌动期至盛花期(P＜0.01)，二是由果实幼果期至果实硬核期(P＜0.05);新梢中由始花期至果实发育初期出现1次分配高峰(P＜0.01)，之后随果实发育进程新梢中果胶钙形态分配趋于平缓(P＞0.05)。由此可知:果胶钙形态分配率变化主要以开花期、果实发育前期和新梢叶幕形成期。

2.1.3 磷酸钙分配率变化

由图 1C可见:欧李生长发育期磷酸钙形态在不同组织器官中的分配表现为:木质部和韧皮部表现为生长前期下降较为明显(P＜0.01)，生长后期无明显变化(P＞0.05);花和果实中萌动期至盛花期出现1次分配高峰(P＜0.01)，之后分配下降，进入果实发育期变化较为平缓(P＞0.05);新梢中由始花期至幼果期分配率极显著增长(P＜0.01)，之后随果实发育进程分配无明显改变(P＞0.05)。由此可知:磷酸钙形态分配率变化主要在开花期和新梢叶幕形成期变化较为明显。

2.1.4 草酸钙分配率变化

由图 1D可见:欧李生长发育期草酸钙形态在不同组织器官中的分配表现为:韧皮部中随生长发育进程呈明显下降趋势(P＜0.01);木质部及花和果实中萌动期至开花期分配率下降较为明显(P＜0.01)，之后进入果实发育期无明显变化; 新梢中随新梢叶幕形成及发育呈不断增加趋势(P＜0.01)。由此可知:草酸钙形态分配率变化主要在新梢叶幕形成期前后变化较为明显。

2.1.5 剩余钙分配率变化

由图 1E可见:欧李生长发育期剩余钙形态在不同组织器官中的分配表现各异，木质部中除盛花期分配率较高外，其余各时期无明显变化(P＞0.05);韧皮部中随生长发育进程呈明显下降(P＜0.01);花和果实中生长前期无明显变化，进入果实发育阶段呈先增后降变化; 新梢中随生长发育进程呈明显增加趋势(P＜0.01)。由此可知:剩余钙分配率变化在果实发育前期和新梢叶幕形成期前后变化较大。

2.2 总钙在各组织器官中的分配率变化

由图 1F可见:欧李生长发育期总钙在不同组织器官中的分配表现为生长发育前期(萌动期至开花期)韧皮部中总钙分配明显高于其他各器官中总钙的分配，进入果实发育期新梢中总钙的分配明显高于其他各器官中总钙的分配; 随生长发育进程木质部和韧皮部中呈明显下降(P＜0.01)，进入果实成熟期(8月1日)分配率均增加，新梢中开花期至硬核期呈明显增加(P＜0.01)，进入果实成熟期分配率下降，而果实中钙分配在盛花期和果实成熟期分别出现2次分配高峰。由此可知:总钙在不同组织器官中的分配率变化主要发生在开花期、果实发育期和新梢叶幕形成期不同生长发育阶段。

2.3 各组织器官中总钙与不同形态钙的分配关系

相关分析结果可知:作为钙素营养运输的输导组织，木质部和韧皮部总钙分配率变化与相应组织器官中水溶钙、果胶钙、磷酸钙、草酸钙和剩余钙(木质部未达显著水平)形态间均呈显著或极显著正相关关系(表 1)，表明欧李输导组织器官中各种形态钙的转化与分配对总钙的吸收与分布产生影响; 作为钙素营养需求的生殖器官，花和果实总钙分配率变化与输导组织器官木质部和韧皮部中各种形态钙(木质部剩余钙未达显著水平)的吸收与分配均呈显著或极显著正相关关系，表明欧李果实钙素吸收和运输主要由输导组织器官木质部和韧皮部来完成; 作为欧李钙素营养吸收和运输的蒸腾器官，新梢总钙分配率变化与木质部和韧皮部中各种形态钙的分配均呈显著或极显著负相关关系，而新梢中水溶钙、果胶钙、磷酸钙等形态钙的分配率变化与木质部和韧皮部中总钙的分配呈显著或极显著负相关关系，表明欧李营养器官枝叶的蒸腾作用在影响钙吸收和运输方面发挥重要的生理作用，其影响机制有待进一步深入研究。

3 讨论 3.1 不同形态钙在各组织器官中的分配与利用

钙一般以水溶钙、果胶钙、磷酸钙、草酸钙及残余的硅酸钙等形态存在于树体和果实中，其中果胶钙是细胞壁的主要钙形态，草酸钙和大部分磷酸钙则沉淀在液泡内(小西茂毅等，1963; Marschner，1991)。研究结果显示:欧李各组织器官中钙吸收与分配不仅与不同形态钙的转化与分配有关，同时与欧李各器官自身生长发育和主要关键时期的钙素需求密切相关。因此随欧李生长发育进程，各组织器官中不同形态钙的分配利用在不同生长发育阶段表现出一定规律性。

