外源褪黑素对樱桃番茄果实品质的影响.pdf

山西农业科学 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 外源褪黑素对樱桃番茄果实品质的影响 黄 陈 珏 刘 芳 马 琳 琳 李 娜 郑 少 文 山西农业大学园艺学院 山西 太谷 030801 摘 要 为探究外源褪黑素对越冬茬番茄果实品质的影响 叶 面 喷 施 50 100 150 200 m o l L 的褪黑素溶液 以清 水 为 对 照 研 究 番茄果实内可溶性固形物 可 溶 性 糖 有机酸等风味指标及 V c 可溶性蛋白等营养成分含量的变 化 结 果 表 明 外源褪黑素可提升果实内可溶性固形物含量 1 5 0 m o l L 褪黑素溶液处理后樱桃番茄果实中的可 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实中可溶性糖含量 外源褪黑素可提高 果实中有机酸含量 其 中 2 0 0 m o l L 外源褪黑素处理后可显著提高果实中有机酸含量 施用 5 0 100 m o l L 的 外源褪黑素可提高果实糖酸比 果实中可溶性蛋白含量随着外源褪黑素施用浓度的增加而增加 果实中的 V c 含 量则随着外源褪黑素施用浓度的增加而降低 外 源褪黑素可提高番茄果实中可溶性固形物 可 溶 性 糖 有 机 酸 以 及可溶性蛋白含量 但降低了番茄 果 实 中 的 Vc 含 量 其 中 50 100 m o l L 褪黑素浓度范围提升了樱桃番茄果实 品质 关 键 词 番茄 褪黑素 品质 中 图 分 类 号 S662 5 文 献 标 识 码 A 文 章 编 号 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 项 目 2018 年山西省高等学校大学生创新创业训练计划项目 2018125 作 者 简 介 黄陈珏 1998 女 浙江温州人 在校大学生 研究方向 蔬菜栽培生理 郑少文为通信作者 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 大经济作物之一 也是我国设施蔬菜种植 面 积 最 大 的蔬菜种类 在我国设施蔬菜生产中占有重要地 位 1 樱桃番茄又称圣女果 珍珠番茄 小西红柿 它 既是水果 又是蔬菜 被联合国粮食和农业组织列 为 优 先 推 广 的 四 大 水 果 之 一 2 低 温 弱 光 是 我 国 北方设施蔬菜反季节生产中存在的主要 问 题 3 蔬 菜在低温弱光环境条件下 光合速率降低 产 量 品 质下降 不利于设施蔬菜产业发展 4 研究外源激素 对蔬菜低温弱光的环境效益对设施蔬菜提质增效 具有重要的理论和实践意义 褪 黑 素 m e l a t o n i n M T 是一种广泛存在于动植 物体内的吲哚类小分子物质 5 近年来 褪黑素对植 物生长调节的影响逐渐成为热点 如在低温 高 温 弱 光 盐胁迫和重金属等逆境条件下 外施 褪 黑 素 研究其缓解效应 6 1 0 研究表明 褪黑素在提高植物 527 抗 氧 化 能 力 增强抗逆性方面有重要作用 且外源 褪黑素能缓解盐胁迫对光合速率的抑制作用 抑 制 叶绿素的降解 促进种子萌发 1 1 在 缓 解 高 温 臭 氧 逆境胁迫方面也有明显效果 1 2 1 4 有研究表明 在植 株叶片或根局部施用褪黑素不仅可提高植物施用 部 位对低温胁迫的耐受性 还可以提高全株的耐寒 性 1 5 虽然同类研究对褪黑素缓解植物抵抗胁迫方 面进行了大量探索 但针对褪黑素对设施番 茄 反 季 节生产中生长和品质的影响研究尚未见报道 本研究通过在番茄叶面喷施外源褪 黑 素 研 究 日光温室环境条件下褪黑素对番茄果实品质的影 响 以期为外源激素缓解设施番茄低温弱光 效 应 提 供理论依据 1 材 料 和 方 法 1 1 试 验 材 料 供试材料为由晋中绿辉农作物新品种推广专 业 合 作社育苗的樱桃番茄 Lycopersicon esculentum M i l l 金珠 1 号 褪黑素 M T 购自笛医生物技术有限公司 有 效含量 99 M T 用少量 95 酒精溶解 然后用蒸 馏水配制成 1 m m o l L 母液 1 2 试 验 方 法 试 验 于 2018 年 11 月 至 2019 年 3 月 在 山 西 农 业大学园艺站日光温室进行 试验设 5 个 M T 浓度 梯 度 分 别 为 0 C K 50 M 50 100 M 100 150 M 150 200 M 200 m o l L 当 植 株第一穗花开放 7 0 时 每隔 7 d 用手持喷雾器对叶面分别喷施清 水及 50 100 150 200 m o l L 褪黑素溶液 每株用 量以叶片滴水为准 每 个 处 理 重 复 3 次 每 