ALA 与氯化钙、蔗糖配施对南红梨果实品质及着色的影响*

李文絮，曹晓云，汪晓谦

（沈阳农业大学园艺学院，辽宁 110866）

南红梨为南果梨的红色芽变品种，因其拥有漂亮的红色外观及良好的经济效益，在辽南地区得到广泛的栽培和推广。受到光照、温度、湿度、紫外线强度和肥水条件等多种因素的影响，生产上自然着色的果实通常伴随着褐斑严重和着色不良等问题，造成了果实外观品质的下降，进而影响了果实商品性。因此，探索促进果皮着色的调控措施，对于果实品质提升有重要的产业意义。

果皮红色主要由花青素的合成与积累所致。许多植物生长调节剂被证明参与了花青素的调控，如5-氨基乙酰丙酸（ALA），它是一种新型的天然植物生长调节剂[1]，对植物光合作用有促进作用，可调节植物生长，缓解环境胁迫对植物的伤害。同时，多项研究表明，外源ALA 处理可显著促进苹果[2]、葡萄[3]、荔枝[4]等果实的着色，并对花青素合成相关基因的表达水平有明显的上调作用[5]。此外，糖信号及Ca、K、P 等元素在果实品质形成及着色过程中也发挥了关键作用。糖可作为信号分子调控花色苷合成相关酶和基因的表达而影响果实的着色，使用50 mmol/L 蔗糖处理草莓果实，可显著提高其花青素含量[6]。果实采前喷布叶面肥也可以促进着色、提升品质。甜樱桃在成熟前喷布钙肥可提高果皮中花青素含量[7]。

目前，关于ALA 对梨果皮着色效应的研究尚未见报道。本研究以南红梨为试材，通过不同浓度的ALA 与氯化钙、蔗糖等配合施用，研究ALA 与氯化钙、蔗糖配施对南红梨果实品质及果皮花青素代谢的影响，筛选合理的外源处理配方，为改善南红梨果皮色泽、提升果实品质提供理论支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2021年9月在沈阳农业大学果树科研基地进行。选择生长健壮、树势一致、能够正常开花结果的8 年生南红梨树作为试验材料，并采用常规栽培措施进行管理。试验药剂包括：ALA（摩莱化学）、氯化钙（毕得医药）、蔗糖（Aladdin）、磷酸二氢钾（麦克林）等。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计

通过查阅相关文献[8]并结合前期试验，该试验共设置4 个处理（表1）。2021 年9 月10 日对南红梨全树喷布药剂处理，以喷布蒸馏水的树体作为对照（CK），各处理药剂按1∶1 混合喷施，每株树喷施1 L 左右。于处理后第7 d 随机取样，每个重复取30 个果实，用于指标测定。

表1 试验处理

1.2.2 测定指标及方法

果实可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定，可溶性固形物含量使用WAY-2S 阿贝折射仪[9]（上海仪电物理光学仪器有限公司）测定，果实硬度使用硬度计测定，可滴定酸含量采用酸碱滴定法测定[10]。

果实色泽指标红绿色差指标（a*）、黄蓝色差指标（b*）、果实亮度（L*）用手持色差计（深圳市三思时科技有限公司）测定，并计算色泽饱和度（C）、色调角（h°）和果实颜色指数（CIRG）。

果皮叶绿素含量的测定参照王凤婷等[12]的方法，果皮花青素含量的测定参照王惠聪等[13]的方法。所有试验重复3次，记录所测定的数据。

采用CTAB 法提取果皮中的总RNA，并对提取的RNA 质量进行检测，同时使用PrimeScript RT 试剂盒（Takara，中国）对验证合格的RNA 进行反转录。

在定量PCR 仪上检测基因相对表达量。从NCBI网站中获得ANS、UFGT、GST及MYB10基因序列，使用DNAMAN 软件设计所需引物（表2），参考qRT-PCR 试剂盒的PCR 体系和反应程序进行相对表达量分析。

表2 qRT-PCR 所用引物

1.3 数据分析

采用Excel 2019 软件进行数据整理和绘图，使用SPSS 23.0 软件进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 ALA 与氯化钙、蔗糖配施对果实品质的影响

由表3 可以看出，与对照相比，T1、T2、T3处理对果形指数均未产生影响，T2、T3 处理显著影响了果实可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸含量和果实硬度。T2、T3 处理可溶性固形物含量和可溶性糖含量均显著增加，分别增加了7.61%、7.04%和27.55%、29.17%；可滴定酸含量和果实硬度均显著低于对照，分别降低了12.24%、12.24%和13.06%、19.22%。

