葉面噴施混合鈣鎂肥克服‘三月紅’荔枝果皮滯綠現(xiàn)象的成因初探

1、    葉面噴施混合鈣鎂肥克服三月紅荔枝果皮“滯綠”現(xiàn)象的成因初探    王文靜 高丹 高愛平 李松剛 楊子琴 周開兵摘  要：為了探究葉面噴施混合鈣鎂肥克服三月紅荔枝果皮“滯綠”現(xiàn)象的生理生化機制，以三月紅荔枝的成年單株為試驗材料，以葉面噴施混合鈣鎂肥為處理，以噴清水為對照（ck），觀測其果皮色素、內(nèi)源激素含量以及相關(guān)酶的活性。結(jié)果表明，處理與ck的色調(diào)角（h值）、葉綠素和生長素（iaa）等含量總體呈下降趨勢;糖酸比和花色素苷、乙烯（eth）、脫落酸（aba）、赤霉素（ga3）等含量及類黃酮糖基轉(zhuǎn)移酶（ufgt）、葉綠素單加氧酶（pao）、葉

2、綠素酶（chlase）等活性總體呈上升趨勢;處理果實的h值在3月29日、4月5日和4月12日顯著低于ck;花色素苷含量在4月5日至4月12日之間則顯著高于ck;處理的葉綠素含量在4月5日和4月12日顯著低于ck;處理的糖酸比在4月5日后顯著高于ck;處理的eth含量在3月29日及4月8日、15日顯著高于ck;處理的果皮aba含量在4月5日后顯著高于ck;處理的iaa含量在4月1日顯著低于ck，4月12日顯著高于ck;處理的ufgt活性在3月29日顯著低于ck，4月8、12日顯著高于ck;處理的pao活性在4月1日、8日、12日顯著高于ck;ufgt活性與aba、eth含量極顯著正相關(guān);pao活

3、性與eth含量極顯著正相關(guān);花色素苷含量與aba、eth含量和ufgt活性極顯著正相關(guān);葉綠素含量與eth含量和ufgt、pao活性分別極顯著負相關(guān)，與aba顯著負相關(guān);處理與ck的ga3含量、chlase活性全程同期間均無顯著差異?？梢姡瑖娛┗旌镶}鎂肥處理可促進著色而克服果皮“滯綠”現(xiàn)象，主要是通過提高eth與aba等含量、進而提高ufgt和pao活性等促進花色素苷的合成和葉綠素降解，使得果皮在果肉糖酸比最高時提前著色，成功克服了果皮“滯綠”現(xiàn)象。關(guān)鍵詞：三月紅荔枝;滯綠;混合鈣鎂肥;果皮色素abstract： in order to research the physiological a

4、nd biochemical mechanism on overcoming the phenomenon of sanyuehong litchi “stagnation green” by applying foliar mixed fertilizer of calcium and magnesium， the adult fruit trees of sanyuehong litchi were used as the experimental materials， and the leaves were treated by spraying mixed fertilizer of

5、calcium and magnesium， and the control （ck） was treated with clear water， then the contents of peel pigment， endogenous hormones and the activities of related enzymes were measured. the results showed that the h value， chlorophyll and iaa contents of treatment and ck were decreasing. the ratio of su

6、gar/acid and the contents of anthocyanin， eth， aba， ga3 and the activities of ufgt， pao， chlase in the treatment and ck showed an overall rising trend. the h value of treatment fruit was significantly lower than that of ck on march 29， april 5 and 12. the content of anthocyanin was significantly hig

7、her than that of ck during the period from 5 april to 12 april. the content of chlorophyll in the treatment was significantly lower than that of ck on april 5 and 12. the ratio of sugar/acid of the treatment was significantly higher than that of ck after april 5. the content of eth of the treatment

8、was significantly higher than that of ck on march 29， april 8 and 15. the content of aba of the treatment was significantly higher than that of ck after april 5. the content of iaa of the treatment was significantly lower and  higher than that of ck on april 1and 12 respectively. the activity o

9、f ufgt of the treatment was significantly lower than that of ck on march 29 and significantly higher than that of ck on april 8 and 12. the activity of pao of the treatment was significantly higher than that of ck on april 1， 8 and 12. the activity of ufgt was extremely significantly positively corr

