园艺学报 ›› 2024, Vol. 51 ›› Issue (10): 2413-2426.doi: 10.16420/j.issn.0513-353x.2023-0872
麦斯乐1,2, 王艳蒙1,2, 朱学慧2, 韩守安2, 王敏2, 谢辉2, 杭林枫3, 张雯2,*()
收稿日期:
2023-11-03
修回日期:
2024-08-08
出版日期:
2024-10-25
发布日期:
2024-10-21
通讯作者:
基金资助:
MAI Sile1,2, WANG Yanmeng1,2, ZHU Xuehui2, HAN Shou’an2, WANG Min2, XIE Hui2, HANG Linfeng3, ZHANG Wen2,*()
Received:
2023-11-03
Revised:
2024-08-08
Published:
2024-10-25
Online:
2024-10-21
摘要:
以新疆主栽红色葡萄品种‘火焰无核’为试材,于果实转色初期(花后47 d)用新型植物生长调节剂冠菌素(coronatine,COR)不同浓度溶液进行蘸穗处理,研究其对果实品质、果皮花色苷、内源激素及花色苷合成关键酶活性的影响,以期探明COR促进葡萄果皮花色苷积累,改善果实着色的作用机制。研究结果表明,不同浓度COR处理均可以改善果实品质,显著提高果皮花色苷含量,提高部分时期生长素(IAA)、赤霉素(GA)、茉莉酸(JA)含量和转色后期脱落酸(ABA)含量,以及花色苷合成关键酶PAL、CHS、CHI、F3H、DFR、ANS和UFGT的活性,促进花色苷的合成积累,改善果实着色。其中COR稀释3 000倍处理效果最佳,花后57 d,与对照相比,总糖含量提高了12.34%,总有机酸含量降低了22.40%,固酸比提高了44.70%,花色苷含量提高了56.88%,JA含量提高了80.04%。相关性分析表明,JA含量与大多数时期的花色苷合成关键酶活性呈正相关,JA含量及关键酶活性与花色苷含量基本呈正相关。综合分析认为,果实转色初期外源COR处理主要通过促进果皮JA合成,进而提高花色苷合成关键酶活性,促进果皮花色苷合成,改善着色。
麦斯乐, 王艳蒙, 朱学慧, 韩守安, 王敏, 谢辉, 杭林枫, 张雯. 冠菌素对‘火焰无核’葡萄内源激素及花色苷合成关键酶活性的影响[J]. 园艺学报, 2024, 51(10): 2413-2426.
MAI Sile, WANG Yanmeng, ZHU Xuehui, HAN Shou’an, WANG Min, XIE Hui, HANG Linfeng, ZHANG Wen. Effects of Coronatine on Endogenous Hormone Content and Activities of Key Anthocyanin Synthesis Enzymes in‘Flame Seedless’Grape Berry[J]. Acta Horticulturae Sinica, 2024, 51(10): 2413-2426.
COR稀释倍数 COR dilution multiple | 总糖/(mg · g-1) Total soluble sugars | 总有机酸/(mg · g-1) Total organic acid | 固酸比 TSS/TA | 纵径/cm Longitudinal diameter | 横径/cm Transverse diameter |
---|---|---|---|---|---|
水(对照)Water(Control) | 216.72 ± 4.96 c | 10.58 ± 0.04 a | 20.49 ± 0.39 c | 1.46 ± 0.01 a | 1.47 ± 0.02 b |
1 000 | 237.51 ± 2.94 ab | 9.67 ± 0.05 b | 24.57 ± 0.41 b | 1.52 ± 0.05 a | 1.53 ± 0.04 ab |
2 000 | 231.83 ± 3.00 b | 9.40 ± 0.12 c | 24.65 ± 0.08 b | 1.52 ± 0.02 a | 1.56 ± 0.03 a |
3 000 | 243.46 ± 2.26 a | 8.21 ± 0.13 d | 29.65 ± 0.67 a | 1.52 ± 0.01 a | 1.51 ± 0.01 ab |
表1 不同浓度COR处理对‘火焰无核’葡萄成熟期果实品质的影响
Table 1 Effects of different concentrations of COR on fruit quality of‘Flame Seedless’grape berry at maturity stage
COR稀释倍数 COR dilution multiple | 总糖/(mg · g-1) Total soluble sugars | 总有机酸/(mg · g-1) Total organic acid | 固酸比 TSS/TA | 纵径/cm Longitudinal diameter | 横径/cm Transverse diameter |
---|---|---|---|---|---|
水(对照)Water(Control) | 216.72 ± 4.96 c | 10.58 ± 0.04 a | 20.49 ± 0.39 c | 1.46 ± 0.01 a | 1.47 ± 0.02 b |
