园艺学报 ›› 2024, Vol. 51 ›› Issue (11): 2607-2619.doi: 10.16420/j.issn.0513-353x.2023-0691
崔一琼1, 李菊1, 刘晓奇1, 王俊文1, 唐中祺1, 武玥1, 肖雪梅1,2,*(), 郁继华1,2
收稿日期:
2024-03-27
修回日期:
2024-07-23
出版日期:
2024-12-12
发布日期:
2024-11-25
通讯作者:
基金资助:
CUI Yiqiong1, LI Ju1, LIU Xiaoqi1, WANG Junwen1, TANG Zhongqi1, WU Yue1, XIAO Xuemei1,2,*(), YU Jihua1,2
Received:
2024-03-27
Revised:
2024-07-23
Published:
2024-12-12
Online:
2024-11-25
摘要:
以高糖番茄品种‘181’和普通番茄品种‘毛粉802’为材料,在日光温室基质栽培条件下,设置4个水平的水分亏缺处理(充分供水对照,轻度、中度、重度水分亏缺),研究水分亏缺对绿熟期、转色期和成熟期果实糖组分、糖代谢相关酶活性和基因相对表达量的影响。结果表明,两个品种糖组分和淀粉含量在不同水分亏缺程度下的变化不同。中度水分亏缺可提高各个时期‘181’果糖和葡萄糖含量,而降低蔗糖和淀粉含量;重度水分亏缺显著提高‘毛粉802’的果糖和葡萄糖含量,而蔗糖含量随灌水量的减少而减少。成熟期‘181’和‘毛粉802’成熟期蔗糖合成酶(SS)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)、α-淀粉酶(α-AYM)和β-淀粉酶(β-AYM)活性均随着灌水量的减少而增加,重度水分亏缺下两品种SS和SPS相对表达量在转色期和成熟期上调,绿熟期α-AYM和β-AYM在水分亏缺下也会上调。综上所述:设施基质栽培番茄适度水分亏缺可以促进蔗糖的分解和果糖、葡萄糖的生成,提高番茄的风味品质。
崔一琼, 李菊, 刘晓奇, 王俊文, 唐中祺, 武玥, 肖雪梅, 郁继华. 水分亏缺对设施基质栽培番茄果实蔗糖和淀粉代谢的影响[J]. 园艺学报, 2024, 51(11): 2607-2619.
CUI Yiqiong, LI Ju, LIU Xiaoqi, WANG Junwen, TANG Zhongqi, WU Yue, XIAO Xuemei, YU Jihua. Effects of Water Deficiency on Sucrose and Starch Metabolism of Substrate Culture Tomato in Greenhouse[J]. Acta Horticulturae Sinica, 2024, 51(11): 2607-2619.
水分亏缺 Water deficiency | 处理 Treatment | 每槽每次灌水量/L Irrigation amount per plot per time | 总灌水量/(L · m-2) Total irrigation amount(L · m-2) | |
---|---|---|---|---|
对照Control(CK) | 75% ~ 90%田间最大持水量 75%-90% field moisture capacity | 72.41 | 24.18 | |
轻度 Mild water deficit | 80% CK | 57.93 | 19.90 | |
中度 Moderate water deficit | 60% CK | 43.45 | 15.61 | |
重度 Severe water deficit | 40% CK | 28.96 | 11.32 |
表1 不同处理灌水量
Table 1 Irrigation amount of different treatments
水分亏缺 Water deficiency | 处理 Treatment | 每槽每次灌水量/L Irrigation amount per plot per time | 总灌水量/(L · m-2) Total irrigation amount(L · m-2) | |
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对照Control(CK) | 75% ~ 90%田间最大持水量 75%-90% field moisture capacity | 72.41 | 24.18 | |
轻度 Mild water deficit | 80% CK | 57.93 | 19.90 | |
中度 Moderate water deficit | 60% CK | 43.45 | 15.61 | |
重度 Severe water deficit | 40% CK | 28.96 | 11.32 |
基因 Gene | 序列号 Accession number | 引物(5′-3′) Primer pair |
---|---|---|
Actin | NM_001321306.1 | F:TGTCCCTATCTACGAGGGTTATGC;R:AGTTAAATCACGACCAGCAAGAT |
