外源褪黑素對櫻桃番茄果實品質的影響.pdf

山西農業(yè)科學 2020 48 4 527 530 J o ur na l o f Sha nx i Ag r i c ul t ur a l Sc i e nc e s 外源褪黑素對櫻桃番茄果實品質的影響 黃 陳 玨 劉 芳 馬 琳 琳 李 娜 鄭 少 文 山西農業(yè)大學園藝學院 山西 太谷 030801 摘 要 為探究外源褪黑素對越冬茬番茄果實品質的影響 葉 面 噴 施 50 100 150 200 m o l L 的褪黑素溶液 以清 水 為 對 照 研 究 番茄果實內可溶性固形物 可 溶 性 糖 有機酸等風味指標及 V c 可溶性蛋白等營養(yǎng)成分含量的變 化 結 果 表 明 外源褪黑素可提升果實內可溶性固形物含量 1 5 0 m o l L 褪黑素溶液處理后櫻桃番茄果實中的可 溶性固形物含量增加了 13 施用 50 100 m o l L 的外源褪黑素可增加果實中可溶性糖含量 外源褪黑素可提高 果實中有機酸含量 其 中 2 0 0 m o l L 外源褪黑素處理后可顯著提高果實中有機酸含量 施用 5 0 100 m o l L 的 外源褪黑素可提高果實糖酸比 果實中可溶性蛋白含量隨著外源褪黑素施用濃度的增加而增加 果實中的 V c 含 量則隨著外源褪黑素施用濃度的增加而降低 外 源褪黑素可提高番茄果實中可溶性固形物 可 溶 性 糖 有 機 酸 以 及可溶性蛋白含量 但降低了番茄 果 實 中 的 Vc 含 量 其 中 50 100 m o l L 褪黑素濃度范圍提升了櫻桃番茄果實 品質 關 鍵 詞 番茄 褪黑素 品質 中 圖 分 類 號 S662 5 文 獻 標 識 碼 A 文 章 編 號 1002 2481 2020 04 0527 04 Effect of Exogenous Melatonin on the Quality of Cherry Tomato Fruit H U A N G C he nj ue L I U F a ng M A L i nl i n L I N a Z H E N G Sha o w e n Co l l e g e o f H o r t i c ul t ur e Sha nx i Ag r i c ul t ur a l Uni v e r s i t y T a i g u 030801 Chi na Abstract T o e x pl o r e t he e f f e c t o f e x o g e no us m e l a t o ni n o n t he qua l i t y o f o v e r wi nt e r i ng t o m a t o f r ui t t he l e a v e s we r e s pr a y e d wi t h 50 100 150 200 m o l L m e l a t o ni n s o l ut i o n wi t h wa t e r a s a c o nt r o l t o s t udy t he c ha ng e s o f f l a v o r i ndi c a t o r s s o l ubl e s o l i ds s o l ubl e s ug a r s o r g a ni c a c i ds a nd t he nut r i e nt s c o nt e nt Vc s o l ubl e pr o t e i n i n t o m a t o f r ui t s T he r e s ul t s s ho we d t ha t e x o g e no us m e l a t o ni n c o ul d i nc r e a s e t he c o nt e nt o f s o l ubl e s o l i ds i n f r ui t s a nd a f t e r 150 m o l L o f m e l a t o ni n s o l ut i o n t r e a t m e nt t he s o l ubl e s o l i ds i n c he r r y t o m a t o f r ui t i nc r e a s e d by 13 Appl i