外源脱落酸和乙烯利对蓝莓重要品质的调控

2017-11-15 15:54曲文颖刘真真谢琳淼敖红
江苏农业科学 2017年17期
关键词:可溶性糖超氧化物歧化酶脱落酸

曲文颖+刘真真+谢琳淼+敖红

摘要:在蓝莓果实着色期,分别喷施0、100、200、400、600 mg/L乙烯利和0、50、100、250 mg/L脱落酸(ABA),测定其生理生化指标,以探讨外源生长调节剂对蓝莓品质的影响。结果表明,与对照相比,喷施浓度为200 mg/L的乙烯利可显著提高蓝莓果实中的可溶性糖、可溶性蛋白、花色素苷、总酚的含量及超氧化物歧化酶(SOD)活性,导致维生素C含量显著下降(P<0.05);喷施浓度为50 mg/L ABA可显著提高蓝莓果实中的可溶性糖、可溶性蛋白、花色素苷的含量(P<0.05),而维生素C含量、黄酮含量、总酚含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性与对照相比差异不显著(P>0.05);喷施浓度为100 mg/L ABA可显著提高蓝莓果实中的超氧化物歧化酶(SOD)活性(P<0.05)。

关键词:蓝莓;脱落酸;乙烯利;品质;超氧化物歧化酶;可溶性糖;可溶性蛋白

中图分类号: S663.901文献标志码: A文章编号:1002-1302(2017)17-0126-04

通信作者:敖红,副教授,硕士生导师,主要从事植物营养生理、逆境生理研究。E-mail:aohong2003@163.com。蓝莓(Vaccinium uliginosum)为杜鹃花科越橘属多年生落叶或常绿灌木,果实为蓝紫色,近年来受人们“热捧”,被列为人类五大健康食品之一。蓝莓受到人们的青睐是因为蓝莓除含有人们已经熟知的果糖、蛋白质、氨基酸、脂肪、维生素和大量微量元素等营养价值之外,还存在对人体非常重要的花色素苷、超氧化物歧化酶(SOD)、类黄酮、多酚、维生素C等抗氧化剂,这些活性物质能够清除人体中的自由基,抑制甚至逆转人体的衰老过程[1]。近年来,学者们对蓝莓进行了相关研究,主要集中在营养价值、种质资源、活性成分提取、栽培技术、贮藏与加工等方面,而其中优化栽培技术、提高蓝莓产量和质量是保障蓝莓产业高效、可持续发展的重要一环[2]。

蓝莓的理化品质主要受其自身遗传及外界环境因素的影响,目前研究多集中在土壤pH值、肥料及水分对蓝莓产量和品质的影响[3],而有关外源生长调节剂对蓝莓果实品质影响的研究报道相对较少。乙烯作为一种植物激素,参与植物的许多生理过程,最典型的效应为果实催熟,而乙烯利易溶于水,进入细胞后会释放出乙烯,目前被广泛应用于番茄、甜瓜等果蔬的催熟[4]上。脱落酸(ABA)为重要的植物激素,主要的生理作用是促进器官休眠、脱落,促进果实中花色素苷的形成[5-6]。本试验以原产大兴安岭地区的蓝莓为试验材料,研究在蓝莓果实成熟期喷施乙烯利、脱落酸这2种植物生长调节物质对蓝莓内在品质及抗氧化物质等的影响,为今后如何进一步提高蓝莓栽培品质提供一定的理论依据。

1材料与方法

1.1试验材料

试验材料为哈尔滨市黑龙江省科学院自然生态研究所试验地种植、北方地区广泛栽培的3年生矮丛蓝莓美登,株行距约20 cm,进行田间常规管理。乙烯利、脱落酸,市购,使用时采用98%的乙醇溶解稀释,使其终浓度为0.1%,以吐温-80 作为展开剂,其终含量为0.1%。

1.2试验处理

选取长势基本一致的蓝莓植株3株,挂牌标记;自6月20日蓝莓果实着色初期开始,每隔6 d分别对果穗均匀喷施浓度为0、100、200、400、600 mg/L的乙烯利和浓度为0、50、100、250 mg/L的ABA,直至蓝莓果表面滴水为止,喷施3次,以清水加入等量的乙醇和吐温-80为对照;第3次喷施后 10 d 采摘蓝莓果实,冰箱中速冻保存,待测。

1.3测定内容与方法

分别采用蒽酮比色法、考马斯亮蓝G-250法、氮蓝四唑(NBT)法、紫外分光光度計法、pH值示差法测定可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、抗坏血酸(维生素C)含量、花色素苷含量[7-9];黄酮采用超声提取法(乙醇浓度65%,提取温度50 ℃,超声时间30 min,料液比 1 ∶30)进行提取,采用NaNO2-Al(NO3)3法[10]进行含量测定;参照李文仙等的方法[11]测定总酚含量。

