不同浓度茉莉酸甲酯对妮娜皇后果实着色与品质形成的影响.pdf

2023 年第 64 卷第 9 期2165收稿日期:2023-05-10基金项目:国家重点研发计划(2019YFD1002501;2019YFD1000101)作者简介:金欢淳(1997),女,浙江温州人,助理农艺师,硕士,研究方向为果树栽培与推广,E-mail:494264459 。通信作者:胡丹(1968),男,浙江温州人,高级农艺师,本科,研究方向为果树栽培与推广,E-mail:106880520 。文献著录格式:金欢淳,张培安,张涛,等.不同浓度茉莉酸甲酯对妮娜皇后果实着色与品质形成的影响 J.浙江农业科学,2023,64(9):2165-2172.DOI:10.16178/j.issn.0528-9017.20230482不同浓度茉莉酸甲酯对妮娜皇后果实着色与品质形成的影响金欢淳1,张培安2,3,张涛1,金联宇4,董天宇3,胡丹1,房经贵3(1.温州市农技推广中心,浙江 温州325000;2.浙江省亚热带作物研究所,浙江 温州325000;3.南京农业大学 园艺学院,江苏 南京210095;4.温州乐清市联宇葡萄研究所,浙江 温州325611)摘要:妮娜皇后外观和品质性状俱佳,但在部分产区因转色期高温多湿与光照不足的栽培环境条件,导致果实着色不良、糖分积累减少,而茉莉酸甲酯(MeJA)在改善果实品质方面具有显著作用。因此,通过比较不同浓度 MeJA 对妮娜皇后果实着色及品质的影响,能够为生产中合理利用 MeJA 提供参考。本研究以未转色的妮娜皇后作为试材,分别利用 25、50、100 mgL-1 MeJA 与清水喷施果穗,测量了果实成熟过程中形状、花色苷、可溶性固形物(TSS)、可溶性糖、有机酸、挥发性有机物(VOCs)等外观与品质性状的变化,测定了果皮中类黄酮和花色苷合成相关基因的表达水平。结果表明,MeJA 能够显著改善果穗着色情况,提高果皮中花色苷含量,增加单粒重、纵径与果实硬度,提升果肉中 TSS、可溶性糖、VOCs 的含量,但对有机酸含量影响不显著。果皮中类黄酮和花色苷合成相关基因的表达水平显著提高。运用隶属函数法进行综合评价分析表明,50 与100 mgL-1 MeJA 对果实品质提升的作用相当,且远优于 25 mgL-1 MeJA 与对照处理。综上,果实着色前,在妮娜皇后果穗表面喷施 50 mgL-1 MeJA 可显著改善果实着色,提高果实品质。关键词:茉莉酸甲酯;妮娜皇后;花色苷;品质;香气中图分类号:S663.1文献标志码:A文章编号:0528-9017(2023)09-2165-08妮娜皇后(Queen Nina)是由日本农研机构果树研究所选育的四倍体欧美杂交种葡萄,其丰产性良好,成熟时果皮色泽红艳,果粒大、肉脆,高糖低酸无涩感,且具有浓 烈的果香1,已在 浙江、江苏、四川、福建等地广泛种植。我国南方葡萄产区夏季高温多湿,且部分设施栽培光照条件不佳,易造成妮娜皇后果实着色不良,同时糖分积累也受到较大影响,因此,目前亟待研发能够高效改善妮娜皇后品质的栽培措施。茉莉酸(jasmonic acid,JA)及其甲酯(methyl jasmonate,MeJA)广泛存在于高等植物体内,其由亚麻酸经脂氧合酶、丙二烯氧化物合成酶等一系列酶促反应而生成2。许多研究表明,茉莉酸类物质具有抑制植物生长、促进叶片衰老、促进脱落、促进气孔关闭等类似于脱落酸的生理效应3。目前已在苹果4、葡萄5、草莓6、李7 等多种果树中开展了 MeJA 的应用研究,发现 MeJA 能够激活苯丙烷代谢途径,提高作物体内总酚、类黄酮等次生代谢物的含量,促进果实中花色苷的积累,改善果实色泽与品质8。尽管已在克瑞森无核、新郁、蛇龙珠等葡萄品种上开展了外源喷施MeJA 处理的相关研究,并发现 MeJA 能够促进果皮着色与果实品质的形成8-10,但相关研究开展的地区均为我 国 北 方 产 区,试 验 所 处 的 生 态 条件、栽培模式及葡萄品种均不同,潜在的产业问题也不尽相同。关于 MeJA 应用于浙江等南方产区的妮娜皇后,以改善其着色及果实品质的研究尚未报道。本研究 于 着 色 前 对 妮 娜 皇 后 喷 施 不 同 浓 度MeJA,比较不同浓度 MeJA 对妮娜皇后着色及果实品质的影响,旨在为 MeJA 在浙江乃至南方产区妮娜皇后上的应用提供技术参考。