張 暉，惠竹梅，彭小琴，王添民

(西北農(nóng)林科技大學(xué) 葡萄酒學(xué)院，陜西 楊凌 712100)

表油菜素內(nèi)酯對(duì)葡萄果實(shí)成熟的調(diào)控及與
脫落酸的關(guān)系

張 暉，惠竹梅，彭小琴，王添民

(西北農(nóng)林科技大學(xué) 葡萄酒學(xué)院，陜西 楊凌 712100)

【目的】 研究表油菜素內(nèi)酯(Epibrassinolide)對(duì)葡萄成熟的調(diào)控作用及其在葡萄成熟過(guò)程中與脫落酸(ABA)的關(guān)系，為表油菜素內(nèi)酯在葡萄上的研究與應(yīng)用提供理論依據(jù)?！痉椒ā?以歐亞種釀酒葡萄(VitisviniferaL.)品種赤霞珠(Cabernet Sauvignon)為供試材料，試驗(yàn)共設(shè)4個(gè)處理：(1)0.4 mg/L EBR(24-Epibrassinolide,24-表油菜素內(nèi)酯)；(2)0.4 mg/L EBR+20 mg/L Flu(氟啶酮)或0.4 mg/L EBR+15 mg/L NDGA(去甲二氫愈創(chuàng)木酸)；(3)20 mg/L Flu或15 mg/L NDGA；(4)噴清水對(duì)照(CK)。在葡萄果實(shí)成熟過(guò)程中(轉(zhuǎn)色10%，轉(zhuǎn)色50%，轉(zhuǎn)色100%及成熟)，研究EBR處理對(duì)葡萄果實(shí)成熟及酚類(lèi)物質(zhì)含量的影響，分析EBR在調(diào)控葡萄成熟過(guò)程中與ABA的關(guān)系?！窘Y(jié)果】 與對(duì)照相比，EBR處理可顯著提高成熟葡萄果實(shí)還原糖以及漿果果皮中總酚、單寧和花色苷含量，降低其可滴定酸含量，其果實(shí)還原糖含量以及果皮中總酚、單寧和花色苷含量分別提高了3.3%，6.4%，9.5%和18.5%，可滴定酸含量下降了5.9%；EBR+Flu處理和EBR+NDGA處理可以顯著提高成熟葡萄的還原糖、總酚和花色苷含量，降低可滴定酸含量，其還原糖、總酚和花色苷含量分別提高了5.3%，11.2%，5%以及16.5%，12.5%，21%，可滴定酸含量下降了12.7%和19.5%，對(duì)單寧含量的影響與EBR處理無(wú)明顯差異；Flu和NDGA處理葡萄果實(shí)的還原糖含量也顯著高于對(duì)照?！窘Y(jié)論】 EBR處理可以促進(jìn)葡萄果實(shí)的成熟以及總花色苷的合成，使用ABA生物合成抑制劑時(shí)，EBR對(duì)于葡萄成熟和花色苷合成的促進(jìn)作用更為顯著。

葡萄；表油菜素內(nèi)酯；脫落酸；成熟度；酚類(lèi)物質(zhì)

葡萄中的酚類(lèi)物質(zhì)是經(jīng)苯丙烷類(lèi)和類(lèi)黃酮代謝途徑產(chǎn)生的一類(lèi)次級(jí)代謝產(chǎn)物，主要包括花色素和原花色素，占葡萄中總酚含量的90%[1]。多酚類(lèi)物質(zhì)具有極強(qiáng)的抗氧化功能，能夠有效清除體內(nèi)的自由基，保護(hù)心血管[2-3]，在防止UV輻射傷害方面也有重要作用[4]。酚類(lèi)物質(zhì)通過(guò)影響釀酒葡萄原料而影響葡萄酒的感官屬性，如顏色、澀味、苦味和香氣等，對(duì)葡萄及葡萄酒的品質(zhì)具有重要的作用[5]。因此，提高葡萄中酚類(lèi)物質(zhì)的合成能夠有效提高葡萄品質(zhì)及葡萄酒的品質(zhì)。