SPS | NM_001246991.2 | F:TATTCGTCCTTCCATTCTGA;R:GTCTTCATCCTCAACAACAA |
SS | XM_019211274.2 | F:GCTCAAGGACAGGACTAA;R:GCTCATACATCTTCTTCATCTC |
AI | NM_001247914.2 | F:CGGAATTGGATTGTGGAAT;R:CAGGTCAGCAGATTCACT |
NI | XM_004230281.4 | F:GCGTATAATCACTGGTAGC;R:GAATCCACTGCCTTCTTAG |
α-Amylase | XM_004238109.4 | F:GAAGAGTTATGGAGATTGAAGG;R:CTGGATGAGTAAGAATGTATGC |
β-Amylase | NM_001247627.2 | F:GCTCCGTTATCCATCCTAT;R:CACCACCTTCCTTCTTGA |
表2 引物序列及GenBank登录号
Table 2 Primer sequences and GenBank accession number
基因 Gene | 序列号 Accession number | 引物(5′-3′) Primer pair |
---|---|---|
Actin | NM_001321306.1 | F:TGTCCCTATCTACGAGGGTTATGC;R:AGTTAAATCACGACCAGCAAGAT |
SPS | NM_001246991.2 | F:TATTCGTCCTTCCATTCTGA;R:GTCTTCATCCTCAACAACAA |
SS | XM_019211274.2 | F:GCTCAAGGACAGGACTAA;R:GCTCATACATCTTCTTCATCTC |
AI | NM_001247914.2 | F:CGGAATTGGATTGTGGAAT;R:CAGGTCAGCAGATTCACT |
NI | XM_004230281.4 | F:GCGTATAATCACTGGTAGC;R:GAATCCACTGCCTTCTTAG |
α-Amylase | XM_004238109.4 | F:GAAGAGTTATGGAGATTGAAGG;R:CTGGATGAGTAAGAATGTATGC |
β-Amylase | NM_001247627.2 | F:GCTCCGTTATCCATCCTAT;R:CACCACCTTCCTTCTTGA |
图1 ‘181’和‘毛粉802’番茄轻、中、重度水分亏缺处理对果实中果糖、葡萄糖、蔗糖和淀粉含量的影响 不同小写字母表示相同时期处理间差异显著(P < 0.05)。下同。
Fig. 1 Effect of mild,moderate and severe water deficit on content of fructose,glucose,sucrose and starch in tomato fruits of‘181’and‘Maofen 802’ Lowercase letters indicate significant differences between treatments in the same period(P < 0.05). The same below.
图2 ‘181’和‘毛粉802’番茄轻、中、重度水分亏缺处理对果实中蔗糖代谢酶活性的影响
Fig. 2 Effect of mild,moderate and severe water deficit on activity of enzymes related to sucrose metabolism in tomato fruit of‘181’and‘Maofen 802’
图3 ‘181’和‘毛粉802’番茄轻、中、重度水分亏缺处理对果实中蔗糖代谢相关基因表达量的影响
Fig. 3 Effect of mild,moderate and severe water deficit on expression of Sucrose metabolizing enzyme related genes in tomato fruit of‘181’and‘Maofen 802’
图4 ‘181’和‘毛粉802’番茄轻、中、重度水分亏缺处理对果实中淀粉代谢相关酶活性的影响
Fig. 4 Effect of mild,moderate and severe water deficit on enzyme activities related to starch metabolism in tomato fruit of‘181’and‘Maofen 802’
图5 ‘181’和‘毛粉802’番茄轻、中、重度水分亏缺处理对果实中淀粉代谢相关基因表达的影响
Fig. 5 Effect of mild,moderate and severe water deficit on expression of genes related to starch metabolism in tomato fruit of‘181’and‘Maofen 802’
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