2166 2023 年第 64 卷第 9 期1材料与方法1.1试验材料试验于 2022 年 68 月进行,试验品种为妮娜皇后,试验地位于浙江省乐清市联宇葡萄研究所试验基地(地理坐标为 121.11E,28.28N)。葡萄植株种 植 于 连 栋 温 室 内,为 南 北 行 向,株 行 距2 m3 m,Y 形架,植株生长健壮且长势一致,生长结果正常,按常规栽培措施统一管理。当果实开始变软且尚未转色时(E-L 34),选择果穗相同位置(东侧)、长势一致、无明显病虫害的果穗作为试验对象。1.2试验设计1.2.1不同浓度茉莉酸甲酯处理妮娜皇后果穗选择阴天傍晚时对果穗进行处理,处理组采用25 mgL-1 MeJ(L)、50 mgL-1 MeJ(M)、100 mgL-1 MeJA(H),以喷清水为对照(CK),各处理均加入体积分数 0.1%的吐温-80(非离子型表面活性剂,用作展开剂),采用常规喷雾法施药,使果粒表面均匀附着,每组处理 30 穗果。1.2.2样品采集处理开始时取第 1 次样,记为 DS0。之后每隔25 d 拍照取样 1 次,至果实完全成熟,共取 2 次样,分别记为 DS1 与 DS2。从 5 串果穗向阳侧的上、中、下部位各采 5 粒,试验期间每穗果仅取一次样。每个处理共 15 个果粒,用于测定相关性状指标后,将皮、肉、种子分离后利用液氮速冻,储存于-80 ,用于进一步试验。1.3试验方法1.3.1果实外观指标单粒重、纵横径、果形指数。选取 10 粒果实进行测定。单粒重采用 1/100 g 电子天平测定。果粒纵径、横径用 0.01 mm 游标卡尺测定。果形指数为果粒纵径除以果粒横径。果穗着色等级。随机选 5 串果穗,参照表 1 中着色等级标准对果穗着色程度进行评价。表 1果穗着色等级标准级别着色面积占整穗的百分比1着色面积30%230%着色面积50%350%着色面积70%470%90%果实着色指数。选取 10 粒果实,用 CR-400 手持色差计(Konica Minolta,日本)测定每个果实赤道部位 4 个方位的色泽指标 L、a、b。利用 a 和b 值可计算出色泽饱和度(chroma,C),C=(a2+b2)0.5,并 计 算 出 色 调 角(hue angle,h),h=arctangent b/a。葡萄果实色泽指数(ICIRG),ICIRG=(180-h)/(L+C),该指数评价果实外观色泽的标准为:ICIRG 2 为黄绿,2 ICIRG 4 为粉红,4 ICIRG5 为红色,5 ICIRG 6 为蓝黑色11。1.3.2果实理化指标果实硬度。选取 10 粒果实,采用数显式拉力计(HG-2000,Grows,中国)测定拉力计探头刺破果皮时的拉力数值。可溶性固形物(TSS)含量。选取 10 粒果实,使用 手 持 式 折 光 仪(ATAGO,PAL-36S,日 本)测定。总花色苷含量。采用 pH 示差法测定。首先称取 0.5 g 果皮用液氮磨成粉末,使用 10 mL 0.1%的盐酸-甲醇(V/V)溶液 4 萃取 12 h,其间用涡旋仪涡旋 2 3 次。最后将提取液 12 000 rmin-1离心 20 min,获得上清液。分别用 pH 值为1.0 的缓冲液(25 mmolL-1 KCl,用浓 HCl 调节pH 值至 1.0)和 pH 值为 4.5 的缓冲液(400 mmolL-1 NaAc,用冰醋酸调节 pH 值至 4.5)按照相同的倍数对提取液进行稀释,使用紫外分光光度计(UV-5200,Metash,中国)测定 2 种稀释后的溶液在 520 和 700 nm 处的吸光度。每个处理样品测定 3 次生物学重复。花色苷的计算公式为:花色苷含量(mg g-1)=(D 449.2 PF1 000)/26 900/0.5。式中,D 表 示 吸 光 度,其 计 算 公 式 为 D=(D520-D700)pH1-(D520-D700)pH4.5;449.2 为 Cy-3-glu 的 分 子 量;PF为 组 织 提 取 液 的 稀 释 倍 数;26 900 为 Cy-3-glu 的消光系数。可溶性糖和有机酸含量。取 0.5 g 果肉用液氮磨成 粉 末,加 入 1.5 mL 80%乙 醇,80 水 浴30 min,12 000 rmin-1离心 10 min,收集上清。再重复提取 1 次,收集两次上清液定容至 5 mL。经-80 冷冻干燥,加 15 mL 超纯水溶解(或加1.5 mL,过滤后稀释 10 倍),利用 0.22 m 水系过滤头进行过滤。