葡萄酚類(lèi)物質(zhì)的合成主要受遺傳基因、自然環(huán)境、栽培管理以及其他人為處理措施等的影響，其中外源植物調(diào)節(jié)劑的使用越來(lái)越受到重視，如脫落酸(ABA)、乙烯(Eth)以及油菜素內(nèi)酯可促進(jìn)葡萄果實(shí)成熟以及花色苷的合成[6-12]。有關(guān)脫落酸對(duì)葡萄成熟的促進(jìn)作用早有研究[6-8]，在葡萄生長(zhǎng)過(guò)程中，內(nèi)源ABA水平在轉(zhuǎn)色期間急劇增加[6]，這對(duì)于葡萄成熟尤其是果皮的著色有著積極的作用；在轉(zhuǎn)色期之前噴施外源ABA能夠?qū)⑥D(zhuǎn)色期提前，提高葡萄內(nèi)源ABA的含量以及花色苷的水平[6-8]。一般認(rèn)為，乙烯只在呼吸躍變類(lèi)植物的成熟過(guò)程中起重要作用，而對(duì)于非呼吸躍變類(lèi)植物的葡萄而言并無(wú)明顯效果。雖然在葡萄的生長(zhǎng)和發(fā)育過(guò)程中，乙烯一直維持很低的濃度水平，但是在轉(zhuǎn)色期前，內(nèi)源乙烯的水平會(huì)出現(xiàn)一個(gè)短暫的上升，這個(gè)現(xiàn)象說(shuō)明乙烯在葡萄的發(fā)育過(guò)程中具有一定的促進(jìn)作用[9]。葡萄組織有一個(gè)完整的乙烯合成的作用途徑，該途徑在轉(zhuǎn)色期前被激活[10]。目前在各種作物中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)40多種油菜素內(nèi)酯化合物，它們統(tǒng)稱(chēng)為油菜素內(nèi)酯類(lèi)化合物(Brassinosteroids,BRs)，是一類(lèi)甾體化合物，最初是在油菜籽中被發(fā)現(xiàn)并提取出來(lái)的，如今普遍認(rèn)為在所有的植物中都應(yīng)該有BRs的存在，而在作物中應(yīng)用的BRs，主要有油菜素內(nèi)酯(Brassinosteroid,BR)和表油菜素內(nèi)酯(Epibrassinosteroid,EBR)。油菜素內(nèi)酯類(lèi)化合物能影響多種生理過(guò)程，如種子發(fā)芽、生根、成花和衰老等[13-14]。最近的研究認(rèn)為，油菜素內(nèi)酯類(lèi)化合物的使用能夠促進(jìn)葡萄的生長(zhǎng)和成熟[11-12,15-16]。在葡萄的成熟過(guò)程中，合成BR的關(guān)鍵基因與受體基因的表達(dá)急劇增加，與內(nèi)源BR水平的增加現(xiàn)象吻合。外源24-表油菜素內(nèi)酯則可顯著地促進(jìn)葡萄成熟，提高葡萄果皮中花色素以及其他酚類(lèi)物質(zhì)的含量[12]。施用BR的合成抑制劑-蕓苔素唑(Brassinazole)則會(huì)顯著降低葡萄的成熟度[11]。然而，目前對(duì)于油菜素內(nèi)酯類(lèi)化合物促進(jìn)葡萄果實(shí)生長(zhǎng)和成熟的機(jī)理仍然了解較少，油菜素內(nèi)酯類(lèi)化合物在促進(jìn)葡萄成熟的過(guò)程中是否有其他生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑參與其中也不清楚。因此，研究葡萄成熟過(guò)程中油菜素內(nèi)酯類(lèi)化合物與其他生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的關(guān)系就顯得尤為重要。本試驗(yàn)以歐亞種(VitisviniferaL.)釀酒葡萄赤霞珠(Cabernet Sauvignon)為材料，使用氟啶酮(Fluridone)和去甲二氫愈創(chuàng)木酸(Nordihydroguaiaretic acid,NDGA)2種脫落酸的生物合成抑制劑對(duì)葡萄果實(shí)進(jìn)行處理，通過(guò)測(cè)定葡萄果實(shí)的成熟度以及酚類(lèi)物質(zhì)的含量，研究表油菜素內(nèi)酯對(duì)葡萄成熟的促進(jìn)作用，以期為探明表油菜素內(nèi)酯和脫落酸在葡萄成熟過(guò)程中的相互作用與關(guān)系提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2012-07-10和2013-07-09在山西省臨汾市鄉(xiāng)寧縣戎子酒莊東厫村葡萄基地進(jìn)行，供試品種為歐亞種釀酒葡萄(VitisviniferaL.)品種赤霞珠(Cabernet Sauvignon)，2007年定植，株行距為1 m×2.5 m，東西行向，獨(dú)龍干整形，常規(guī)管理。

1.2 主要藥劑

本試驗(yàn)所用油菜素內(nèi)酯類(lèi)化合物為24-表油菜素內(nèi)酯(24-Epibrassinolide,EBR)，購(gòu)自加拿大TRC公司,純度>90%；ABA生物合成抑制劑Flu，購(gòu)自美國(guó)Sigma公司，純度>99%；NDGA，購(gòu)自美國(guó)Sigma公司，純度>90%。Flu通過(guò)抑制ABA合成途徑中的八氫番茄紅素脫氫酶活性阻止八氫番茄紅素向六氫番茄紅素的轉(zhuǎn)變[17]。而NDGA則抑制了ABA合成途徑中的9-順式-環(huán)氧類(lèi)胡蘿卜素雙加氧酶的活性，從而抑制ABA的合成[18]。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2012年試驗(yàn)共設(shè)4個(gè)處理：(1)0.4 mg/L EBR；(2)0.4 mg/L EBR+20 mg/L Flu；(3)20 mg/L Flu；(4)噴清水對(duì)照(CK)。2013年試驗(yàn)共設(shè)4個(gè)處理：(1)0.4 mg/L EBR；(2)0.4 mg/L EBR+15 mg/L NDGA；(3)15 mg/L NDGA；(4)噴清水對(duì)照(CK)。