10、elated with the content of aba and eth. the activity of pao was extremely significantly positively correlated with the content of eth. the content of anthocyanin was extremely significantly positively correlated with aba， eth contents and ufgt activity. the content of chlorophyll was extremely signi

11、ficantly negatively correlated with eth content， ufgt and pao activity， and significantly negatively correlated with aba content. there was no significant difference in ga3 content and chlase activity between the treatment and ck. it could be seen that spraying mixed fertilizer of calcium and magnes

12、ium could ppromote coloring and overcome the phenomenon of “stagnation green” in peel， it mainly increased the eth and aba content， and then improved the ufgt and pao activity， and then promoted the synthesis of anthocyanin and the degradation of chlorophyll， which making the peel coloration in adva

13、nce when the pulp glycolic acid ratio was at its highest， and successfully overcomed the phenomenon of “stagnation green”. it could be used as a cultivation technique to overcome the phenomenon of sanyuehong litchi peel “stagnation green” that applying foliar mixed fertilizer of calcium and magnesiu

14、m.keywords： sanyuehong litchi; stagnation green; mixed fertilizer of calcium and magnesium; pigments in pericarp荔枝（litchi chinensis sonn.）為無患子科荔枝屬的南亞熱帶多年生常綠果樹。我國是世界第一大荔枝主產(chǎn)國，廣泛分布于海南、廣東、云南、廣西、福建、四川、貴州和臺灣等8個?。▍^(qū)），占世界總產(chǎn)量的70.5%1-2。三月紅是我國著名的早熟荔枝品種，因成熟早，售價高而聞名。但是三月紅荔枝成熟時果皮著色比較差，即呈現(xiàn)果皮“滯綠”現(xiàn)象，僅在果面出現(xiàn)紅色斑塊，影

15、響了其商品價值3?；ㄉ剀帐抢笾こ尸F(xiàn)紅色的主要成分，果皮花色素苷含量高，則著色就好4。前人研究表明，三月紅荔枝的果肉變甜比果皮著色約提前6 d，其“滯綠”現(xiàn)象主要是由果皮花色素苷含量較低引起的5。也有報道表明，荔枝果皮著色不良問題，應(yīng)歸結(jié)到果皮葉綠素含量過高6-8。總之，荔枝果皮著色是花色苷積累和葉綠素降解的一個過程。本課題組前期研究表明，對三月紅荔枝的葉面噴施混合鈣鎂肥能夠促進它的果皮提前著色，從而解決其果皮“滯綠”的問題，有助于果實的提前成熟和采收9。本試驗基于此對三月紅荔枝使用混合鈣鎂肥進行處理，探究其克服果皮“滯綠”現(xiàn)象的生理生化機制。1  材料與方法1.1 &

16、#160;材料試驗地點為海南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶果樹研究所永發(fā)科研示范基地，位于澄邁縣的北部平原臺地，屬熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，年均氣溫為23.8 ，年平均日照時數(shù)為2059 h，年平均降水量為1786.1 mm，且雨熱同季，終年無霜;土壤是肥沃的磚紅壤，土壤有機質(zhì)含量為（23.37±0.87） g/kg，速效k含量為（125.63±2.38） mg/kg，有效ca含量為（600.51±12.35） mg/kg，有效mg的含量為（150.47±3.86） mg/kg。于該基地荔枝園選16年生、生長

17、勢一致和無任何不良表現(xiàn)的早熟荔枝品種大丁香荔枝砧嫁接樹6株作為試驗材料。1.2  方法1.2.1  試驗設(shè)計  以葉面噴施清水為對照（ck），以葉面噴施混合鈣鎂肥（1.5% mgcl2和0.3% cacl2混合水溶液）為處理，單株小區(qū)，重復(fù)3次。在三月紅荔枝果實剛進入膨大期（即假種皮包滿種子且果蒂開始出現(xiàn)紅斑時）時，穩(wěn)果后至成熟期之前進行噴施葉面肥處理，分別在2019年3月22、25、29日上午取樣后各噴施1次，噴至葉面及葉背滴水。1.2.2  取樣及樣品處理  在剛進入果實膨大期時，在每株樹的樹冠外圍中部選取5個大小基本一致的果實作取樣時的標