1 000 | 237.51 ± 2.94 ab | 9.67 ± 0.05 b | 24.57 ± 0.41 b | 1.52 ± 0.05 a | 1.53 ± 0.04 ab |
2 000 | 231.83 ± 3.00 b | 9.40 ± 0.12 c | 24.65 ± 0.08 b | 1.52 ± 0.02 a | 1.56 ± 0.03 a |
3 000 | 243.46 ± 2.26 a | 8.21 ± 0.13 d | 29.65 ± 0.67 a | 1.52 ± 0.01 a | 1.51 ± 0.01 ab |
图1 COR(稀释倍数1000、2000、3000)处理对‘火焰无核’葡萄成熟期果实色泽的影响
Fig.1 Effects of COR(dilution multiple 1 000,2 000,3 000)treatments on fruit color of‘Flame Seedless’grape berry at maturity stage
COR稀释倍数 COR dilution multiple | 花后天数/d Days after full blooming | |||||
---|---|---|---|---|---|---|
47 | 49 | 51 | 53 | 55 | 57 | |
水(对照) Water(Control) | 55.34 ± 7.94 a | 247.42 ± 3.18 b | 394.09 ± 52.32 c | 655.80 ± 74.68 b | 882.82 ± 62.20 c | 850.56 ± 41.79 c |
1 000 | 55.34 ± 7.94 a | 418.84 ± 51.09 a | 618.85 ± 10.00 b | 895.56 ± 25.26 a | 994.66 ± 85.04 bc | 1 174.14 ± 3.98 b |
2 000 | 55.34 ± 7.94 a | 465.17 ± 21.37 a | 757.50 ± 79.72 ab | 887.59 ± 78.79 a | 1 258.32 ± 98.10 a | 1 081.11 ± 23.53 b |
3 000 | 55.34 ± 7.94 a | 471.44 ± 55.66 a | 860.19 ± 98.20 a | 834.14 ± 83.46 a | 1 109.61 ± 83.28 ab | 1 334.35 ± 84.28 a |
表2 COR处理对‘火焰无核’葡萄转色期至成熟期果皮花色苷含量的影响
Table 2 Effects of COR treatment on anthocyanin content in peel of‘Flame Seedless’grape berry from veraison stage to maturity stage (ng · g-1)
COR稀释倍数 COR dilution multiple | 花后天数/d Days after full blooming | |||||
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47 | 49 | 51 | 53 | 55 | 57 | |
水(对照) Water(Control) | 55.34 ± 7.94 a | 247.42 ± 3.18 b | 394.09 ± 52.32 c | 655.80 ± 74.68 b | 882.82 ± 62.20 c | 850.56 ± 41.79 c |
1 000 | 55.34 ± 7.94 a | 418.84 ± 51.09 a | 618.85 ± 10.00 b | 895.56 ± 25.26 a | 994.66 ± 85.04 bc | 1 174.14 ± 3.98 b |
2 000 | 55.34 ± 7.94 a | 465.17 ± 21.37 a | 757.50 ± 79.72 ab | 887.59 ± 78.79 a | 1 258.32 ± 98.10 a | 1 081.11 ± 23.53 b |
3 000 | 55.34 ± 7.94 a | 471.44 ± 55.66 a | 860.19 ± 98.20 a | 834.14 ± 83.46 a | 1 109.61 ± 83.28 ab | 1 334.35 ± 84.28 a |
图2 COR(稀释倍数1 000、2 000、3 000)处理对‘火焰无核’葡萄果皮脱落酸、生长素、赤霉素、茉莉酸含量的影响 不同小写字母表示相同时期处理间差异显著(P < 0.05)。
Fig. 2 Effects of COR(dilution multiple 1 000,2 000,3 000)treatment on the content of ABA,IAA,GA and JA in peel of‘Flame Seedless’grape berry Different lowercase letters indicate significant differences among different treatments at 0.05 level.