每個(gè)處理選取生長(zhǎng)勢(shì)基本一致的葡萄植株16株，共64株，掛牌標(biāo)記。所用藥劑用體積分?jǐn)?shù)98%的乙醇溶解后稀釋?zhuān)掖甲罱K體積分?jǐn)?shù)為0.1%，以吐溫-80作為展開(kāi)劑，其最終體積分?jǐn)?shù)為0.1%，清水對(duì)照中加入等量的乙醇和吐溫-80。轉(zhuǎn)色期前10 d左右進(jìn)行處理，將配制好的各處理藥劑溶液在果穗上均勻噴施，直至葡萄漿果表面滴水為止。

試驗(yàn)共采樣4次(Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ)，分別在轉(zhuǎn)色10%、轉(zhuǎn)色50%、轉(zhuǎn)色100%和成熟期(統(tǒng)計(jì)葡萄轉(zhuǎn)色比率作為參考)進(jìn)行，每個(gè)處理每次選擇4株植株，按Z字形采樣，每個(gè)處理采集8穗葡萄，每株只采1次樣。將葡萄樣品立即放入冰盒中保存，于實(shí)驗(yàn)室中剪成單獨(dú)果?；靹?，3次重復(fù)，立即放入-80 ℃冰箱中保存。在實(shí)驗(yàn)室中手工分離果皮，進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)定。

1.4 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.4.1 還原糖和可滴定酸含量 隨機(jī)取葡萄果實(shí)50～60粒，除去果皮表面水分和殘留物，擠出汁液混勻，用斐林熱滴定法測(cè)定還原糖含量，氫氧化鈉直接滴定法測(cè)定可滴定酸的含量[19]。

1.4.2 葡萄果皮酚類(lèi)物質(zhì)含量 取適量于-80 ℃冰箱中保存的葡萄樣品，剝?nèi)∑咸压ぃ占び靡旱鋬龇鬯槌煞勰?，裝于培養(yǎng)皿中，在凍干機(jī)中凍干24 h，然后稱(chēng)取1 g干粉于50 mL離心管中，加入20 mL鹽酸甲醇溶液(體積分?jǐn)?shù)60%甲醇，體積分?jǐn)?shù)0.1%濃鹽酸)，在超聲提取器中于水溫30 ℃、功率40 Hz條件下提取30 min，再在4 ℃、10 000 r/min下離心10 min，收集上清液，重復(fù)提取3次，合并3次上清液，于-80 ℃冰箱中保存以備后續(xù)指標(biāo)測(cè)定。所有操作均在避光條件下進(jìn)行。

(1)葡萄果皮總酚含量。葡萄果皮中總酚用福林-肖卡法測(cè)定，結(jié)果以沒(méi)食子酸當(dāng)量表示[19]。

(2)葡萄果皮單寧含量。葡萄果皮中單寧含量采用甲基纖維素沉淀法(MCP)[20]測(cè)定，在10 mL離心管中加入0.5 mL提取液，樣品組加入3 mL甲基纖維素溶液，上下翻轉(zhuǎn)數(shù)次后靜置2～3 min，對(duì)照組不加甲基纖維素溶液，樣品組和對(duì)照組均加入2 mL飽和硫酸銨溶液，用去離子水定容到10 mL。室溫下靜置10 min后以10 000 r/min離心10 min，在280 nm處測(cè)定吸光度值，對(duì)照組和樣品組的吸光度值相減即為單寧的吸光度值，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)計(jì)算含量，結(jié)果以?xún)翰杷禺?dāng)量表示。

(3)葡萄果皮總花色苷含量。葡萄果皮中花色苷含量采用pH示差法[21]測(cè)定，取等體積提取液于2支試管中，分別加入KCl緩沖液(用濃鹽酸調(diào)pH值為1.0)和CH3CO2Na·3H2O緩沖液(用濃鹽酸調(diào)pH值為4.5)定容，避光穩(wěn)定15～20 min，于520 nm和700 nm條件下分別測(cè)定不同pH時(shí)的吸光度值A(chǔ)520和A700。提取液及干粉中花色苷含量(mg/g)的計(jì)算公式為：