18、準果，之后每次采樣都采集與這些標準果大小一致的果實為材料，共取樣8次，分別在2019年3月22、25、29日和4月1、5、8、12、15日各取樣1次。先在田間測定果實的著色指標值，然后就地將果皮和果肉分離，并分別用液氮速凍帶回實驗室，儲存在80 超低溫冰箱里備用。1.2.3  試驗指標觀測方法  選用日本產(chǎn)minolta cr2300型全自動測色色差計測定荔枝果皮a、b值，換算出色調(diào)角（h），換算公式為h=tan1（b/a），每株樣樹取30個樣果果皮觀測取其平均值作為觀測值，每個果測定赤道面垂直方向4點和果蒂、頂2點，取6點平均值作為該果觀測值。a值越高則越紅，b

19、值越高則越綠，h值越小則綜合色澤越紅?；ㄉ剀蘸坎捎脧堈哑涞?0的方法測定;葉綠素含量采用改良arnon法測定11;可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定12，可滴定酸含量采用naoh滴定法測定并以檸檬酸為參照13，對每個果樣換算糖酸比;乙烯依據(jù)龐學(xué)群等14優(yōu)化的gc法來測定;脫落酸、赤霉素、生長素的含量均采用酶聯(lián)免疫法測定15。類黃酮糖基轉(zhuǎn)移酶（ufgt）參考魏海蓉等16的方法提取，活性則參考lister等17的方法測定。葉綠素單加氧酶（pao）的提取和活性測定參考hortensteiner等18的方法。葉綠素酶（chlase）活性采用甘志軍等19的方法測定。1.3  數(shù)據(jù)處理采用sas

20、軟件anova過程對各指標動態(tài)變化作方差分析;采用duncan法作各指標不同時期間的多重比較分析;采用ttest過程作處理與ck差異顯著性分析;采用corr過程作一元線性相關(guān)性分析。2  結(jié)果與分析2.1  處理對果皮著色的影響2.1.1  三月紅荔枝果皮色調(diào)角（h值）的動態(tài)變化  由圖1可知，在果實發(fā)育過程中，處理與ck的h值變化總體呈下降趨勢。3月29日至4月1日，處理顯著升高而ck則下降;4月1日至4月5日，處理顯著下降而ck則無顯著變化;4月12日至4月15日，處理無顯著變化而ck顯著下降。3月22日、25日處理的h值與ck無顯著差異;4月1日、

21、8日處理顯著高于ck，4月5日、12日處理顯著低于ck，4月15日處理與ck無顯著差異。處理在4月12日后無顯著變化則說明其已經(jīng)完全著色，而ck仍顯著下降則說明其仍不斷變紅，說明葉面噴施混合鈣鎂肥能夠促進果皮的提早著色。2.1.2  果皮花色素苷的動態(tài)變化  由圖2可知，在果實發(fā)育過程中，處理與ck的花色素苷含量均呈現(xiàn)上升趨勢。在4月5日至4月12日，處理顯著高于ck，說明在此期間葉面噴施混合鈣鎂肥對果皮花色素苷的積累有促進作用。處理在4月12日和15日無顯著差異;ck在4月15日達到最大值，且與處理無顯著差異;可見，處理提早達到最大值，即說明葉面噴施混合鈣鎂肥提前完成花色

22、素苷的積累。2.1.3  果皮葉綠素的動態(tài)變化  由圖3可知，處理與ck的葉綠素含量都呈現(xiàn)下降趨勢，但處理的葉綠素含量在4月12日至15日無顯著變化，而對照則在此期間顯著降低。除了4月5日和12日處理顯著低于ck外，在其他時間里處理與ck并無顯著差異。由此可見，葉面噴施混合鈣鎂肥在4月12日使果皮葉綠素含量提前降到最低。結(jié)合上述果皮綜合著色和花色苷含量變化結(jié)果進行綜合分析，說明葉面噴施混合鈣鎂肥通過提前積累花色素苷和降解葉綠素而促進果皮提前轉(zhuǎn)紅。2.1.4  果肉糖酸比的動態(tài)變化  由圖4可知，處理與ck的糖酸比均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。在4月5日后，處