图3 COR(稀释倍数1 000、2 000、3 000)处理对花后49 ~ 57 d果皮花色苷合成关键酶活性的影响 PAL:苯丙氨酸解氨酶;CHS:查尔酮合成酶;CHI:查尔酮异构酶;F3H:黄烷酮-3-羟化酶;F3′H:类黄酮-3′-羟化酶;F3′5′H:类黄酮-3′,5′-羟化酶;DFR:二氢黄酮醇还原酶;ANS:花青素合成酶;UFGT:类黄酮糖基转移酶。不同小写字母表示相同时期处理间差异显著(P < 0.05)。代谢示意图参考Jaakola(2013)的报道。
Fig. 3 Effects of COR(dilution multiple 1 000,2 000,3 000)treatment on activities of key anthocyanin synthesis enzymes in peel at 49-57 days after full blooming PAL:Phenylalanine ammonia-lyasel;CHS:Chalcone synthase;CHI:Chalcone isomerase;F3H:Flavanone 3-hydroxylase;F3′H:Flavanone 3′-hydroxylase;F3′5′H:Flavanone 3′5′-hydroxylase;DFR:Dihydroflavonol 4-reductase;ANS:Anthocyanidin synthase;UFGT:UDP-glycose flavonoid glycosyltransferase. Different lowercase letters indicate significant differences among different treatments at 0.05 level. The metabolic diagram was referred to the report of Jaakola(2013).
图4 ‘火焰无核’葡萄花后49 ~ 57 d果实内源激素含量与花色苷合成关键酶活性的相关性
Fig. 4 Correlation between endogenous hormones content and important enzyme activities of anthocyanin synthesis in‘Flame Seedless’grape berry at 49-57 days after full blooming * P < 0.05.
图5 ‘火焰无核’葡萄花后49 ~ 57 d果实内源激素含量、花色苷关键酶活性与花色苷(A)、叶绿素含量(C)的相关性
Fig. 5 Correlation between endogenous hormones content,activities of key anthocyanin synthesis enzymes and anthocyanin(A),chlorophyll content(C)in‘Flame Seedless’grape berry at 49-57 days after full blooming * P < 0.05,** P < 0.01,*** P < 0.001.
[1] |
|
白小宁, 王以燕, 赵安楠, 杨锚, 农向群, 李友顺. 2022. 2021年我国登记的新农药. 农药, 61 (3):157-162,183.
|
|
[2] |
|
[3] |
doi: 10.3969/j.issn.1000-2561.2020.10.012 |
陈嘉怡, 赵杰堂, 王惠聪, 胡桂兵. 2020. 荔枝果皮花色苷生物合成及调控机理研究进展. 热带作物学报, 41 (10):2055-2061.
doi: 10.3969/j.issn.1000-2561.2020.10.012 |
|
[4] |
doi: 10.16420/j.issn.0513-353x.2023-0271 |
陈学森, 王楠, 彭福田, 毛志泉, 尹承苗, 姜远茂, 葛顺峰, 胡大刚, 李媛媛, 杜远鹏, 姚玉新, 张宗营. 2024. 中国重要落叶果树果实品质和熟期育种研究进展. 园艺学报, 51 (1):8-26.
doi: 10.16420/j.issn.0513-353x.2023-0271 |
|
[5] |
|
[6] |
|
丁平, 白云岗, 户金鸽, 刘洪波, 郑明. 2021. 茉莉酸酯类对火焰无核葡萄果实着色及品质的影响. 黑龙江农业科学,(6):78-83.
|
|
[7] |
|
高磊, 李慧, 郑焕, 陶建敏. 2022. 果树中花色苷的生物合成及其调控机制研究进展. 江苏农业学报, 38 (1):258-267.
|
|
[8] |
|
[9] |
|
[10] |
|
韩真, 李秀杰, 王海波, 史祥宾, 张庆田, 李勃. 2019. 植物生长调节剂在夏黑葡萄上的合理施用研究. 安徽农业科学, 47 (5):147-150.
|
|
[11] |
|
[12] |
doi: 10.1016/j.tplants.2013.06.003 pmid: 23870661 |
[13] |
|
[14] |
|
李娜, 邹丽芳, 辛屹东, 孙胜, 耿雪青. 2024. 冠菌素诱导番茄对青枯病原菌(Ralstonia solanacearum)抗性的转录组分析. 植物病理学报, 54 (2):343-354.
|
|
[15] |
|
李斯宇, 华敏, 吴晓慧, 邓会栋, 韩晓蕾, 王海波, 李向宏. 2023. 外施GA3对台农17号菠萝果实品质及内源激素的影响. 中国果树,(10):73-78.