A=(A520-A700)pH1.0-(A520-A700)pH4.5，

W提取液(mg/L)=(A×MW×DF×1 000)/ε，

W干粉(mg/g)=W提取液×(V1/1 000)/m。

式中：A為提取液的吸光度值；W提取液為提取液中的花色苷含量，mg/L；MW為二甲花翠素葡萄糖苷(malvidin-3-O-glu)的相對(duì)分子質(zhì)量，取值493.5；DF為稀釋倍數(shù)；W干粉為干粉中的花色苷含量，mg/g；ε為消光系數(shù)，取值28 000；V1為提取液體積，L；m為干粉質(zhì)量，g。

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2010和SPSS 19.0軟件處理，差異顯著性采用Duncan’s新復(fù)極差法分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 EBR處理對(duì)葡萄成熟度的影響

由圖1-a,b可以看出，在2012年和2013年轉(zhuǎn)色期到果實(shí)成熟過(guò)程中，葡萄果實(shí)的還原糖含量均不斷積累，而可滴定酸含量均呈逐漸降低趨勢(shì)。與對(duì)照(CK)相比，在葡萄成熟過(guò)程中，除個(gè)別時(shí)期外，EBR處理可顯著提高果實(shí)還原糖的含量。2012年試驗(yàn)中，從葡萄轉(zhuǎn)色50%開(kāi)始到果實(shí)成熟， EBR+Flu處理均可顯著提高果實(shí)含糖量，在葡萄轉(zhuǎn)色50%以及葡萄成熟時(shí)，ABA合成抑制劑Flu處理可顯著提高果實(shí)含糖量；在2013年葡萄果實(shí)成熟過(guò)程的4個(gè)時(shí)期，NDGA和EBR+NDGA 2個(gè)處理均可顯著提高果實(shí)含糖量。2012年各處理提高果實(shí)含糖量的幅度由大到小依次為EBR+Flu>EBR>Flu>CK，2013年各處理提高果實(shí)含糖量的幅度由大到小依次為EBR+NDGA>EBR>NDGA>CK。說(shuō)明EBR可促進(jìn)葡萄果實(shí)的成熟，ABA可能在EBR促進(jìn)葡萄果實(shí)的成熟過(guò)程中起抑制作用。

圖1-c,d表明，與對(duì)照相比，在葡萄漿果成熟過(guò)程中，EBR處理可顯著降低果實(shí)的可滴定酸含量，且與對(duì)照之間差異呈顯著水平(除2012年轉(zhuǎn)色10%及成熟期外)。2012年試驗(yàn)中，從轉(zhuǎn)色100%開(kāi)始到果實(shí)成熟，EBR+Flu處理顯著降低了葡萄的可滴定酸含量。在2013年，EBR+NDGA處理在葡萄發(fā)育過(guò)程中均可顯著降低葡萄漿果的可滴定酸含量，且在100%轉(zhuǎn)色期和果實(shí)成熟期，EBR+NDGA處理與EBR處理相比達(dá)顯著差異水平，其對(duì)葡萄可滴定酸含量的降低效果更為明顯。Flu處理在葡萄成熟過(guò)程中對(duì)葡萄可滴定酸并無(wú)明顯影響，除轉(zhuǎn)色100%外，與對(duì)照相比無(wú)顯著差異。NDGA處理在轉(zhuǎn)色50%和成熟期2個(gè)時(shí)期能夠顯著降低葡萄可滴定酸含量，與對(duì)照之間的差異也達(dá)顯著水平。

圖1 EBR處理對(duì)2012年(左)和2013年(右)赤霞珠葡萄果實(shí)還原糖及可滴定酸含量的影響橫坐標(biāo)Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ分別代表轉(zhuǎn)色10%、轉(zhuǎn)色50%、轉(zhuǎn)色100%和成熟期4個(gè)采樣時(shí)期。豎線(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)差(n=3)，圖中不同小寫(xiě)字母表示不同處理之間差異顯著(P<0.05)，下圖同
Fig.1 Effect of EBR treatment on contents of reducing sugar and titratable acids in Cabernet Sauvignon at 2012(left),2013(right) Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ represent four sampling times:veraison 10%,veraison 50%,veraison 100% and maturity,respectively,n=3. The bars with different letters indicate significant difference atP<0.05 (Duncan’s multiple range test).The same below