萌动期阶段，不同形态钙分配总体表现为韧皮部＞木质部＞花器官，主要与韧皮部不同形态钙质量分数和单果枝累积量显著高于其他组织器官有关，果胶钙在维持细胞壁的功能方面具有重要的作用(何念祖等，1987); 草酸钙的积累有助于避免因呼吸作用生理代谢活跃致使有机酸过量累积而产生毒害(龚云池等，1992); 果胶钙和水溶钙为活性钙(小西茂毅等，1963)，尤其是水溶钙有利于钙离子的转移和吸收利用。结果表明:木质部和韧皮部中水溶钙和果胶钙分配明显下降，花器官中水溶钙和果胶钙分配明显增加，表明欧李萌动期各组织器官中存在钙的吸收与转移，并且花器官中主要以活性钙(水溶钙和果胶钙)吸收利用为主，由于此期各组织器官处于萌发阶段，植株生命体生理代谢缓慢，地上各组织器官与土壤根系矿质营养代谢循环尚未形成。由此推断:欧李萌动期阶段花器官发育所需的钙素营养主要源自于植株体内贮存的养分转移。

开花期阶段，木质部和韧皮部中各种形态钙分配明显下降，花器官中水溶钙、果胶钙等形态钙分配明显增加，表明欧李开花期花器官中存在钙吸收和积累高峰，致使花器官中钙质量分数明显增加(马建军等，2004)。钙作为第二信使系统在植物的成花诱导、花芽分化及开花调控中都起着非常重要的作用(孔海燕等，2003)，Ca²⁺可以明显促进植物花粉萌发和花粉管生长(盛仙永等，2005)，其钙吸收动力源于花器官的受精作用(彭抒昂，2001)。本试验结果证实:新梢中各种形态钙分配明显增加，这与该时期新梢器官建造叶幕逐步形成密切相关。

果实发育阶段，终花期至果实发育初期阶段，正值新梢生长发育高峰，此期正值叶幕形成高峰期(张立彬等，1996)，因此矿质营养元素以新梢叶片吸收积累分配为主，结果表明:新梢中不同形态钙的分配和总钙的分配显著高于其他各组织器官，这与新梢生物产量和总钙及不同形态钙质量分数大小有关。欧李果实钙累积主要发生在幼果膨大期(细胞分裂期)和果实成熟期(细胞膨大期) 2个阶段，细胞分裂期以果胶钙形态积累为主，而细胞膨大期以水溶钙形态积累为主，其中果肉中水溶钙和果胶钙组分占钙累积总量的69.87% (马建军等，2007)。本研究结果显示:果实中果胶钙分配在幼果期至硬核期阶段存在一分配高峰，而果实中水溶钙分配在硬核期至果实成熟期阶段存在一分配高峰，与马建军等(2007)研究结论相吻合，进一步证实欧李果实钙吸收积累与水溶钙和果胶钙形态吸收与分配密切相关。

3.2 不同形态钙在各组织器官中的吸收和运输

树体钙运输主要是通过木质部导管内的交换机制来完成，且运输程度与钙梯度、钙的运输形态，蒸腾拉力等因素有关(白昌华等，1989)，而钙在韧皮部的运输速度较慢，且流量很小，它主要靠激素与外界环境调控(David et al., 1983)。相关分析结果显示:花和果实总钙分配率变化与木质部和韧皮部中各种形态钙(木质部剩余钙未达显著水平)的吸收与分配均呈显著或极显著正相关关系，新梢总钙分配率变化与木质部和韧皮部中各种形态钙的分配均呈显著或极显著负相关关系，表明欧李树体钙素吸收和运输主要由木质部和韧皮部来完成。钙是植物难以重复利用的大量必需元素，主要通过木质部运输，而欧李韧皮部中的总钙和不同形态钙的高分配率是否具有再吸收利用特性，有待进一步研究明确。果实发育期间钙吸收动力源于新梢叶片蒸腾拉力(彭永宏，1991)，表明欧李果实中的钙吸收积累主要通过新梢蒸腾拉力吸收土壤中钙素营养，而水溶钙和果胶钙形态是影响果实中钙吸收积累的重要因子，这可能是欧李果实“高钙”吸收特性的重要机制，其机理有待进一步研究。