c a t i o n o f 50 100 m o l L o f e x o g e no us m e l a t o ni n c o ul d i nc r e a s e s o l ubl e s ug a r c o nt e nt i n f r ui t s Ex o g e no us m e l a t o ni n c o ul d i nc r e a s e t he c o nt e nt o f o r g a ni c a c i ds i n f r ui t s a m o ng whi c h 200 m o l L e x o g e no us m e l a t o ni n s i g ni f i c a nt l y i nc r e a s e d t he o r g a ni c a c i d c o nt e nt i n t o m a t o f r ui t 50 100 m o l L o f e x o g e no us m e l a t o ni n c o ul d i nc r e a s e t he s ug a r a c i d r a t i o o f f r ui t T he s o l ubl e pr o t e i n c o nt e nt o f f r ui t i nc r e a s e d wi t h t he i nc r e a s e o f t he e x o g e no us m e l a t o ni n c o nc e nt r a t i o n T he c o nt e nt o f Vc de c r e a s e d wi t h i nc r e a s i ng a ppl i c a t i o n t he c o nc e nt r a t i o n o f e x o g e no us m e l a t o ni n Ex o g e no us m e l a t o ni n c o ul d i nc r e a s e t he c o nt e nt s o f s o l ubl e s o l i ds s o l ubl e s ug a r s o r g a ni c a c i ds a nd s o l ubl e pr o t e i n i n t o m a t o f r ui t s but de c r e a s e t he Vc c o nt e nt i n t o m a t o f r ui t s On t he who l e t he c o nc e nt r a t i o n r a ng e o f 50 100 m o l L m e l a t o ni n i nc r e a s e d t he f r ui t qua l i t y o f c he r r y t o m a t o Key words t o m a t o m e l a t o ni n qua l i t y 收 稿 日 期 2019 10 09 基 金 項 目 2018 年山西省高等學校大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目 2018125 作 者 簡 介 黃陳玨 1998 女 浙江溫州人 在校大學生 研究方向 蔬菜栽培生理 鄭少文為通信作者 do i 10 3969 j i s s n 1002 2481 2020 04 12 番 茄 Lycopersicon esculentum M i l l 是 世 界 四 大經濟作物之一 也是我國設施蔬菜種植 面 積 最 大 的蔬菜種類 在我國設施蔬菜生產中占有重要地 位 1 櫻桃番茄又稱圣女果 珍珠番茄 小西紅柿 它 既是水果 又是蔬菜 被聯(lián)合國糧食和農業(yè)組織列 為 優(yōu) 先 推 廣 的 四 大 水 果 之 一 2 低 溫 弱 光 是 我 國 北方設施蔬菜反季節(jié)生產中存在的主要 問 題 3 蔬 菜在低溫弱光環(huán)境條件下 光合速率降低 產 量 品 質下降 不利于設施蔬菜產業(yè)發(fā)展 4 研究外源激素 對蔬菜低溫弱光的環(huán)境效益對設施蔬菜提質增效 