2.2 EBR處理對(duì)葡萄果皮總酚含量的影響

由圖2可知，從葡萄果實(shí)轉(zhuǎn)色期開(kāi)始到果實(shí)成熟，果皮中總酚含量逐漸下降。與對(duì)照相比，EBR處理在葡萄轉(zhuǎn)色期可以降低總酚含量(除2013年轉(zhuǎn)色50%外)，在葡萄成熟時(shí)，則使葡萄果皮中總酚含量提高。EBR+Flu和EBR+NDGA處理總體可以降低葡萄成熟過(guò)程中葡萄果皮的總酚含量，但在葡萄成熟時(shí)，會(huì)使葡萄果皮中總酚含量明顯提高。葡萄成熟過(guò)程中，2012年各處理葡萄果皮中總酚含量的降低幅度由大到小依次為EBR>EBR+Flu>Flu>CK，2013年各處理葡萄果皮中總酚含量的降低幅度由大到小依次為EBR>CK>NDGA>EBR+NDGA。葡萄成熟時(shí)，2012年各處理提高幅度由大到小依次為EBR+Flu>EBR>Flu>CK，2013年各處理提高幅度由大到小依次為EBR+NDGA>EBR>NDGA>CK；EBR處理比對(duì)照的總酚含量提高了6.4%，EBR+Flu、EBR+NDGA處理的總酚含量分別比對(duì)照提高了11.2%和12.5%。Flu處理在葡萄成熟過(guò)程中對(duì)葡萄果皮總酚含量無(wú)顯著影響。NDGA處理在葡萄轉(zhuǎn)色開(kāi)始以后可延緩總酚含量降低的趨勢(shì)，在轉(zhuǎn)色100%和成熟時(shí)與對(duì)照相比差異不顯著。

圖2 EBR處理對(duì)2012年(左)和2013年(右)赤霞珠葡萄果皮總酚含量的影響
Fig.2 Effects of EBR treatment on content of total phenolic in fruit skins of Cabernet Sauvignon at 2012 (left) and 2013 (right)

2.3 EBR處理對(duì)葡萄果皮單寧含量的影響

由圖3可以看出，葡萄果實(shí)從轉(zhuǎn)色開(kāi)始到成熟，果皮中的單寧含量逐漸下降，下降趨勢(shì)隨著果實(shí)日趨成熟而逐漸平穩(wěn)。EBR處理在葡萄成熟過(guò)程中(除2013年轉(zhuǎn)色100%外)可降低葡萄果皮中的單寧含量，而在葡萄成熟時(shí)則又可使果皮的單寧含量有一定程度的上升，與對(duì)照相比其單寧含量提高了9.5%。EBR+Flu處理和EBR+NDGA處理與對(duì)照相比均降低了葡萄果皮的單寧含量，在葡萄成熟時(shí)又會(huì)使果皮中的單寧含量有所提高，與對(duì)照相比成熟時(shí)其單寧含量分別提高了16%和27%。Flu處理和NDGA處理在葡萄成熟過(guò)程中對(duì)單寧含量無(wú)顯著影響。

圖3 EBR處理對(duì)2012年(左)和2013年(右)赤霞珠葡萄果皮單寧含量的影響
Fig.3 Effect of EBR treatment on content of total tannin in fruit skins of Cabernet Sauvignon at 2012 (left) and 2013 (right)

2.4 EBR處理對(duì)葡萄果皮總花色苷含量的影響

由圖4可以看出，從葡萄開(kāi)始轉(zhuǎn)色到成熟，葡萄果皮中的花色苷含量不斷積累。與對(duì)照相比，EBR處理可促進(jìn)花色苷含量的增加，并在轉(zhuǎn)色100%和果實(shí)成熟期(除2013年轉(zhuǎn)色100%時(shí)期外)，對(duì)果皮中花色苷含量有顯著提高作用。EBR+Flu和EBR+NDGA處理從葡萄轉(zhuǎn)色開(kāi)始一直到葡萄成熟均可以顯著增加花色苷的含量。2012年各處理增加總花色苷含量幅度由大到小依次為EBR>EBR+Flu>CK>Flu，2013年各處理增加總花色苷含量的幅度由大到小依次為EBR>EBR+NDGA>NDGA>CK。2012年和2013年EBR處理與對(duì)照相比其果皮總花色苷含量提高了13.9%和23%，EBR+Flu、EBR+NDGA處理與對(duì)照相比其果皮總花色苷含量分別提高了12.1%和21.1%。在葡萄成熟過(guò)程中Flu處理對(duì)葡萄總花色苷含量無(wú)顯著影響。而NDGA處理在葡萄成熟過(guò)程中對(duì)花色苷的含量均有顯著的提高作用。

圖4 EBR處理對(duì)2012年(左)和2013年(右)赤霞珠葡萄果皮總花色苷含量的影響
Fig.4 Effect of EBR treatment on content of total anthocyanin in fruit skins of Cabernet Sauvignon at 2012 (left) and 2013 (right)

