王鵬洋 曲姍姍
摘要隨著我國農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展,生物學和農(nóng)林科學的科學理論知識更多地應用于農(nóng)業(yè)實踐之中。果樹的種植在我國農(nóng)林經(jīng)濟體系中占有一定的地位,人們迫切希望通過科學的手段提升水果果實的品質。本文從脫落酸(ABA)對果實成熟軟化、淀粉及糖類積累含量、果實色澤發(fā)育等方面綜述了植物激素ABA(脫落酸)對提升果實品質的影響機制,以期為改善水果果實的品質提供參考。
關鍵詞 果實;ABA(脫落酸);品質;影響
中圖分類號 S184
文獻標識碼 A
文章編號 1007-5739(2019)07-0198-01
果樹是重要的經(jīng)濟作物之一,水果中的營養(yǎng)成分是人體所必需的,水果的產(chǎn)量與質量也是關乎農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的重要因素之一。已知植物激素可以影響水果果實的品質,其中ABA(脫落酸)對品質尤為重要,ABA是植物生長發(fā)育過程中的重要的內源調控激素,ABA能夠調節(jié)植物種子發(fā)育、促進種子休眠、促進植物器官形成,還可以影響果實的成熟和軟化程度、淀粉和糖類的積累量、果實的果皮和果肉的色澤發(fā)育。
1ABA對果實成熟軟化的影響
1.1ABA控制乙烯的合成間接使果實軟化
乙烯經(jīng)常被用于催熟果實,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中起到了重要的作用,但是施加外源乙烯的量不容易把控。有研究表明,ABA可能激發(fā)了躍變型果實桃子中乙烯大量合成并加快了其成熟的進程,降低果實的硬度使其軟化。其分子機制是ABA在果實成熟軟化的進程中促進Z烯生物合成相關酶的表達,如ACC合成酶、ACC氧化酶、ACC脫氨酶(ACC是乙烯的前體物質),從而促進乙烯大量釋放或乙烯釋放高峰的提前出現(xiàn),再由乙烯在果實中的信號轉導(通路乙烯-乙烯受體-CTR1-EIN2-EIN3/EIL-ERF1)以實現(xiàn)乙烯反應。
1.2ABA加速果實硬度下降
果實硬度的降低是果實成熟的重要標志,施加外源ABA激素可以加速果實硬度下降,與ABA增加了胞壁降解酶、果膠甲酯酶和多聚半乳糖醛酸酶的活性有關,這些酶可以直接或者間接地改變果實細胞細胞壁的結構,最終使果實整體軟化。
2ABA對淀粉及糖類積累含量的影響
淀粉含量是決定某些水果果實品質的關鍵因素,如香蕉B,淀粉是植物生長時以淀粉粒形式貯存于細胞中的多糖,同時也是碳水化合物的主要儲藏形式;而糖類的積累量直接影響果實的甜度。有研究表明,植物果實在被外源ABA處理后可以增加果實中的總淀粉量和直鏈淀粉量,說明ABA可能與促進淀粉合成基因的表達相關。在番茄中,內源ABA含量與葡萄糖、果糖含量成明顯正相關,其中在果皮組織隔壁組織和膠質組織中的相關性最高;而被外源ABA處理后在這些組織中的糖含量均較對照含量高。即ABA可以提升果實糖含量,果實糖酸比也明顯提高,改善風味,對水果果實品質有直接影響。
3ABA對果實色澤發(fā)育的影響
在大多數(shù)果樹中,未成熟的果實中含有大量的葉綠素,成熟果實的顏色則主要由花色苷和類胡蘿卜素的含量和比例決定的。隨著果實逐漸成熟,葉綠素含量逐漸降低,花色苷和類胡蘿卜素含量逐漸升高。果實中花色苷的生物合成受植物激素ABA的調節(jié),施加外源ABA可促進花色苷的生物合成,并調節(jié)果實成熟過程中的色素組成。有研究表明,糖可誘導一些基因表達,在果實成熟和衰老過程中,葡萄糖和果糖對類胡蘿卜素的積累具有正調控的效應,對葉綠素合成有負調控作用S,這與,上文中的ABA可以提升糖類積累量的結論相互印證。目前,ABA在國內外廣泛應用于改善葡萄桃荔枝、橙櫻桃、草莓等水果果實的著色10-8。利用外源ABA激素處理,方法簡便、微量有效,并且安全無副作用,通過自身合成和代謝調控果實色素含量。但是,對于不同樹種的作用濃度、作用時間等指標仍需要系統(tǒng)的試驗研究得出。
4結語
通過外源激素ABA的施加來改善植物果實的品質、色澤已經(jīng)有很廣泛的應用,可以通過系統(tǒng)的研究和嘗試來擴大其應用范圍91。通過研究ABA促進果實成熟的分子機制,還可以逆向應用,外源施加ABA抑制劑NDGA(去甲二氫化愈創(chuàng)木酸)來減緩果實的成熟,這對果實的保鮮、運輸有重大意義。在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中,通過生物學、農(nóng)林科學來提升作物產(chǎn)量與質量越來越受重視,將理論科學應用到實踐中才能上科學實現(xiàn)價值。
5參考文獻
[1]劉廷旭,羅川,趙彩平,等.脫落酸對桃果實成熟軟化和乙烯生物合成的影響[J].北方園藝,2012(20):134-137.
[2]祝軍,柴璐,侯柄竹,等果實中脫落酸的研究進展與展望[J].園藝學報,2015,42(9):1664-1672.
[3]苗雨露,趙東方,張凱星,等.ABA處理對香蕉果實淀粉代謝的影響[J].分子植物育種,2018,16(6):1807-1811.
[4]馬文瑤,程大偉,顧紅,等脫落酸(ABA)促進果實著色研究進展[D].果樹學報,2018,35(8):1016-1026.
[5]于洋.外源CA_3和ABA對番茄果實主要色素形成的影響及生理機制研究[D].沈陽:沈陽農(nóng)業(yè)大學,2016.
[6]曹慕明,白先進,李楊瑞,等脫落酸對巨峰葡萄著色和果實品質的影響[J].廣東農(nóng)業(yè)科學,2010(2):111-113.
[7]盧文靜脫落酸和生長素調控香蕉及草莓果實成熟的作用機理[D].杭州:浙江大學,2018.
[8]馬文婷脫落酸、乙烯利和蕓苔素內酯對蛇龍珠葡萄果實品質及果皮花色苷的影響[D].銀川:寧夏大學,2015.
[9]郭斐.外源脫落酸和乙烯利處理對香蕉成熟的影響[D].晉中:山西農(nóng)業(yè)大學,2016.