具有重要的理論和實踐意義 褪 黑 素 m e l a t o n i n M T 是一種廣泛存在于動植 物體內的吲哚類小分子物質 5 近年來 褪黑素對植 物生長調節(jié)的影響逐漸成為熱點 如在低溫 高 溫 弱 光 鹽脅迫和重金屬等逆境條件下 外施 褪 黑 素 研究其緩解效應 6 1 0 研究表明 褪黑素在提高植物 527 抗 氧 化 能 力 增強抗逆性方面有重要作用 且外源 褪黑素能緩解鹽脅迫對光合速率的抑制作用 抑 制 葉綠素的降解 促進種子萌發(fā) 1 1 在 緩 解 高 溫 臭 氧 逆境脅迫方面也有明顯效果 1 2 1 4 有研究表明 在植 株葉片或根局部施用褪黑素不僅可提高植物施用 部 位對低溫脅迫的耐受性 還可以提高全株的耐寒 性 1 5 雖然同類研究對褪黑素緩解植物抵抗脅迫方 面進行了大量探索 但針對褪黑素對設施番 茄 反 季 節(jié)生產中生長和品質的影響研究尚未見報道 本研究通過在番茄葉面噴施外源褪 黑 素 研 究 日光溫室環(huán)境條件下褪黑素對番茄果實品質的影 響 以期為外源激素緩解設施番茄低溫弱光 效 應 提 供理論依據 1 材 料 和 方 法 1 1 試 驗 材 料 供試材料為由晉中綠輝農作物新品種推廣專 業(yè) 合 作社育苗的櫻桃番茄 Lycopersicon esculentum M i l l 金珠 1 號 褪黑素 M T 購自笛醫(yī)生物技術有限公司 有 效含量 99 M T 用少量 95 酒精溶解 然后用蒸 餾水配制成 1 m m o l L 母液 1 2 試 驗 方 法 試 驗 于 2018 年 11 月 至 2019 年 3 月 在 山 西 農 業(yè)大學園藝站日光溫室進行 試驗設 5 個 M T 濃度 梯 度 分 別 為 0 C K 50 M 50 100 M 100 150 M 150 200 M 200 m o l L 當 植 株第一穗花開放 7 0 時 每隔 7 d 用手持噴霧器對葉面分別噴施清 水及 50 100 150 200 m o l L 褪黑素溶液 每株用 量以葉片滴水為準 每 個 處 理 重 復 3 次 每 次 重 復 6 株 采用完全隨機區(qū)組 排 列 按照試驗設計處理 和采用常規(guī)方法管理 于 2 0 1 9 年 3 月 4 日 采 收 成 熟 果 實 保 存 于 20 冰 箱 用 于 品 質 指 標 可 溶 性 固 形 物 可 溶 性 糖 有 機 酸 糖 酸 比 和 營 養(yǎng) 指 標 可 溶性蛋白 V c 的測定 1 3 測定項目及方法 用手持折光儀測定可溶性固形 物 含 量 用 蒽 酮 比色法測定可溶性糖含量 用 N a O H 滴 定 法 測 定 有 機酸含量 用鉬藍比色法測定抗壞血酸含量 用考 馬斯亮藍 G 250 染色法測定可溶性蛋白含量 糖酸比 可溶性糖含量 有機酸含量 1 1 4 數(shù) 據 處 理 試 驗 結 果 為 3 次 重 復 的 平 均 值 標 準 誤 m e a n S D 采用 M i c r o s o f t E x c e l 軟件處理數(shù)據和 作圖 用 SA S 軟件進行方差分析 2 結 果 與 分 析 2 1 外 源MT 對番茄果實風味品質的影響 果實的風味主要取決于可溶性固形 物 可 溶 性 糖 有機酸和糖酸比 從圖 1 可以看出 外源褪黑素 處理可提高番茄果實中可溶性固形物含 量 其 中 處 理 M 1 5 0 的可溶性固形物含量最高 為 1 1 8 2 山西農業(yè)科學 2020 年第 48 卷第 4 期 528 黃陳玨等 外源褪黑素對櫻桃番茄果實品質的影響 較對照增加 13 隨著外源褪黑素濃度的增加 番 茄果實中可溶性糖含量呈先上升后下降的趨 勢 其 中 處理 M 5 0 和 M 1 0 0 的可溶性糖含量最高 均為 5 8 3 而 處 理 M 1 5 0 和 M 2 0 0 的可溶性糖含量分別 為 4 94 和 4 69 均低于對照 外源褪黑素處理可 提高番茄果實有機酸含量 處理 M 2 0 0 的有 機 酸 含 量最高 為 3 59 與對照間差異顯著 外源褪黑素 處理后 隨著褪黑素濃度的增加 糖酸比呈先上升 后下降的趨勢 其中 處理 M 1 0 0 的糖酸比最高 為 1 83 綜上可知 在一定濃度范圍 外施褪黑素可提 高番茄果實中的可溶性固形物 可 溶 性 