3 討論與結(jié)論

葡萄原料的成熟度以及酚類(lèi)物質(zhì)的組成和含量對(duì)葡萄酒的品質(zhì)具有重要的影響，成熟度高、酚類(lèi)物質(zhì)含量豐富的葡萄是釀造高品質(zhì)葡萄酒的優(yōu)質(zhì)原料，使用外源植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑促進(jìn)葡萄漿果生長(zhǎng)發(fā)育作為一種高效、環(huán)保、節(jié)能的有效手段受到廣泛關(guān)注。近年來(lái)的研究表明，外源噴施ABA 能夠促進(jìn)葡萄的生長(zhǎng)發(fā)育，尤其是可以促進(jìn)葡萄轉(zhuǎn)色期間的生長(zhǎng)[6-8]。油菜素內(nèi)酯類(lèi)化合物(BRs)作為一種新型的植物激素，關(guān)于其促進(jìn)葡萄生長(zhǎng)成熟的作用已有研究[11-12]。然而，對(duì)于油菜素內(nèi)酯類(lèi)化合物是如何調(diào)控葡萄漿果的轉(zhuǎn)色以及促進(jìn)葡萄漿果成熟生長(zhǎng)的仍然知之甚少，ABA是否參與到BRs對(duì)葡萄生長(zhǎng)的調(diào)控過(guò)程中依舊未知。本試驗(yàn)結(jié)合EBR處理及2種ABA合成抑制劑Flu和NDGA處理，研究了EBR對(duì)于葡萄生長(zhǎng)調(diào)節(jié)的調(diào)控機(jī)理以及在此調(diào)控過(guò)程中ABA與EBR的相互關(guān)系。

本試驗(yàn)結(jié)果表明，EBR可以顯著提高葡萄漿果的還原糖含量，降低可滴定酸含量，說(shuō)明外源EBR處理能夠提高葡萄漿果的成熟度，這與前人的研究成果[6-7,11-12]相吻合。EBR+Flu處理和EBR+NDGA處理能更顯著促進(jìn)葡萄果實(shí)的成熟；Flu和NDGA單獨(dú)處理與對(duì)照相比均能夠顯著提高其還原糖含量。上述結(jié)果說(shuō)明，ABA可能在EBR促進(jìn)葡萄成熟的過(guò)程中起抑制作用，當(dāng)使用ABA的生物合成抑制劑時(shí)，EBR能夠更好地促進(jìn)葡萄的成熟。而Flu和NDGA處理也能夠提高果實(shí)的含糖量，可能是因?yàn)閮?nèi)源BR缺少ABA的抑制時(shí)能更好地促進(jìn)葡萄的成熟，從而提高果實(shí)的成熟度。EBR+Flu及Flu處理葡萄漿果的還原糖含量從轉(zhuǎn)色中后期開(kāi)始直到成熟期持續(xù)增加，EBR+NDGA和NDGA處理葡萄漿果的還原糖含量則是從轉(zhuǎn)色期開(kāi)始即迅速增加，這種差別是由于所采用的ABA合成抑制劑的不同引起的，NDGA抑制的是ABA合成的前體物質(zhì)黃質(zhì)醛的合成，因此抑制效果更為明顯，所以EBR對(duì)葡萄成熟的促進(jìn)作用也更為直接有效。

葡萄果皮中的酚類(lèi)物質(zhì)的合成是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的過(guò)程，酚類(lèi)物質(zhì)與葡萄的成熟過(guò)程密切相關(guān)。單寧及酚類(lèi)化合物濃度在轉(zhuǎn)色期開(kāi)始后隨著葡萄的生長(zhǎng)發(fā)育會(huì)逐漸降低[22-23]，花色苷含量在葡萄的轉(zhuǎn)色期后顯著增加[24]。本試驗(yàn)中，EBR處理在轉(zhuǎn)色期后可顯著降低葡萄果皮中的總酚和單寧含量，在葡萄成熟時(shí)又能夠提高總酚和單寧的含量，這些物質(zhì)先下降又上升的趨勢(shì)與在同為晚熟品種的巴貝拉(Barbera)以及內(nèi)比奧羅(Nebbiolo)上的研究結(jié)果[25]相似。EBR處理在轉(zhuǎn)色期后顯著促進(jìn)了花色苷的合成，說(shuō)明外源EBR處理能夠通過(guò)提高葡萄酚類(lèi)物質(zhì)的合成進(jìn)而提高葡萄的品質(zhì)，這與前人的研究結(jié)果[12]相吻合。EBR+Flu處理和EBR+NDGA處理在葡萄成熟過(guò)程中，均能夠降低總酚和單寧含量，在成熟期時(shí)又能夠提高總酚和單寧含量，且與EBR處理相比并無(wú)顯著差異；EBR+Flu處理和EBR+NDGA處理在促進(jìn)葡萄花色苷的合成過(guò)程中顯著優(yōu)于對(duì)照，在葡萄轉(zhuǎn)色期間對(duì)葡萄花色苷含量的提高效果最為明顯；而Flu處理和NDGA處理的總酚和單寧含量與對(duì)照相比無(wú)明顯變化。這些結(jié)果表明，ABA對(duì)EBR在赤霞珠葡萄果皮酚類(lèi)物質(zhì)的形成及單寧合成過(guò)程中的調(diào)控作用并不顯著，而在促進(jìn)葡萄花色苷合成過(guò)程中存在某種相互作用，當(dāng)使用ABA生物合成抑制劑時(shí)，EBR在轉(zhuǎn)色期間能夠快速地大幅提升葡萄的花色苷水平。NDGA處理也能夠提高葡萄的花色苷含量，說(shuō)明ABA參與了EBR促進(jìn)葡萄花色苷的合成過(guò)程，當(dāng)使用了ABA生物合成抑制劑時(shí)，EBR促進(jìn)花色苷積累的作用更為顯著。由于單寧和花色苷都是苯丙烷代謝途徑的次級(jí)產(chǎn)物，但是合成途徑不相同，它們之間也存在著相互競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)系[26]，因此ABA和EBR在這2種酚類(lèi)物質(zhì)的合成過(guò)程中關(guān)系不盡相同，其具體的作用機(jī)制仍需繼續(xù)探究。