采用超高效液相色谱(UPLC,Water,美国)测定果肉中可溶性糖和有机酸含量,色谱条件参考 Zheng 等12。每个处理样品测定 3次生物学重复。金欢淳,等:不同浓度茉莉酸甲酯对妮娜皇后果实着色与品质形成的影响2167挥 发 性 有 机 物(volatile organic compounds,VOCs)含量。葡萄果实挥发性有机物的提取采用顶空固相微萃取(HS-SPME)技术:将葡萄果肉用液氮充分研磨,取 2 g 装于 20 mL 顶空瓶中,同时加入 1 g NaCl 与 4 L 浓度为 82.2 mgL-1的内标物 质 3-Octanol(3-辛 醇)/乙 醇 溶 液,密 封 上样。采 用 气 相 质 谱 联 用 仪(GC-MS,Thermo Fisher,美国)对挥发性有机物进行定性和定量分析,测定的条件与方法参考 Zheng 等12。每个处理样品测定 3 次生物学重复。1.4果实品质综合评价选取与妮娜皇后果实成熟期(DS2)品质关系密切的 13 个指标,采用隶属函数法8 进行果实品质综合评价。与果实品质呈正相关的指标果穗着色程度、CRIG、单果重、纵径、横径、果实硬度、TSS、果皮花色苷含量、果实可溶性固形物含量、果肉可溶性糖与挥发性有机物质(包括酯类和萜烯类)含量计算如下:U(Xij)=(Xij-Xmin)/(Xmax-Xmin)。与果实品质呈负相关的有机酸含量计算如下:U(Xij)=1-(Xij-Xmin)/(Xmax-Xmin)。式中,U(Xij)表示各指标的隶属度值,且 U(Xij)0,1;Xij表示第 i 个处理第 j 个指标的测定值;Xmax、Xmin为所有处理第 j 项指标的最大值和最小值。计算 13 项指标隶属度的平均值作为比较不同浓度 MeJA 处理妮娜皇后果实品质优劣的指标。1.5RNA 提取与荧光定量 PCR葡萄果皮 RNA 提取采用 Biofit RNA 提取试剂盒(V1.5,成 都 百 菲 特 科 技 有 限 公 司,中 国)。RNA 反 转 录 采 用 Hifair 1st Strand cDNA Synthesis Kit(翌 圣 生 物 科 技 有 限 公 司,中 国)。RT-qPCR 采 用 Hieff Unicon Universal TaqMan multiplex qPCR master mix(翌圣生物科技有限公司,中国),具体方法参照说明书。试验过程中每个样品设立 3 个重复,VvUBQ 被用作内参基因。各基因的定量水平采用 2-CT方法计算,以对照样品在 DS0 阶段时该基因的表达水平作为参照。本论文所用基因的登录号及定量引物如表 2 所示。表 2实时荧光定量 PCR 引物序列基因名基因编号上游引物 5-3下游引物 5-3VvCHSX75969.1AAACTATGTGCTACAGTCCGACTACAGTTCAGAAATAAVvCHINM_001281104.1CAGGCAACTCCAT TCTTTTCTTCTCTATGACTGCATTCCCVvF3HNM_001281105.1CCAATCATAGCAGACTGT CCTCAGAGGATACACGGTTGCCVvUFGTKJ495698.1GGGATGGTAATGGCTGTGGACATGGGTGGAGAGTGAGTTVvDFRNM_001281215.2GAAACCTGTAGATGGCAGGAGGCCAAATCAAACTACCAGAVvLDOXNM_001281218.1AGTGTGTCCCCAACTCCATCCTTGTTGACCAGTCCCCTGTVvMYB90XM_010666609.2TAGTCACCACTTCAAAAAGGGAATGTGTTTGGGGTTTATCVvUBQXR_002030723.1GAGGGTCGTCAGGATTTGGAGCCCTGCACTTACCATCTTTAAG1.6数据分析方法数据分析方法用软件 SAS 9.2(SAS Institute Inc.,Cary,NC,USA)进 行 统 计 学 分 析。采 用Duncan 多重比较检验(P 0.05)分析显著性水平。数据图由 Excel 2019(Microsoft,WA,USA)绘制。2结果与分析2.1不同浓度 MeJA 对果实外观性状的变化2.1.1果穗着色程度不同浓度 MeJA 处理较对照均显著促进妮娜皇后果实的着色,其中 100 mgL-1 MeJA 效果最佳,25 与 50 mgL-1 MeJA 次之(图 1 中 A)。