|
|
[16] |
|
李小红, 李运景, 马晓青, 郭军, 刘海礁, 郑国清, 陶建敏. 2021. 我国葡萄产业发展现状及展望. 中国南方果树, 50 (5):161-166.
|
|
[17] |
|
李洋. 2022. 2021年国内新登记的生物农药品种. 世界农药, 44 (2):1-8.
|
|
[18] |
|
李逸凡, 姚玉新. 2023. GA3和CPPU对弗雷无核葡萄果实膨大及品质的影响. 落叶果树, 55 (4):29-32.
|
|
[19] |
|
梁垚, 王俊, 陈明胜, 张生杰, 潘飞, 吕荣宾, 方水琴, 孙国霞, 姜星, 吴福安. 2011. 冠菌素生物合成的研究进展. 现代化工, 31 (5):25-29.
|
|
[20] |
|
[21] |
|
刘三军, 贺亮亮, 宋银花, 章鹏. 2016. 植物生长调节剂在葡萄上的应用// 中国园艺学会, 中国园艺学会果树专业委员会. 第五届全国现代果业标准化示范区创建暨果树优质高效生产技术交流会论文汇编:30-33.
|
|
[22] |
|
麦斯乐, 王艳蒙, 朱学慧, 韩守安, 王敏, 谢辉, 杭林枫, 周龙, 张雯. 2024. 冠菌素对‘火焰无核’葡萄果实着色及品质的影响. 经济林研究, 42 (1):201-210.
|
|
[23] |
|
[24] |
doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2021.18.016 |
施江, 王佳童, 彭群华, 吕海鹏,
doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2021.18.016 |
|
[25] |
doi: 10.16420/j.issn.0513-353x.2022-0919 |
孙玉帅, 王菲, 管雪强, 郗慧茹, 姚玉新. 2023. ABA 和乙烯互作调控葡萄 VlMybA1和 VlMybA2表达并促进果皮着色. 园艺学报, 50 (11):2323-2336.
doi: 10.16420/j.issn.0513-353x.2022-0919 |
|
[26] |
|
[27] |
doi: 10.13430/j.cnki.jpgr.20181213002 |
王鹏, 樊秀彩, 张颖, 李民, 刘崇怀, 姜建福, 李秀珍. 2019. 600份葡萄种质资源果柄耐拉力鉴定评价. 植物遗传资源学报, 20 (5):1197-1212.
doi: 10.13430/j.cnki.jpgr.20181213002 |
|
[28] |
|
王庆燕, 李建民, 段留生, 张明才, 李召虎. 2015. 冠菌素对玉米苗期植株形态建成的调控效应. 农药学学报, 17 (4):401-408.
|
|
[29] |
|
[30] |
|
[31] |
|
王艳蒙, 麦斯乐, 韩守安, 温玥, 谢辉, 张雯. 2023. 植物生长调节剂对‘火焰无核’葡萄果实着色及品质的影响. 西北植物学报, 43 (12):2060-2069.
|
|
[32] |
|
肖永英, 甘立军, 夏凯. 2008. 茉莉酸酯类和6-BA对葡萄果实品质的影响. 江苏农业科学,(6):153-155.
|
|
[33] |
|
余雨薇. 2023. 昭通高原特色葡萄产业助力乡村振兴探究. 甘肃农业,(5):46-49.
|
|
[34] |
|
岳晓琦, 杨成坤, 张月, 唐丽雯, 胡福初, 王祥和, 丁峰, 马武强, 周开兵. 2022. 荔枝RAV家族转录因子的全基因组鉴定及表达分析. 植物生理学报, 58 (6):1092-1104.
|
|
[35] |
|
张甜, 戴常青, 王铭伦, 王月福, 张晓军, 邹晓霞. 2018. 干旱胁迫下冠菌素对花生幼苗叶片光合特性及内源激素含量的影响. 青岛农业大学学报, 35 (3):207-212.
|
|
[36] |
|
张镇川, 何冰, 李甜, 靳亚忠, 耿雪青. 2021. 冠菌素对番茄防御基因表达、胼胝质沉积及细菌生长的影响. 四川农业大学学报, 39 (1):27-34.
|
|
[37] |
|
赵疆, 党昇荣, 姚阳阳, 李羽翡, 王宝民, 沙洁, 杨涛. 2023. 外源水杨酸和冠菌素对当归早期抽薹的影响. 甘肃农业大学学报, 58 (4):137-145.