結(jié)合以上討論認(rèn)為，EBR在葡萄成熟過(guò)程中能夠促進(jìn)葡萄的成熟以及花色苷的合成，ABA可能參與了EBR促進(jìn)葡萄成熟的過(guò)程以及花色苷的合成過(guò)程，當(dāng)使用ABA生物合成抑制劑時(shí)，EBR能夠更為顯著地促進(jìn)葡萄成熟度的提高以及葡萄果皮總花色苷的積累。

[1] 凌關(guān)庭.抗氧化食品與健康 [M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004:140-141.

Ling G T.Antioxidant food and health [M].Beijing:Chemical Industry Press,2004:140-141.(in Chinese)

[2] Wang H,Provan G J,Helliwell K.Tea flavonoids their functions,utilization and analysis [J].Trends in Food Science and Technology,2000,11:152-160.

[3] Heim K E,Tagliaferro A R,Bobilya D J.Flavonoid antioxidants chemistry metabolism and structure activity relationships [J].Journal of Nutritional Biochemistry,2002,13:572-584.

[4] 張東明.酚酸化學(xué) [M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2008:84.

Zhang D M.Phenolic acid chemistry [M].Beijing:Chemical Industry Press,2008:84.(in Chinese)

[5] Lacampagne S,Gagne S,Geny L.Involvement of abscisic acid in controlling the proanthocyanidin biosynthesis pathway in grape skin:New elements regarding the regulation of tannin composition and leucoanthocyanidin reductase (LAR) and anthocyanidin (ANR) activities and expression [J].Journal of Plant Growth Regulation,2010,29:81-90.

[6] Gagne S,Esteve K,Deytieux C,et al.Influence of abscisic acid in triggering “veraison” in grape berry skins ofVitisviniferaL.cv.Cabernet Sauvignon [J].J Int Sci Vigne Vin,2006,40:7-14.

[7] Jeong S T,Gono-yamamoto N.Effects of plant hormones and shading on the accumulation of anthocyanins and the expression of anthocyanin biosynthetic genes in grape berry skins [J].Plant Science,2004,167:247-252.

[8] Peppi M C,Fidelibus M W,Dokoozlian N.Abscisic acid application timing and concentration affect firmness,pigmentation,and color of “flame seedless” grapes [J].HortScience,2006,41:1440-1445.

[9] Chervin C,El-Kereamy A,Roustan J P,et al.Ethylene seems required for the berry development and ripening in grape,a non-climacteric fruit [J].Plant Science,2004,167:1301-1305.

[10] Tira-umphon J P,Roustan C.The stimulation by ethylene of the UDP glucose-flavanoid 3-O-glucosyltransferase (UFGT)in grape tissues is independent from the MybA transcription factors [J].Vitis,2007,46(4):210-211.

[11] Symons G M,Davies C,Shavrukov Y,et al.Grapes on steroids brassinosteroids are involved in grape berry ripening [J].Plant Physiology,2006,140:150-158.

[12] Xi Z M,Zhang Z W,Huo S S,et al.Regulating the secondary metabolism in grape berry using exogenous 24-epibrassinollide for enhanced phenolics content and antioxidant capacity [J].Food Chemistry,2013,141:3056-3065.

[13] Asami T,Nakano T,Fujioka S,et al.Plant brassinosteroid ho-rmones [J].Plant Hormones,2005,72:479-504.

[14] Ali B,Hayat S,Hasan S,et al.Effect of root applied 28-homobrassinolide on the performance ofLycopersiconesculentum[J].Scientia Horticulturae,2006,110(3):267-273.

[15] Castellarin S D,Di Gaspero G.Transcriptional control of anthocyanin biosynthetic genes in extreme phenotypes for berry pigmentation of naturally occurring grapevines [J].BMC Plant Biology,2007,7：46.

[16] Deluc L G,Grimplet J,Wheatley M D,et al.Transcriptomic and metabolite analyses of Cabernet Sauvignon grape berry development [J].BMC Genomics,2007,8:1-42.