着色等级变化同样表明,MeJA 处理能够显著促进果穗着色。在 DS1 时,100 mgL-1 MeJA 着色等级显著高于其他处理,25 与 50 mgL-1表现相当,也同样高于对照。在 DS2 时,50 与 100 mgL-1处理的果穗均已完成着色,25 mgL-1处理的果穗着色等级为 3.90,而对照仅为 2.89(图 1 中 B)。通过果实着色指数进一步比较发现,在 DS1时仅 100 mgL-1 MeJA 处理的 L 值显著低于对照,而至 DS2 时不同浓度 MeJA 处理后均显著低于对照。a 值在 DS1 时不同浓度 MeJA 处理后均显著高于对照,其中 100 mgL-1MeJA 处理显著高于 25与 50 mgL-1MeJA,前者为 4.87,后两者分别为3.84 和 2.76。b 值在 DS1 时不同浓度 MeJA 处理后均显著低于对照,而至 DS2 时仅有 100 mgL-1 MeJA 处 理 显 著 低 于 对 照。DS1 时 100 mg L-1 MeJA 处理后 CRIG 值为 3.58,显著高于其他处理组,25 与 50 mgL-1 MeJA 次之,分别为 2.52 和2168 2023 年第 64 卷第 9 期A着色情况,B着色等级。L、M、H 分别表示 25、50、100 mgL-1MeJA 处理,图 2、4 5 同。同时期数据无相同小写字母表示不同处理间差异显著(P0.05)。图 1不同浓度 MeJA 处理妮娜皇后果穗后着色情况与着色等级的变化2.82,而对照仅为 1.87,DS2 时 100 mgL-1处理后果实的 CRIG 值率先达到红色标准为 4.21,25与 50 mgL-1 MeJA 及对照此时依旧为粉红色,其中 50 mgL-1 MeJA 处理为 3.03,显著高于 25 mgL-1 MeJA 与对照处理,而 25 mgL-1 MeJA 与对照分别为 2.76 和 2.37(表 3)。表 3不同浓度 MeJA 处理后果实着色指数的变化处理方式LaDS0DS1DS2DS0DS1DS2L43.622.66 a41.141.49 a36.951.94 b-1.900.30 a3.842.67 b3.211.88 bM43.202.21 a40.543.96 a36.041.75 b-1.950.52 a2.761.67 b6.231.34 aH43.271.87 a35.242.95 b34.953.88 b-1.830.56 a4.871.69 a6.861.44 aCK43.121.80 a40.912.41 a39.132.72 a-1.840.52 a-0.331.73 c3.061.58 b处理方式bCRIGDS0DS1DS2DS0DS1DS2L7.730.60 a5.922.83 b6.661.86 a1.580.35 a2.520.65 b2.760.34 cM7.800.45 a4.052.24 b5.251.11 a1.640.33 a2.820.65 b3.030.32 bH7.860.54 a2.943.12 c1.270.87 b1.590.32 a3.580.75 a4.210.42 aCK7.941.49 a6.620.38 a5.001.42 a1.620.34 c1.870.47 c2.370.46 c注:同列数据后无相同小写字母表示不同处理间差异显著(P0.05)。表 45 同。2.1.2果实单粒重不同处理组从 DS0 至 DS2 果实单粒重均逐渐增加,不同浓度 MeJA 处理后表现出随着浓度增加,单粒重增加程度减少,其中 25 mgL-1 MeJA处理后单粒重增加最为明显,至 DS2 时单粒重为17.09 g,较对照增加了 34.04%。50 mgL-1 MeJA处理促进果实单粒重增加至 14.60 g。但 100 mgL-1 MeJA 处理后,各时期果实单粒重均较对照较为接近(表 4)。2.1.3果实径横径与果形指数各处理组中果实横径的变化与单粒重变化的趋势相似,即随 MeJA 处理浓度的增加,果实横径增加程度减少。DS2 时 25 和 50 mgL-1 MeJA 处理较对照分别增加了 2.22 与 0.78 mm,而 100 mgL-1 MeJA 处理的果实横径较对照无显著差异(表 4)。