糖 有 機 酸 含量以及糖酸比 在 50 100 m o l L 濃 度 范 圍 內 外施褪黑素對風味品質影響更佳 2 2 外 源MT 對番茄果實營養(yǎng)品質的影響 可 溶 性 蛋 白 V c 含量是衡量營養(yǎng)價值的重要 指 標 從 圖 2 可 以 看 出 外 源 褪 黑 素 處 理 可 提 高 番 茄果實中可溶性蛋白含量 且番茄果實 可 溶 性 蛋 白 含量隨施用 M T 濃度的增加逐漸上升 其中 處理 M 2 0 0 的 可 溶 性蛋白含量最高 為 0 3 9 m g g 比對照 增加了 48 而 番 茄 果 實 中 V c 含 量則在褪黑素施 用 后 有 所 降 低 除 對 照 外 處 理 M 50 的 V c 含 量 最 高 為 69 12 m g 100 g 處 理 M 100 的 V c 含 量 最 低 為 49 78 m g 100 g 綜上所述 外源褪黑素可提高 番茄果實中的可溶性蛋白含量 降低了 V c 含量 50 m o l L 外源褪黑素濃度對營養(yǎng)品質影響更佳 3 結 論 與 討 論 研究表明 褪黑素參與了包 括 生 長 素 I A A 赤 霉 素 G A 脫 落 酸 A B A 乙 烯 E T H 水 楊 酸 SA 多 胺 P A s 和一氧化氮 N O 等物質介導的信 號轉導途徑 組成了控制園藝作物生長 發(fā) 育 和 抗 性獲得的復雜信號網絡 1 6 已有研究顯示 各植物 生長調節(jié)劑處理對番茄的硬度和有機酸均無顯著 性影響 但能提高番茄的可溶性固形物 可 溶 性 糖 含量 并提高糖酸比 1 7 結合本試驗綜合評價 一定 濃度范圍內 褪黑素可以促進可溶性糖 可 溶 性 固 形 物 有機酸含量的積累 吳 燕 等 1 8 在 滁 菊 上 的 研 究也有相似的結 果 200 m o l L M T 的 可 溶 性 糖 含 量比對照有較小幅度的降低 說明濃度過高 時 可 能 會抑制可溶性糖的積累 本試驗結果表明 糖 酸 比 個別處理間有顯著差異 1 5 0 200 m o l L M T 顯 著 低于 C K 可溶性蛋白是重要的滲透調節(jié)物質和營養(yǎng)物 質 已 有 研 究 表 明 在 鹽 脅 迫 低溫等條件下噴施 M T 可提高可溶性蛋白含量 6 1 9 本試驗在 M T 處理 后 各處理均不同程度地提高了可溶性蛋白 含 量 且在研究的濃度范圍內 M T 濃度越大效果越好 這 可能與材料越冬栽培受到一定程度的低溫脅迫有 關 其中 150 200 m o l L M T 處理下 番茄果實中 可溶性蛋白含量較高 抗壞血酸在作為營養(yǎng)指標的同 時 對 風 味 指 標 也 有 一定的參考價值 杜 天 浩 等 1 9 研 究 了 M T 處 理 對鹽脅迫下番茄果實品質以及揮發(fā)性物 質 的 影 響 結 果 表 明 在 施 加 50 100 m o l L M T 處 理 下 褪 黑 素 可 以 顯 著 提高番茄果實中 V c 含量 這 與 本 試 驗 中 褪 黑 素 可 降低 V c 含量的結論相矛盾 還需進一 步探討 本研究結果表明 施 用 外 源 M T 可 提 高 果實中 可溶性固形物含量 但無顯著性影響 5 0 100 m o l L 濃度范圍褪黑素處理有利于番茄果實內可溶性糖 的 合 成 200 m o l L 處理可以顯著提高番茄 果實內 有機酸的含量 1 0 0 m o l L 處理可提高果實 內糖酸 比 隨著外源 M T 濃度的升高番茄果實內可溶性蛋 白含量隨之增加 2 0 0 m o l L 處 理 可 溶 性 蛋 白 含 量 最 高 而 番 茄 果 實 V c 含 量 隨 著 M T 濃 度 的 增 加 逐 漸下降 外源褪黑素可提高番茄果實中可溶性固形 物 可 溶 性 糖 有機酸以及可溶性蛋白含量 但 降 低 了番茄果實中的 V c 含 量 其 中 5 0 100 m o l L 褪 黑素濃度范圍提升了櫻桃番茄果實品質 529 上 接 第 488 頁 i n m o us e ha i r c y c l e c o nt r o l a nd pl a y s di s t i nc t r o l e s i n t he v a r i o us pe l a g e ha i r f o l l i c l e t y pe s J