[17] Rasmussen R D,Hole D,Hess J R,et al.Wheat kernel dormancy and abscisid acid level following exposure to fluridone [J].Journal of Plant Physiology,1997,150：440-445.

[18] Zhang M,Yuan B,Leng P.The role of ABA in triggering ethylene biosynthesis and ripening of tomato fruit [J].Journal of Experimental Botany,2009,60(6):1579-1588.

[19] 王 華.葡萄與葡萄酒實(shí)驗(yàn)技術(shù)操作規(guī)范 [M].西安：西安地圖出版社,2011.

Wang H.Regulation of grape and wine experimental technical operations [M].Xi’an:Xi’an Cartographic Press,2011.(in Chinese)

[20] Sarneckis C J,Dambergs R G.Quantification of condensed ta-nnins by precipitation with methl cellulose:Development and validation of an optimised tool for grape and wine analysis [J].Australian Journal of Grape and Wine Research,2006,12:39-49.

[21] Fang Y,Meng J,Zhang A,et al.Influence of shriveling on be-rry composition and antioxidant activity of Cabernet Sauvignon grapes from Shanxi vineyards [J].Journal of the Science of Food and Agriculture,2011,91(4):749-757.

[22] Kennedy J A,Hayasaka Y,Vidal S,et al.Composition of gra-pe skin tannins at different stages of berry development [J].Journal of Agriculture and Food Chemistry,2001,49:5348-5355.

[23] Ojeda H,Andary C,Kraeva E,et al.Influence of pre-and post-veraison on water deficit,synthesis and concentration of skin phenolic compounds during berry growth ofVitisviniferacv.Shiraz [J].American Journal of Enology and Viticulture,2002,53:261-267.

[24] Delrot S,Medrano H,Bavaresco L,et al.Methodologies and results in grapevine research [M].Berlin:Springer Science Business Media,2010:389-390.

[25] Giovanelli G,Brenna O V.Evolution of some phenolic components,carotenoids and chlorophylls during ripening of three Italian grape varieties [J].European Food Research and Technology,2007,225:145-150.

[26] Amandeep K S,Dennis J G,Lu J,et al.Effects of exogenous abscisic acid on antioxidant capacities,anthocyanins,and flavonol contents of muscadine grape (Vitisrotundifolia) skins [J].Food Chemistry,2010,58(10):6503-6509.

Role of epibrassinolide in regulating grape ripening and its
relationship with abscisic acid

ZHANG Hui,XI Zhu-mei,PENG Xiao-qin,WANG Tian-min

(CollegeofEnology,NorthwestA&FUniversity,Yangling,Shaanxi712100,China)

【Objective】 This study investigated the role of epibrassinolide (EBR) in regulating grape ripening and its relationship with abscisic acid (ABA) to provide theoretical evidence for the application of EBR in grape research. 【Method】VitisviniferaL.cv.Cabernet Sauvignon grapes were used in this study.There were four treatments:1) 0.4 mg/L EBR,2) 0.4 mg/L EBR+20 mg/L fluridone (Flu) or 0.4 mg/L EBR+15 mg/L nordihydroguaiaretic acid (NDGA),3) 20 mg/L Flu or 15 mg/L NDGA,and 4) water as control (CK).Then the effect of EBR on grape ripening and contents of phenolics in the process of grape ripening (10% veraison,50% veraison,100% veraison and maturity) was studied and the relationship between EBR and ABA was analyzed.【Result】 Compared with CK,EBR treatment significantly increased the contents of reducing sugar,total phenolics,total tannins and total anthocyanin by 3.3%,6.4%,9.5% and 18.5%,while decreased the content of titratable acid by 5.9%.EBR+Flu and EBR+NDGA treatments significantly increased the contents of reducing sugar,total phenolics and total anthocyanin by 5.3%,11.2%,5% and 16.5%,12.5%,21%,while decreased the contents of titratable acid by 12.7% and 19.5%,respectively.There was no significant difference in effect on total tannin content.Flu and NDGA treatments also significantly increased the contents of reducing sugar compared to CK.【Conclusion】 EBR promoted the ripening of grape and the synthesis of anthocyanin.When combined with ABA biosynthesis inhibitor,the effect was more significant.

grape;epibrassinolide;abscisic acid;maturity;phenolic contents

時(shí)間:2015-11-11 16:16

10.13207/j.cnki.jnwafu.2015.12.024

2014-04-10

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專(zhuān)項(xiàng)(CAR-30)；陜西省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(2011JM3004)

張 暉(1988-)，男，陜西安康人，在讀碩士，主要從事葡萄與葡萄酒學(xué)研究。E-mail:zh_conan@163.com

惠竹梅(1969-)，女，陜西耀縣人，副教授，主要從事葡萄與葡萄酒學(xué)研究。E-mail:xizhumei@nwsuaf.edu.cn

S663.105

A

1671-9387(2015)12-0167-07

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