1.4数据统计分析

采用Excel 2003软件对数据进行统计,采用Duncans新复极差法对数据进行差异显著性分析。

2结果与分析

2.1乙烯利与脱落酸对蓝莓果实可溶性糖含量的影响

可溶性糖是衡量果实品质的一个重要指标,蓝莓果实主要以积累己糖为主。由图1可见,外源乙烯利与ABA可以促进蓝莓果实可溶性糖的积累,且与对照相比差异多为显著(P<0.05);喷施乙烯利浓度为100、200、400、600 mg/L的蓝莓,其果实中可溶性糖含量分别比对照提高6.5%、69.7%、36.4%、31.6%,其中喷施200 mg/L乙烯利对蓝莓果实可溶性糖的积累效果最为显著(P<0.05);喷施ABA浓度为50、100、250 mg/L的蓝莓,其果实中可溶性糖含量分别比对照提高36.6%、21.1%、10.5%。

2.2乙烯利与脱落酸对蓝莓果实可溶性蛋白含量的影响

蛋白质是果实重要的营养成分之一。由图2可见,喷施乙烯利与ABA总体上可以增加蓝莓果实的可溶性蛋白含量;乙烯利浓度为100、600 mg/L,ABA浓度为100、250 mg/L时,蓝莓果实可溶性蛋白含量与对照相比差异不显著(P>005);喷施400 mg/L乙烯利、50 mg/L ABA时蓝莓果实的可溶性蛋白含量相对较高,分别比对照显著提高30.2%、310%(P<0.05)。

2.3乙烯利与脱落酸对蓝莓果实维生素C含量的影响

维生素C具有抗氧化、增强免疫力等功效。由图3可知,施用外源高浓度乙烯利可使蓝莓果实中的维生素C含量下降,其中喷施600 mg/L乙烯利的蓝莓果实维生素C含量下降相对最多,比对照显著下降28.4%(P<0.05);喷施ABA对蓝莓果实中维生素C含量的影响不明显,与对照相比差异不显著(P>0.05)。endprint

2.4乙烯利与脱落酸对蓝莓果实花色素苷含量的影响

花色素苷可以抗氧化、清除细胞内的自由基,而蓝莓果实富含花色素苷是其得到人们推崇的一个重要原因。由图4可知,喷施外源乙烯利、ABA可不同程度地影响蓝莓果中的花色素苷含量,且与对照相比差异多为显著(P<0.05);喷施浓度为100、200、400 mg/L乙烯利时,蓝莓果实花色素苷含量比对照分别显著提高40.0%、73.7%、63.7%(P<0.05);喷施浓度为50、100 mg/L ABA时,蓝莓果实花色素苷含量分别比对照提高119.0%、34.3%。

2.5乙烯利与脱落酸对蓝莓果实超氧化物歧化酶活性的影响

SOD为重要的保护酶,可以清除细胞内超氧阴离子自由基。由图5可知,乙烯利、ABA可明显影响蓝莓果实中超氧化物酶的活性;喷施浓度为100、200 mg/L乙烯利时,SOD活性分别比对照显著提高78.7%、89.8%(P<0.05),喷施浓度为100 mg/L ABA时,SOD活性比对照显著提高83.5%(P<0.05),这说明适当浓度的ABA、乙烯利可较大幅度提高蓝莓

果实的SOD活性。

2.6乙烯利与脱落酸对蓝莓果实黄酮和总酚含量的影响

黄酮和酚类化合物是植物次生代谢产物,有多种生物活性,在预防心脑血管、癌症及衰老方面发挥着十分重要的作用。由图6、图7可见,外源ABA对蓝莓果实黄酮、酚类化合物这2种物质的影响差异不显著(P>0.05);一定浓度乙烯利可促进黄酮类物质、酚类物质在蓝莓果实中的积累,乙烯利浓度为100 mg/L时,蓝莓果实黄酮含量比对照显著提高392%,乙烯利浓度为200 mg/L时,蓝莓果实总酚含量比对照显著提高13.6%(P<0.05);高浓度乙烯利会降低黄酮在蓝莓果实的积累,乙烯利浓度为400、600 mg/L时,蓝莓果实黄酮含量分别比对照显著下降51.7%、41.7%。

3结论与讨论

本试验结果表明,在蓝莓着色期喷施一定浓度的ABA能促进蓝莓花色素苷、可溶性糖的积累,这与赵权等研究结果[12-13]一致。花色素苷是由花青素和糖组成。通常认为,有机物中对花色素苷影响较大的主要是糖类物质,糖不仅是花色素苷形成的必需成分,而且还可能参与花色素苷合成相关酶编码基因表达的分子调控[14-15],因此,糖与花色素的积累呈明显正相关。蛋白质为重要的营养物质[16],SOD具有清除细胞内超氧阴离子自由基的作用[17]。本试验结果表明,一定浓度的ABA(50~100 mg/L)可促进细胞内可溶性蛋白的积累,提高蓝莓中SOD的活性,从而进一步有利于提高蓝莓的品质。

外源乙烯利不仅自身能释放出乙烯,还能诱导植株产生乙烯。有研究表明,外源乙烯利可促进荔枝、杏果实花色素苷的积累[18],与本研究结论一致。乙烯利浓度为200 mg/L时,蓝莓果实花色素苷含量比对照显著提高73.7%,可能是乙烯能通过诱导苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性而提高花色素苷的合成[19]。另外,本研究发现,一定浓度乙烯利还可促进蓝莓果实可溶性糖、可溶性蛋白、黄酮和总酚的积累,提高SOD活性。

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