J o ur na l o f I nv e s t i g a t i v e D e r m a t o l o g y 2017 138 2 256 264 14 SCH M I D T U L L R I CH R A EBI SCH ER T H 1 4L SK EN J e t a l R e qui r e m e nt o f N F ka ppa B R e l f o r t he de v e l o pm e nt o f ha i r f o l l i c l e s a nd o t he r e pi de r m a l a ppe ndi c e s J D e v e l o pm e nt 2001 128 19 3843 3853 15 SU R I U N D N A B T O F T G R D R H um a n K r ppe l l i ke f a c t o r 5 K L F 5 s y ne r g y wi t h N F ka ppa B R e l f a c t o r s a nd e x pr e s s i o n i n hum a n s ki n a nd ha i r f o l l i c l e s J Eur o pe a n J o ur na l o f Ce l l Bi o l o g y 2002 81 6 323 334 16 T O M A N N P P A U S R M I L L A R S E e t a l L H X 2 i s a di r e c t N F B t a r g e t g e ne t ha t pr o m o t e s pr i m a r y ha i r f o l l i c l e pl a c o de do wn g r o wt h J D e v e l o pm e nt 2016 143 9 1512 17 K L O EP P ER J E ER N ST N K R I EG ER K e t a l N F B a c t i v i t y i s r e qui r e d f o r a na g e n m a i nt e na nc e i n hum a n ha i r f o l l i c l e s i n v i t r o J J o ur na l o f I nv e s t i g a t i v e D e r m a t o l o g y 2014 134 7 2036 2038 18 陳丹英 翟中和 舒紅兵 N F B 激活的 調 節(jié) 機 理 J 科 學 通 報 2003 48 18 1893 1911 19 O D EA E H O F F M A N N A N F B s i g na l i ng J W i l e y I nt e r di s c i pl i na r y R e v i e ws Sy s t e m s Bi o l o g y M e di c i ne 2010 1 1 107 115 20 H A Y D EN M S G H O SH S Si g na l i ng t o N F B J G e ne s D e v e l o pm e nt 2004 18 18 2195 2224 21 唐 惠 玲 N F B 信號傳導與疾病研究進展 J 黑龍江醫(yī)藥科 學 2012 35 5 34 36 22 肖 平 仲 濤 劉 占 發(fā) 等 綿 山羊毛囊發(fā)育與毛發(fā)彎曲機制研 究進展 J 畜牧獸醫(yī)學報 2018 49 8 1567 1576 2 3 吳晉強 曹靖 程笳琪 等 F G F 7 亞家族在胚胎期小鼠毛囊形 成過程中的差異表達 J 山西農業(yè)科學 2 0 1 9 4 7 3 442 447 24 G I L O N M SH ER N CO H EN S e t a l T r a ns c r i pt i o na l a c t i v a t i o n o f a s ubs e t o f ha i r ke r a t i n g e ne s by t he N F B e f f e c t o r p65 R e l A