23、理的糖酸比均顯著高于ck，但兩者均在4月12日達到糖酸比的最大值。說明葉面噴施混合鈣鎂肥不能克服三月紅荔枝果肉“褪糖”現(xiàn)象，但結(jié)合上述果皮綜合著色變化結(jié)果分析，說明葉面噴施混合鈣鎂肥通過促進果皮提前著色而克服果皮“滯綠”現(xiàn)象，使果皮著色和果肉風(fēng)味變甜的發(fā)育同步。2.2  處理對果皮內(nèi)源激素水平變化的影響2.2.1  處理對乙烯（eth）含量的影響  由圖5可知，處理在3月29日至4月1日，以及4月12至4月15日兩個階段無顯著變化，其他時間呈現(xiàn)上升趨勢;ck持續(xù)上升至4月12日然后顯著下降。3月29日以及4月8、4月15日，處理顯著高于ck。這說明處理在果實的成熟

24、期使果皮eth含量保持相對較高水平，由于此時期是果皮快速轉(zhuǎn)色的關(guān)鍵時期，因此葉面噴施混合鈣鎂肥克服果皮“滯綠”現(xiàn)象可能與果皮eth含量的提高有關(guān)。2.2.2  處理對脫落酸（aba）含量的影響  由圖6可知，處理和ck的aba含量呈現(xiàn)先平緩上升后再急劇上升的相似變化趨勢，都在4月15日達到最大值。處理與ck的果皮aba含量在4月5日之前沒有顯著差異，此后處理均顯著高于ck。這說明處理在4月5日后使aba快速積累，暗示噴施混合鈣鎂肥克服果皮“滯綠”現(xiàn)象可能與果皮aba含量升高有關(guān)。2.2.3  處理對赤霉素（ga3）含量的影響  由圖7可知，處理與ck的g

25、a3含量均在前期無顯著變化，在4月12日后急劇上升達到最大值。二者同期間比較均無顯著差異，可見處理對果皮ga3的積累動態(tài)變化基本無影響，即噴施混合鈣鎂肥克服果皮“滯綠”現(xiàn)象可能與果皮ga3含量的變化無關(guān)。2.2.4  處理對生長素（iaa）含量的影響  由圖8可知，處理與ck的iaa含量變化趨勢均呈先升高、再降低、再升高、后降低的“m”型變化曲線。處理的iaa含量在4月1日顯著低于ck;在4月12日顯著高于ck;其他時間均無顯著差異。總體來看，處理僅影響了iaa含量出現(xiàn)峰值的時間，但對于iaa含量總的積累基本無影響，即葉面噴施混合鈣鎂肥克服果皮“滯綠”現(xiàn)象可能與iaa含量變

26、化無關(guān)。2.3  處理對著色關(guān)鍵酶活性的影響2.3.1  處理對類黃酮糖基轉(zhuǎn)移酶（ufgt）活性的影響  由圖9可知，處理與ck的ufgt活性均呈持續(xù)上升的趨勢。處理在4月8、4月12日顯著高于ck，且其在4月12日達到最大活性;而ck在4月15日才達到最大活性。說明噴施混合鈣鎂肥能夠提升ufgt活性且使其提前達到最大值。由表1可見，處理與ck的ufgt活性與花色素苷、aba、eth等含量呈極顯著正相關(guān)。經(jīng)綜合分析可得出推論，葉面噴施混合鈣鎂肥可以通過促進aba、eth的積累而使ufgt活性提前升高，從而使花色素苷含量提前積累，進而促使果皮提前轉(zhuǎn)紅。2.3.2 &

27、#160;處理對葉綠素單加氧酶（pao）活性的影響  由圖10可知，處理在4月12日之前呈現(xiàn)持續(xù)增長的趨勢;而ck在3月25日4月1日和4月5日4月8日期間無顯著變化，但總體上呈上升趨勢;二者均在4月12日達到最強活性然后降低。處理的pao活性在4月1、8、12日顯著高于ck。由表1可見，處理和ck的葉綠素含量與pao活性呈極顯著負相關(guān);處理和ck的葉綠素含量與eth、aba含量分別呈極顯著或顯著負相關(guān)。經(jīng)綜合分析可得出推論，葉面噴施混合鈣鎂肥通過促進eth的積累而提升pao活性，從而促使葉綠素降解，進而促使果皮轉(zhuǎn)紅。2.3.3  處理對葉綠素酶（chlase）活性的影響