果实纵径在处理后的变化则不尽相同,在 DS1时仅 25 mgL-1 MeJA 处理较对照显著增加,且增加了 3.30 mm。至 DS2 时,不同浓度 MeJA 处理后果实纵径较对照均显著增加,且浓度由低到高分别增加了 4.11、4.61 和 3.91 mm(表 4)。由于纵横 径 的 差 异 性 变 化 势 必 导 致 各 处 理间果形 指 数 存 在 差 异,其 中 在 DS1 时 25 mgL-1 MeJA 处理后 果形指数显著 高 于 其 他 处 理 达1.22,而 DS2 时 50、100 mgL-1 MeJA 处理后果形 指 数 显 著 高 于 其 他 处 理,分 别 为 1.17 和1.19(表 4)。2.2不同处理后果实理化性状的变化2.2.1果实硬度随着果实成熟各处理组果实硬度均逐渐减少,其中 DS1 时各处理组不存在显著差异。而至 DS2金欢淳,等:不同浓度茉莉酸甲酯对妮娜皇后果实着色与品质形成的影响2169表 4不同浓度 MeJA 处理后果实形态发生的变化处理方式单粒重/g横径/mmDS0DS1DS2DS0DS1DS2L11.6315.8517.0926.800.34 a28.220.33 a29.760.34 aM11.5313.3814.6026.590.24 a27.230.41 b28.320.54 bH11.4711.3412.1126.900.34 a26.760.85 c27.220.45 cCK11.5811.9312.7526.870.22 a26.800.15 c27.540.47 c处理方式纵径/mm果形指数DS0DS1DS2DS0DS1DS2L29.890.45 a33.600.95 a35.100.22 a1.070.05 a1.220.07 a1.130.06 bM30.120.33 a31.050.72 b35.600.76 a1.090.04 a1.140.08 b1.170.12 aH30.220.24 a30.100.52 b34.900.55 a1.080.04 a1.100.03 b1.190.06 aCK30.230.33 a30.300.47 b30.990.52 b1.080.03 a1.130.04 b1.130.04 b时,不同浓度 MeJA 处理后果实硬度均较对照显著增加,从低至高浓度分别为 1.39、1.43 和 1.38 kgcm-2,但此时对照的果实硬度仅为 1.26 kgcm-2(表 5)。表 5不同浓度 MeJA 处理后果实硬度、TSS 与果皮中花色苷含量的变化处理方式硬度/(kgcm-2)TSS/%花色苷含量/(mgg-1)DS0DS1DS2DS0DS1DS2DS0DS1DS2L1.450.07 a 1.360.04 a 1.390.06 a 14.220.33 a 18.550.88 a 17.900.50 a 0.040.01 a 0.090.01 c 0.090.01 bM1.480.08 a 1.320.03 a 1.430.03 a 14.150.28 a 17.400.99 b 18.220.51 a 0.040.02 a 0.130.04 b 0.230.03 aH1.470.07 a 1.400.05 a 1.380.04 a 14.210.41 a 16.100.73 c 17.250.42 b 0.030.01 a 0.180.02 a 0.250.04 aCK1.510.08 a 1.390.08 a 1.260.06 b 14.080.48 a 16.040.27 c 17.050.35 b 0.030.02 a 0.070.03 c 0.090.02 b2.2.2果实 TSS 含量不同处理后果实中 TSS 含量变化与果实色泽截然不同。在 DS1 时 25 mgL-1 MeJA 处理后 TSS 含量最高为 18.55%,50 mgL-1 MeJA 次之为 17.40%,而100 mgL-1 MeJA 与对照间差异不显著,分别为16.10%和 16.04%。而至 DS2 时 100 mgL-1 MeJA 与对照间依旧差异不显著,分别为 17.25%和 17.05%,而 25 和 50 mgL-1 MeJA 处理后 TSS 含量显著高于对照,分别为 17.90%和 18.22%(表 5)。2.2.3果皮花色苷含量不同处理后果皮中花色苷含量变化情况与果实色泽变化相似。