表3 ALA 与氯化钙、蔗糖配施对南红梨果实品质的影响

2.2 ALA 与氯化钙、蔗糖配施对果实色泽指标的影响

着色指标可直接反映果实着色情况[14]。由表4可知，与对照相比，T2、T3 处理均显著提高了a*，且T3 处理a*最大，颜色最红。T2 和T3 处理的b*、C、h°均显著低于对照。T3 处理的CIRG 最大，效果最好。结果表明，300 mg/L ALA 与氯化钙、蔗糖配施对南红梨果实着色有较好的促进作用。

表4 ALA 与氯化钙、蔗糖配施对南红梨果实色泽指标的影响

2.3 ALA 与氯化钙、蔗糖配施对果皮花青素和叶绿素含量的影响

果实成熟过程中叶绿素含量下降，花青素含量上升，有利于果实着色[15]。如图1 所示，与对照相比，T1 处理叶绿素含量和花青素含量差异不显著，T2、T3 处理均显著降低了南红梨果皮中叶绿素含量，并显著提高了花青素含量，其中T3 处理效果最好，更有利于南红梨果实着色。

图1 ALA 与氯化钙、蔗糖配施对南红梨果皮叶绿素和花青素含量的影响

2.4 ALA 与氯化钙、蔗糖配施对花青素合成相关基因表达的影响

在前期试验基础上，进一步分析ALA 与氯化钙、蔗糖配施对花青素相关合成基因表达的影响。如图2 所示，与对照相比，T2、T3 处理均显著上调了果皮中ANS、UFGT、GST、MYB10基因的表达水平，尤其是T3 高浓度ALA 与氯化钙、蔗糖配施处理的效果更显著。说明ALA 与氯化钙、蔗糖配施可能通过提高花青素相关合成基因ANS、UFGT、GST和MYB10的表达来促进果实着色。

图2 ALA 与氯化钙、蔗糖配施对南红梨花青素合成相关基因表达的影响

3 讨论与结论

ALA 作为细胞内生物合成的一种前体物质，普遍分布于各类生物体内[16]。它是植物代谢活跃的生理活性物质，与生命活动密切相关。本试验通过喷施不同浓度的ALA 复合药剂研究其对南红梨果实品质及着色的影响，结果表明ALA 处理可提升南红梨的果实品质、促进果皮着色。郭磊等[17]研究发现，以ALA 溶液涂布桃品种早白花果实后可促进果皮花色素苷提前合成。肖长城等[18]研究发现，对云红梨2 号进行外源ALA 浸泡处理可明显促进果皮着色。本研究与前人研究结果一致，经过ALA 处理的南红梨果实品质、果皮色泽均优于对照，证明了外源ALA 处理可有效促进果皮着色，并对果实品质的提升有积极作用。

花青素积累通常与花青素相关合成基因的表达存在相关性[19]。本研究发现，ALA 与氯化钙、蔗糖配施显著促进了ANS、UFGT、GST及MYB10基因的表达。这与已有的相关研究一致，ALA 能诱导离体苹果果皮的花青素合成基因如PAL、CHS、DFR和UFGT以及转录因子如MYB、bHLH和WD40的表达[20]。本试验结果表明，ALA 处理后，ANS、UFGT、GST、MYB10等花青素相关合成基因表达显著上升，这可能是促进果皮着色的主要原因。另外，ALA 为光敏色素的合成前体[21]，光敏色素能提高果实对光的敏感度，其具体原因仍需要深入的研究。

本研究于南红梨果实转色期对果实进行不同浓度的ALA 与氯化钙、蔗糖配合施用，发现其对南红梨果实品质及果皮着色均有不同程度的促进作用。其中，300 mg/L ALA 与氯化钙、蔗糖等配施处理可显著提高南红梨果实可溶性固形物含量、可溶性糖含量、CIRG 和果皮花青素含量，同时显著降低了果实可滴定酸含量、果实硬度及果皮叶绿素含量。进一步研究发现，ALA 与氯化钙、蔗糖配施显著促进了花青素相关合成基因ANS、UFGT、GST及MYB10的表达，这可能是外源ALA 促进花青素积累的主要原因，具体机制亟待进一步的研究。