28、 由圖11可知，處理與ck的chlase活性均呈持續(xù)升高，至4月12日后降低的相似變化趨勢，處理與ck在同時期間比較均無顯著差異，說明噴施混合鈣鎂肥對果皮chlase活性的動態(tài)變化基本無影響，即葉面噴施混合鈣鎂肥克服果皮的“滯綠”現(xiàn)象與chlase活性變化基本無關(guān)。3  討論3.1  噴施混合鈣鎂肥克服三月紅荔枝果皮“滯綠”現(xiàn)象的應(yīng)用價值結(jié)合前述報道結(jié)果，說明葉面噴施混合鈣鎂肥能夠克服三月紅荔枝果皮的“滯綠”現(xiàn)象20-21，即該結(jié)果在多年多點的田間試驗中具備良好的重演性和正確性，因而本處理可以作為克服三月紅荔枝果皮“滯綠”現(xiàn)象的栽培技術(shù)加以推廣應(yīng)用。3.2

29、60;葉面噴施混合鈣鎂肥克服果皮“滯綠”的生理生化機制本試驗結(jié)果顯示，葉面噴施混合鈣鎂肥處理能夠促使果皮h值和葉綠素含量在4月12日提前降低且顯著低于ck，促使花色素苷和葉綠素含量在4月12日分別提前升高和降低且分別顯著高于和低于ck，說明三月紅荔枝果皮的著色主要是由花色素苷的積累和葉綠素的降解造成的。大量研究結(jié)果也表明，荔枝果皮著色主要是果皮花色素苷積累和葉綠素降解的過程4， 7-8， 22。3.3  葉面噴施混合鈣鎂肥通過激素和酶調(diào)節(jié)果皮轉(zhuǎn)色的生理生化機制前人研究表明，荔枝果皮eth和aba含量升高能夠提升荔枝果皮ufgt和pao活性，進而促進荔枝果皮著色20，本研究結(jié)果與此相符

30、;本試驗結(jié)果還表明，ufgt、pao的活性提升促使了花色素苷的積累和葉綠素的降解，這與前人在蘋果中的結(jié)論一致23-24。因此，葉面噴施混合鈣鎂肥通過促進果皮eth和aba的積累而使果皮ufgt和pao活性升高，進而加速了果皮中的花色素苷含量的升高和葉綠素的降解，這也與其他學(xué)者在葡萄上的研究結(jié)果一致25-28，也與本課題組報道過的妃子笑荔枝葉面噴施鎂肥處理促進果皮著色的生理機理相似29。至于葉面噴施混合鈣鎂肥是如何促進了果皮eth及aba的積累，以及混合鈣鎂肥與激素的關(guān)系等問題還有待進一步研究。4  結(jié)論葉面噴施混合鈣鎂肥使三月紅荔枝提前完成著色而克服果皮“滯綠”現(xiàn)象。處理通過提高et

31、h與aba等含量而提高ufgt和pao活性，從而分別促進花色素苷的合成和葉綠素降解，進而使果皮在果肉糖酸比最高時提前著色，成功克服了果皮“滯綠”現(xiàn)象，葉面噴施混合鈣鎂肥可以用作克服三月紅荔枝果皮“滯綠”現(xiàn)象的栽培技術(shù)加以推廣。參考文獻世界荔枝看中國： 走進火紅的荔枝世界j. 世界熱帶農(nóng)業(yè)信息， 2018（6）： 13-14.鄭重祿. 荔枝霜疫霉病菌及其生物學(xué)特性研究概述j. 中國南方果樹， 2015， 44（6）： 157-168， 172.王家保， 劉志媛， 杜中軍， 等. 荔枝果實發(fā)育過程中果皮顏色形成的相關(guān)分析j. 熱帶作物學(xué)報， 2006， （2）： 11-17.李  平，

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