在 DS1 时 100 mgL-1 MeJA 处理后花色苷含量显著高于其他处理,为 0.18 mgg-1;50 mgL-1 MeJA 处理则次之为 0.13 mgg-1;25 mgL-1 MeJA 与对照处理含量相对较少,且差异不显著,分别为 0.09 和 0.07 mgg-1。至 DS2时 50 与 100 mgL-1 MeJA 两者处理后含量相对较高,分 别 为 0.23 和 0.25 mg g-1。25 mg L-1MeJA 与对照处理依旧含量相对较少,且差异不显著,均为 0.09 mgg-1(表 5)。2.2.4果肉可溶性糖含量妮娜皇后果肉中未检测到蔗糖,仅检测到葡萄糖和果糖 2 种可溶性糖,且两者含量相当。在 DS1时 50 和 100 mgL-1 MeJA 处理后果肉中可溶性糖含量显著高于 25 mgL-1 MeJA 和对照,前两者分别为 129.67 和 132.75 mgg-1,而后两者分别仅为 71.58 和 69.60 mgg-1。至 DS2 时,50 和 100 mgL-1 MeJA 处理后果肉中可溶性糖含量变化相对较小,分别为 131.42 和 129.27 mgg-1,而 25 mgL-1 MeJA 和对照处理则显著增加,但依旧显著低 于 50 和 100 mg L-1 MeJA 处 理,分 别 为112.64、115.13 mgg-1(图 2)。同一指标不同处理间没有相同字母表示差异达显著水平(P 0.05)。图 3、图 4 同。图 2不同浓度 MeJA 处理后果肉中可溶性糖(葡萄糖、果糖)含量的变化2.2.5果肉有机酸含量本研究检测了妮娜皇后果肉中酒石酸、苹果酸2170 2023 年第 64 卷第 9 期和柠檬酸 3 种葡萄主要有机酸含量。在 DS0 至 DS1期间,各处理组中苹果酸含量显著降低,而酒石酸与柠檬酸含量变化程度相对较小。DS1 至 DS2 期间,3 种有机酸含量均未呈现显著的差异,且 2 个时期果肉中酒石酸含量相对较多,苹果酸和柠檬酸含量相当且较少(图 3)。图 3不同浓度 MeJA 处理后果肉中有机酸(酒石酸、苹果酸、柠檬酸)含量的变化2.2.6果肉挥发性有机物(VOCs)含量香气亦是评判葡萄果实风味与品质性状的重要指标,因此,本研究通 过气相色谱-质 谱 联 用 仪(GC-MS)测定了 DS2 时期各处理果肉中酯、醛、烃、醇、萜烯、酮、酚、酸等 VOCs 的含量,其中妮娜皇后果肉中酯、醛、烃含量相对较高,25 mgL-1 MeJA 处理后酯类含量低于其他处理,但醛类含量高于其他处理,100 mgL-1 MeJA 处理后烃类含量低于其他处理。各处理组中 VOCs 总含量均高于对照,其中 50 mgL-1 MeJA 处理后含量最高为32.63 gg-1,25 与 100 mgL-1 MeJA 处理的含量相当,分别为 31.18 与 31.55 gg-1,而对照果肉中仅为 29.04 gg-1(图 4 中 A)。乙酸乙酯是妮娜皇后果肉中含量最高的 VOC,50 和 100 mgL-1 MeJA 处理的含量显著高于 25 mgL-1 MeJA 和对照,而丁酸乙酯在各处理组的含量截然不同,其中对照中含量显著高于各处理组,50和 100 mgL-1 MeJA 处理的含量亦显著高于 25 mgL-1 MeJA(图 4 中 B 和 C)。25 mgL-1 MeJA 处理后果肉中己醛 和甲苯的含 量显著高于 其 他 处 理A不同类型挥发性有机物(VOCs)在不同处理组中含量的差异,B-F 分别为乙酸乙酯、丁酸乙酯、己醛、甲苯、反式-2-己烯醇等主要 VOCs 在不同处理组中含量的差异。图 4不同浓度 MeJA 处理后果肉中挥发性有机物含量的变化金欢淳,等:不同浓度茉莉酸甲酯对妮娜皇后果实着色与品质形成的影响2171(图 4 中 D 和 E)。50 mgL-1 MeJA 处理后萜烯类物质含量最高(图 4 中 A),其中反式-2-己烯醇是妮娜皇后果肉检测到含量最高的萜烯类物质,其在50 mgL-1 MeJA 处理后含量达 0.74 gg-1,显著高于其他处理,100 mgL-1 MeJA 处理含量也相对较高为 0.19 gg-1,25 mgL-1 MeJA 与对照中含量相对较少,且彼此间无显著差异,二者分别为 0.024 和 0.032 gg-1(图 4 中 F)。