J D i f f e r e nt i a t i o n 2010 76 5 518 530 25 A BH A R I B A M CCA R T H Y N A G O ST I N I S P e t a l N F B c o n t r i but e s t o Sm a c m i m e t i c c o nf e r r e d pr o t e c t i o n f r o m t uni c a m y c i n i nduc e d a po pt o s i s J A po pt o s i s 2019 24 3 4 269 277 責 任 編 輯 杜 慧 平 山西農業(yè)科學 2020 年第 48 卷第 4 期 參 考 文 獻 1 張現(xiàn)征 光質調控番茄植株生長及果實品質的機理研究 D 泰 安 山東農業(yè)大學 2018 2 王自鵬 賀紅宇 劉培 等 山蒼籽精油對櫻桃番茄采后常溫保 鮮品質變化的影響 J 山西農業(yè)科學 2018 46 1 121 125 3 中 國 蔬 菜 編輯部 設施蔬菜低溫弱光誘抗增產新技術 J 中 國蔬菜 2019 5 63 4 劉 玉 梅 低 溫弱光脅迫對蔬菜作物光合生理的影響 J 安徽農 業(yè)科學 2008 36 13 5274 5277 5 仝亞軍 高玉錄 劉孟龍 等 噴布外源褪黑素對緩解葡萄葉片 晚霜凍害的作用 J 落葉果樹 2019 51 2 8 11 6 包宇 羅慶熙 黃娟 等 外源褪黑素對低溫脅迫下番茄幼苗生 理 指 標的影響 J 西南師范大學學報 自然科學版 2 0 1 3 3 8 10 57 61 7 徐向東 孫艷 郭曉芹 等 褪黑素對高溫脅迫下黃瓜幼苗抗壞 血酸代謝系統(tǒng)的影響 J 應用生態(tài)學報 2 0 1 0 2 1 1 0 2580 2586 8 高青海 王亞坤 陸曉民 等 低溫弱光下外源褪黑素對黃瓜幼 苗生長及抗氧化系統(tǒng)的影響 J 西北植物學報 2 0 1 4 3 4 8 1608 1613 9 周小婷 外源褪黑素對鹽脅迫下生菜和番茄幼苗的光合作用調 控機制 D 楊凌 西北農林科技大學 2017 10 H A SA N M K 褪黑素調控番茄鎘脅迫抗性及解毒作用機制 D 杭州 浙江大學 2016 1 1 嚴加坤 周奇 劉莉 褪黑素處理對干旱脅迫下玉米種子萌發(fā) 的影響 J 山西農業(yè)科學 2019 47 2 159 161 193 1 2 耿 慶 偉 邢 浩 郝 桂 梅 等 外 源 褪黑素對臭氧脅迫下 赤 霞 珠 葡 萄 葉 片 光 合 作 用 的 影 響 J 園 藝 學 報 2016 43 8 1463 1472 1 3 李超 外源褪黑素和多巴胺對蘋果抗旱耐鹽性的調控功能研 究 D 楊凌 西北農林科技大學 2016 1 4 卞 鳳 娥 孫 永 江 牛 彥 杰 等 高溫脅迫下根施褪黑素對葡萄葉 片葉綠素熒光特性的影響 J 植物生理學報 2 0 1 7 5 3 2 257 263 15 L I H CH A N G J Z H EN G J e t a l L o c a l m e l a t o ni n a ppl i c a t i o n i n duc e s c o l d t o l e r a nc e i n di s t a nt o r g a ns o f Citrullus lanatus L v i a l o ng di s t a nc e t r a ns po r t J Sc i e nt i f i c R e po r t s 2017 7 1 15 1 6 鞏 彪 史 慶 華 園藝作物褪黑素的研究進展 J 中國農業(yè)科學 2017 12 2326 2337 1 7 王貞 復合型植物生長調節(jié)劑對番茄果實發(fā)育及品質的影響 D 鄭州 河南農業(yè)大學 2008 1 8 吳 燕 連 洪 燕 牟 雪 姣 等 干 旱脅迫下葉面噴施褪黑素對滁菊 幼苗生理生化特性的影響 J 西北植物學報 2 0 1 6 3 6 1 1 2241 2246 1 9 杜 天 浩 周 小 婷 朱 蘭 英 等 褪黑素處理對鹽脅迫下番茄果實 品質及揮發(fā)性物質的影響 J 食品科學 2016 37 15 69 76 責 任 編 輯 李 素 娟 530