|
|
[38] |
|
周礼彬, 胡学林, 曹丽艳, 吴婷. 2018. 火焰无核葡萄在哈密地区的栽培技术. 农业科技通讯,(4):310-311.
|
|
[39] |
doi: 10.16420/j.issn.0513-353x.2022-1038 |
郑天一, 胡玉杰, 张学昊, 李婉平, 房玉林, 张克坤, 陈可钦. 2023. 激素信号调控果树果实花色苷合成机制研究进展. 园艺学报, 50 (11):2516-2536.
doi: 10.16420/j.issn.0513-353x.2022-1038 |
[1] | 李洁, 武超, 贾祥堑, 王娟. ‘壶瓶枣’果皮着色物质及其相关基因筛选[J]. 园艺学报, 2024, 51(8): 1728-1742. |
[2] | 郭群艳, 刘彩贤, 余秋岫, 张画, 郑美婷. 紫花含笑花发育过程中生理和内源激素的变化[J]. 园艺学报, 2024, 51(8): 1881-1890. |
[3] | 王建昭, 高园, 刀梅, 张洪烨, 杨自云, 陈龙清, 吴田. 山茶叶片的离体再生及内源激素与不定芽分化的关系[J]. 园艺学报, 2024, 51(8): 1891-1905. |
[4] | 杨敬辉, 许媛, 肖婷, 褚姝频, 刘吉祥, 姚克兵. 葡萄胶孢炭疽病菌复合种(Colletotrichum gloeosporioides species complexes)对嘧菌酯的抗药性研究[J]. 园艺学报, 2024, 51(8): 1906-1912. |
[5] | 韩斌, 刘长江, 尹勇刚, 孙艳, 贾楠, 赵胜建, 郭紫娟, 李敏敏. 中晚熟鲜食葡萄新品种‘金光’[J]. 园艺学报, 2024, 51(8): 1977-1978. |
[6] | 刘苗苗, 姚锦, 包敏, 楚言言, 王西平. 赤霉素诱导葡萄无核形成机理研究进展[J]. 园艺学报, 2024, 51(7): 1610-1622. |
[7] | 张文静, 徐大勇, 吴倩琳, 杨佛, 信丙越, 曾昕, 李峰. 拮抗番茄灰霉病的贝莱斯芽孢杆菌XDY66基因组分析[J]. 园艺学报, 2024, 51(6): 1413-1425. |
[8] | 马宗桓, 李玉梅, 韦霞霞, 李文芳, 陈佰鸿, 毛娟. 河西走廊不同产地‘美乐’葡萄品质及香气物质的差异分析[J]. 园艺学报, 2024, 51(5): 1083-1098. |
[9] | 伍少福, 韩科峰, 吴良欢. 生物有机肥加专用肥对葡萄园土壤养分、微生物和产量的影响[J]. 园艺学报, 2024, 51(5): 1099-1112. |
[10] | 李斗, 王宇航, 王春恒, 金鑫, 杨江山, 陈亚娟, 戴子博, 冯丽丹. GABA对葡萄叶片光合色素及糖含量和果实风味的影响[J]. 园艺学报, 2024, 51(4): 815-831. |
[11] | 杜易静, 刘文林, 乔月莲, 王莉, 安德志, 杜国强, 师校欣. ‘阳光玫瑰’葡萄试管苗热处理结合茎尖和腋芽培养脱毒技术研究[J]. 园艺学报, 2024, 51(4): 893-902. |
[12] | 夏宏义, 刘巧, 彭家清, 吴伟, 龚林忠. ‘阳光玫瑰’葡萄避雨栽培f式树形对光合及果实品质的影响[J]. 园艺学报, 2024, 51(3): 560-570. |
[13] | 王海霞, 蒋娅萍, 方艳, 杨学山, 祝霞. 外源水溶性β-葡聚糖对‘贵人香’葡萄果实糖苷酶及香气品质的影响[J]. 园艺学报, 2024, 51(3): 571-586. |
[14] | 董晓南, 吕红梅, 赵立群, 何秉青, 张姣姣, 赵冰, 郭仰东, 张娜. SlMAPKKK43调控番茄对灰霉病的抗性[J]. 园艺学报, 2024, 51(2): 309-320. |
[15] | 杨江山, 陈亚娟, 戴子博, 李斗, 邵璋, 金鑫, 王宇航, 王春恒. 黄腐酸钾对‘蛇龙珠’葡萄光合特性及果实品质的影响[J]. 园艺学报, 2024, 51(12): 2843-2856. |
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