2.3果皮中花色苷合成相关基因表达水平的变化VvCHS、VvCHI、VvF3H、VvUFGT、VvDFR、VvLDOX 均为花色苷合成的结构基因,VvMYB90 则是花色苷合成的关键转录因子,这些基因在花色苷合成过程发挥着关键的作用。由图 5 可知,在 DS1和 DS2 时 MeJA 处 理 后 VvCHS、VvCHI、VvF3H、VvUFGT、VvDFR、VvLDOX 的表达水平较对照显著增加,其中 100 mgL-1 MeJA 处理表达水平最高,25 和 50 mg L-1 MeJA 处 理 表 达 水 平 次 之。VvMYB90 在 DS1 和 DS2 时则同样表现为 100 mgL-1 MeJA 处理表达水平最高,并随着处理浓度的降低表达水平逐渐降低,且均显著高于对照。同一取样日期不同处理间没有相同字母表示差异显著(P0.05)。图 5果皮中花色苷合成相关基因的表达水平2.4不同浓度处理后果实品质的综合评价根据不同浓度 MeJA 处理果实在成熟期多个性状表现进行综合评价分析(表 6),对照的隶属度函数平均值仅为 0.10,其与处理组的差异较大,MeJA 处理浓度由低至高的平均值分别为 0.52、0.75、0.64。其中隶属度函数值最高为 50 mgL-1MeJA 处理,仅有机 酸 1 项 指 标 值 为 0,且 在 纵 径、硬 度、TSS、VOC、萜烯等指标均为各处理中最高。表 6不同浓度 MeJA 处理后果实品质性状相关的隶属度函数值处理方式着色等级CRIG单果重横径纵径硬度TSSL0.510.211.001.000.890.760.73M0.930.360.500.431.001.001.00H1.001.00000.850.710.17CK000.130.13000处理方式花色苷可溶性糖 有机酸VOC酯萜烯平均值L001.000.60000.52M0.880.8901.000.711.000.75H1.001.000.680.701.000.270.64CK00.130.2600.560.110.103讨论葡萄优质果由果皮色泽、果实含糖量、形状、粒重、香 气 等 诸 多 外 观 与 品 质 指 标 综 合 评 定 而成13。研究表明,光照环境、昼夜温差、品种特性等诸多因素均会影响葡萄果实着色14-16,而南方避雨棚内光照不足与转色期昼夜温差小是导致具有诸多优良性状的妮娜皇后在部分南方产区着色不良、糖分积累缓慢等潜在环境因素17,极大地限制了该品种在此地区的推广。本研究中不同浓度MeJA 处理后均能提高妮娜皇后果皮中花色苷含量,且 显 著 提 高 了 果 皮 中 VvCHS、VvCHI、VvF3H、VvUFGT、VvDFR、VvLDOX 等类黄酮和花色苷合成相关基因的表达水平,利用 MeJA 处理桃、葡萄、草莓等亦能够促进相关基因的表达水平5,18。另有研究表明,MeJA 通过介导 MYB 基因的表达,进而调控类黄酮和花色苷合成相关基因表达19-20,本研究中 MeJA 处理后 VvMYB90 的表达量显著增加,且随着浓度的增加表达量逐渐增加。因此,可推测在葡萄中 MeJA 可能也是通过介导 VvMYB90 的表达2172 2023 年第 64 卷第 9 期以促进果皮中花色苷的合成。尽管 MeJA 已在诸多果树中被证明能够提高果实花色苷含量,降低叶绿素含量,进而改善果实品质4-7,然而在不同树种或品种中使用 MeJA 的最佳喷施浓度存在不同结论8-10。本研究中尽管 100 mgL-1 MeJA 处理能够更好地促进妮娜皇后果皮中花色苷积累与果穗整体着色,但在果实大小、TSS 与 VOCs 含量等方面效果不及 50 mgL-1 MeJA处理,且 50 mgL-1 MeJA 处理在成熟时果穗着色程度已与 100 mgL-1 MeJA 相当,而使用更高浓度的植物生长调节剂也将成倍增加生产成本。因此,结合隶属度函数平均值综合考虑,建议生产中可使用 50 mgL-1 MeJA 在果实转色前喷施妮娜皇后果穗,能够解决南方部分产区果实着色不佳的问题,并且能够促进果实中糖分积累、增加果实大小、硬度与 VOCs 的含量。参考文献:1 SHIRAISHI M,SHINOMIYA R,CHIJIWA H.Varietal differences in polyphenol contents,antioxidant activities and their correlations in table grape cultivars bred in Japan J.Scientia Horticulturae,2018,227:272-277.2 蒋科技,皮妍,侯嵘,等.