【摘 要】
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果实色泽是果实品质的重要评价指标,充足的光照能够促进果实次生代谢物质花色素苷的快速积累,从而促进果实着色。同时乙烯作为重要的天然植物激素,在苹果果实成熟过程中能够调控果实的着色。但是光照和乙烯在调控果实花色素苷积累过程中是否存在相互关系尚不清楚。本试验以苹果果实贮藏性存在明显差异的2个品种为材料,分别进行光照、黑暗、乙烯和1-MCP处理,测定不同处理及处理时间点的花色素苷含量和乙烯释放速率,并同步
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果实色泽是果实品质的重要评价指标,充足的光照能够促进果实次生代谢物质花色素苷的快速积累,从而促进果实着色。同时乙烯作为重要的天然植物激素,在苹果果实成熟过程中能够调控果实的着色。但是光照和乙烯在调控果实花色素苷积累过程中是否存在相互关系尚不清楚。本试验以苹果果实贮藏性存在明显差异的2个品种为材料,分别进行光照、黑暗、乙烯和1-MCP处理,测定不同处理及处理时间点的花色素苷含量和乙烯释放速率,并同步检测花色素苷和乙烯生物合成相关基因的表达水平。主要结果如下:1.光照促进果实着色选择不耐贮藏品种‘斯托拉夫’(花后140天)和耐贮藏品种‘红富士’(花后140天)套袋苹果果实,摘袋后进行光照处理和持续黑暗处理,分别在第0,3,5,8,12天取苹果果实样品,通过高效液相色谱法(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)检测花色素苷含量,结果表明,光照明显促进花色素苷积累,而黑暗处理后的苹果果实没有着色,样品未检测到花色素苷含量;通过气相色谱检测果实中的乙烯含量表明,乙烯释放量随着果实处理时间逐渐增加,同时发现持续黑暗处理的苹果乙烯释放速率高于光照处理;进一步通过荧光定量PCR方法检测花色素苷生物合成和乙烯生物合成相关基因表达水平,发现光照处理后花色素苷生物合成相关基因表达量先升高后下降,乙烯生物合成基因表达量持续升高,而黑暗处理中花色素苷生物合成基因表达水平较低,乙烯生物合成基因随着处理时间延长表达水平呈现先升高后下降的趋势,且高于光照处理下相关基因的表达水平。两个苹果品种呈现相同的表型和数据变化规律。2.乙烯处理促进光照处理的果实着色进一步对光照处理的两个苹果品种果实进行乙烯处理,结果发现乙烯处理能够加速果实着色,HPLC结果表明乙烯处理后果实的花色素苷含量明显增加,且高于光照处理的花色素苷含量;气相色谱法检测表明乙烯处理后促进果实乙烯的释放速率增加,高于光照处理的乙烯含量;荧光定量PCR结果表明,乙烯处理后花色素苷生物合成相关基因和乙烯生物合成相关基因表达水平明显增加,明显高于光照处理相关基因的表达水平。3.1-MCP处理抑制光诱导的果实着色对光照处理的两个苹果品种果实进行1-MCP处理,结果发现1-MCP处理明显抑制果实着色,HPLC结果表明1-MCP处理后果实的花色素苷含量明显降低,显著低于光照处理的花色素苷含量;气相色谱法检测表明1-MCP处理抑制了果实乙烯的释放速率,且低于光照处理的乙烯含量;荧光定量PCR结果表明,1-MCP处理后花色素苷生物合成相关基因和乙烯生物合成相关基因表达水平明显降低,明显低于光照处理相关基因的表达水平。4.黑暗下乙烯处理不能促进果实着色对黑暗处理的两个品种苹果果实进行乙烯处理,结果发现乙烯处理不能促进苹果果实着色,HPLC结果表明黑暗下乙烯处理的苹果果实未检测到花色素苷积累;气相色谱法检测表明乙烯处理促进了果实乙烯的释放速率,且高于黑暗处理的乙烯含量;荧光定量PCR结果表明乙烯处理后花色素苷生物合成相关基因表达水平明显上升,乙烯生物合成相关基因表达水平增加且高于黑暗处理相关基因的表达水平。5.黑暗下1-MCP处理抑制乙烯释放对黑暗处理的两个品种苹果果实进行1-MCP处理,结果发现1-MCP处理的苹果果实没有着色,HPLC结果表明黑暗下1-MCP处理的苹果果实未检测到花色素苷积累,气相色谱法检测表明1-MCP处理抑制了果实乙烯的释放速率,且低于黑暗处理的乙烯含量;荧光定量PCR结果表明1-MCP处理后花色素苷生物合成相关基因和乙烯生物合成相关基因表达水平都明显降低,且低于黑暗处理相关基因的表达水平。综上所述,光照条件下乙烯处理能够显著促进花色素苷的积累,而黑暗条件下无法积累花色素苷,表明光照是果实着色的必要因素,同时光照能够通过调控乙烯的生物合成促进花色素苷积累。研究环境条件和激素对苹果果实着色影响,对于提高苹果果实品质具有重要意义。
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