碱胁迫对‘嘎拉’苹果果实品质的影响及其机理研究

发布时间：2020-06-20 19:29

【摘要】：苹果是我国栽培面积最大的果树树种之一,西北黄土高原是我国苹果的最佳产区。但是目前该地区在多重因素的影响下土壤碱化不断加重,土壤pH值多在8.0以上,这成为影响果园肥料利用和果实品质的一个重要因素。因此,探明碱化土壤对苹果性状的影响,以及碱胁迫影响果实风味和着色的机理,将对西北地区苹果优质高产栽培、土壤改良以及促进我国西北地区苹果产业持续发展具有重要意义。本研究以8年生‘嘎拉’(M26自根砧)苹果为材料,采用人工浇灌碱性营养液(Na_2CO_3:NaHCO_3=1:1,pH=9.0)的方式模拟产区土壤pH条件,通过测定‘嘎拉’苹果果实外观和内在品质指标的变化,分析碱胁迫对‘嘎拉’苹果果实品质的影响,并进一步测定分析碱胁迫下糖酸代谢和花青苷合成的相关酶活和基因表达量的变化,以此来研究碱胁迫下果实糖酸和着色的变化机理。取得了如下研究结果:1.碱胁迫抑制了‘嘎拉’苹果叶片的光合作用,使叶片叶绿素含量显著降低。果实单果重、纵横径下降,单株产量也因此而降低。果实硬度和果形指数没有发生显著变化,Vc含量提高。碱胁迫处理还使果实的可滴定酸含量显著降低、固酸比提高,因此改善了果实风味。碱胁迫下果实的成熟期提前。总体上,碱胁迫处理,提高了‘嘎拉’苹果的果实品质。2.碱胁迫影响了'嘎拉'苹果果实的风味,果实糖酸含量发生了变化。碱胁迫下,苹果酸含量显著降低。果糖的含量无明显变化,葡萄糖的含量显著降低,蔗糖含量显著升高,总糖含量下降,但果实甜度因为蔗糖的含量大幅增加而有所提高,甜酸比也因此而提高。糖代谢和运输相关基因MdSPS、MdSUT表达量上调显著,MdAI表达量降低。基因表达量和相关酶活的变化致使苹果的糖组分比例发生很大变化。3.碱胁迫使‘嘎拉’苹果果实的着色发生了显著变化,着红色程度和面积都有增加。测定色差值显示L显著降低,a值、b值显著提高。果皮花青苷含量在碱胁迫下显著上升。其原因是:碱胁迫使花青苷合成途径上的关键酶苯丙氨酸解氨酶(PAL)和类黄酮-3-O-糖基转移酶(UFGT)酶活性都显著提高,花青苷合成的关键酶基因MdPAL、MdUFGT1的表达量与相应酶活的变化规律一致,都显著上调,关键转录因子MdMYB10的表达量也显著上调。
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S661.1
【图文】：

处理模型,试验材料

2.1 材料与方法2.1.1 试验地点与材料本试验在西北农林科技大学园艺场进行。以现有的 10 盆长势良好且一致的 8 年生盆栽‘嘎拉’苹果树（砧木为 M26 自根砧）为试材。果树种在底径 47cm、口径 58cm、高44cm 的圆形树盆中。土壤由园土、有机肥和基质混合而成，每盆盛土等量，底层铺垫有 5cm 左右的石块和粗沙，使水顺利渗出以加快水对土壤的淋溶减轻离子富集。2.1.2 材料培养与处理试验前期，对现有果树进行适当修剪。剪除病枝、虫枝，使每株树的树势和枝量基本一致。本试验为露天试验，处理前在土表上方 30cm 处用棚膜搭建防雨棚，防止雨水对土壤 pH 产生影响。在土层表面安放自制滴灌装置用于浇灌处理。试验材料培养和处理模型如图 2-1 所示。

流程图,时间安排,田间试验,流程图

图 2-2 田间试验时间安排流程图Fig.2-2 Timeline offield experiment.3 取样方法果实的成熟期，用碘液法确定果实成熟度。由于预试验发现碱胁迫会使苹果成熟期，所以两分次采样。在 8 月 5 日（花后第 115 d）处理组苹果成熟时，进行第一次。每株树从不同部位随机采果，每个处理每棵树各采 15 个果。8 月 9 日（花后第 d），当对照组果实也成熟时，进行第二次采果，采果方式同第一次。采摘后，将果实立刻带回实验室进行果实品质测定。一份用于单果重、纵横径、果泽、硬度等品质指标的测定，每株树 10 个果；另一份用削皮刀削皮并将果皮液氮，果肉切成小块液氮速冻，每个重复用冷冻研磨机磨成粉分别装入 50 mL 离心管℃超低温冰箱保存，用于糖组分、花青苷、酶活、定量等分析，重复 5 次。.4 测定方法（1）品质指标测定和计算方法

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