植物内源茉莉酸类物质的生物合成途径及其生物学意义 J.植物学报,2010,45(2):137-148.3 蔡昆争,董桃杏,徐涛.茉莉酸类物质(JAs)的生理特性及其在逆境胁迫中的抗性作用 J.生态环境,2006,15(2):397-404.4 杨光凯,武媛丽,高燕,等.外源茉莉酸甲酯对苹果果实品质的影响 J.果树资源学报,2021,2(5):15-22.5 孙晓文.茉莉酸酯类对葡萄果实着色及品质的影响 D.北京:中国农业科学院,2016:15-17.6 郭正兵,冯英娜,王全智.茉莉酸类物质在草莓果实发育中的作用及其分子机理分析 J.西北植物学报,2015,35(12):2462-2468.7 周洲.采前喷施茉莉酸甲酯对日本李果实成熟、果实品质和生物活性物质含量 起重要作用 J.中国 果业信息,2014,31(9):56.8 白世践,户金鸽,王勇,等.茉莉酸甲酯对 克瑞森无核葡萄果实 着色及品质的影 响 J.农 学 学 报,2022,12(6):44-49.9 张斌,王勇,肯吉古丽苏力旦,等.不同浓度茉莉酸甲酯对“新郁”葡萄果实着色及品质的影响 J.新疆农业科技,2021(2):27-30.10 李蔚.外源茉莉酸甲酯对 蛇龙珠 酿酒葡萄单萜化合物和-葡萄糖苷酶的影响 D.兰州:甘肃农业大学,2017:18-19.11 纠松涛.MYB 转录因子调控葡萄果实花色苷形成的分子机制研究 D.南京:南京农业大学,2018:8-15.12 ZHENG T,DONG T Y,HAIDER M S,et al.Brassinosteroid regulates 3-hydroxy-3-methylglutaryl CoA reductase to promote grape fruit development J.Journal of Agricultural and Food Chemistry,2020,68(43):11987-11996.13 陈红梅,陈虎,虞立均.弗雷无核葡萄采前耐贮优质果生产关键技术 J.新疆农垦科技,2014,37(11):19-20.14 覃柳微.光照和温度影响葡萄果实抗氧化品质及花青素代谢的作用机理 D.广州:华南理工大学,2021:12.15 张培安,张文颖,纠松涛,等.葡萄(Vitis spp.)果皮颜色及果实着色性状分析 J.植物资源与环境学报,2017,26(4):8-17.16 孟祥云.光照强度对红地球葡萄果实着色的影响 D.石河子:石河子大学,2014:15-16.17 曹锰,郭景南,高登涛,等.避雨栽培微环境对葡萄果实品质影响研 究 进 展 J.河 南 农 业 科 学,2016,45(1):15-19.18 CONCHA C M,FIGUEROA N E,POBLETE L A,et al.Methyl jasmonate treatment induces changes in fruit ripening by modifying the expression of several ripening genes in Fragaria chiloensis fruit J.Plant Physiology and Biochemistry,2013,70:433-444.19 WANG Y C,LIU W J,JIANG H Y,et al.The R2R3-MYB transcription factor MdMYB24-like is involved in methyl jasmonate-induced anthocyanin biosynthesis in apple J.Plant Physiology and Biochemistry,2019,139:273-282.20 AN X H,TIAN Y,CHEN K Q,et al.MdMYB9 and MdMYB11 are involved in the regulation of the JA-induced biosynthesis of anthocyanin and proanthocyanidin in applesJ.Plant and Cell Physiology,2015,56(4):650-662.(责任编辑:董宇飞)