次 重 复 6 株 采用完全随机区组 排 列 按照试验设计处理 和采用常规方法管理 于 2 0 1 9 年 3 月 4 日 采 收 成 熟 果 实 保 存 于 20 冰 箱 用 于 品 质 指 标 可 溶 性 固 形 物 可 溶 性 糖 有 机 酸 糖 酸 比 和 营 养 指 标 可 溶性蛋白 V c 的测定 1 3 测定项目及方法 用手持折光仪测定可溶性固形 物 含 量 用 蒽 酮 比色法测定可溶性糖含量 用 N a O H 滴 定 法 测 定 有 机酸含量 用钼蓝比色法测定抗坏血酸含量 用考 马斯亮蓝 G 250 染色法测定可溶性蛋白含量 糖酸比 可溶性糖含量 有机酸含量 1 1 4 数 据 处 理 试 验 结 果 为 3 次 重 复 的 平 均 值 标 准 误 m e a n S D 采用 M i c r o s o f t E x c e l 软件处理数据和 作图 用 SA S 软件进行方差分析 2 结 果 与 分 析 2 1 外 源MT 对番茄果实风味品质的影响 果实的风味主要取决于可溶性固形 物 可 溶 性 糖 有机酸和糖酸比 从图 1 可以看出 外源褪黑素 处理可提高番茄果实中可溶性固形物含 量 其 中 处 理 M 1 5 0 的可溶性固形物含量最高 为 1 1 8 2 山西农业科学 2020 年第 48 卷第 4 期 528 黄陈珏等 外源褪黑素对樱桃番茄果实品质的影响 较对照增加 13 随着外源褪黑素浓度的增加 番 茄果实中可溶性糖含量呈先上升后下降的趋 势 其 中 处理 M 5 0 和 M 1 0 0 的可溶性糖含量最高 均为 5 8 3 而 处 理 M 1 5 0 和 M 2 0 0 的可溶性糖含量分别 为 4 94 和 4 69 均低于对照 外源褪黑素处理可 提高番茄果实有机酸含量 处理 M 2 0 0 的有 机 酸 含 量最高 为 3 59 与对照间差异显著 外源褪黑素 处理后 随着褪黑素浓度的增加 糖酸比呈先上升 后下降的趋势 其中 处理 M 1 0 0 的糖酸比最高 为 1 83 综上可知 在一定浓度范围 外施褪黑素可提 高番茄果实中的可溶性固形物 可 溶 性 糖 有 机 酸 含量以及糖酸比 在 50 100 m o l L 浓 度 范 围 内 外施褪黑素对风味品质影响更佳 2 2 外 源MT 对番茄果实营养品质的影响 可 溶 性 蛋 白 V c 含量是衡量营养价值的重要 指 标 从 图 2 可 以 看 出 外 源 褪 黑 素 处 理 可 提 高 番 茄果实中可溶性蛋白含量 且番茄果实 可 溶 性 蛋 白 含量随施用 M T 浓度的增加逐渐上升 其中 处理 M 2 0 0 的 可 溶 性蛋白含量最高 为 0 3 9 m g g 比对照 增加了 48 而 番 茄 果 实 中 V c 含 量则在褪黑素施 用 后 有 所 降 低 除 对 照 外 处 理 M 50 的 V c 含 量 最 高 为 69 12 m g 100 g 处 理 M 100 的 V c 含 量 最 低 为 49 78 m g 100 g 综上所述 外源褪黑素可提高 番茄果实中的可溶性蛋白含量 降低了 V c 含量 50 m o l L 外源褪黑素浓度对营养品质影响更佳 3 结 论 与 讨 论 研究表明 褪黑素参与了包 括 生 长 素 I A A 赤 霉 素 G A 脱 落 酸 A B A 乙 烯 E T H 水 杨 酸 SA 多 胺 P A s 和一氧化氮 N O 等物质介导的信 号转导途径 组成了控制园艺作物生长 发 育 和 抗 性获得的复杂信号网络 1 6 已有研究显示 各植物 生长调节剂处理对番茄的硬度和有机酸均无显著 性影响 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 结合本试验综合评价 一定 浓度范围内 褪黑素可以促进可溶性糖 可 溶 性 固 形 物 有机酸含量的积累 吴 燕 等 1 8 在 滁 菊 上 的 研 究也有相似的结 果 200 m o l L M T 的 可 溶 性 糖 含 量比对照有较小幅度的降低 说明浓度过高 时 可 能 会抑制可溶性糖的积累 本试验结果表明 糖 酸 比 个别处理间有显著差异 1 5 0 200 m o l L M T 显 著 低于 C K 可溶性蛋白是重要的渗透调节物质和营养物 质 已 有 研 究 表 明 在 盐 胁 迫 低温等条件下喷施 M T 可提高可溶性蛋白含量 6 1 9 本试验在 M T 处理 后 各处理均不同程度地提高了可溶性蛋白 含 量 且在研究的浓度范围内 M T 浓度越大效果越好 这 可能与材料越冬栽培受到一定程度的低温胁迫有 关 其中 150 200 m o l L M T 处理下 番茄果实中 可溶性蛋白含量较高 抗坏血酸在作为营养指标的同 时 对 风 味 指 标 也 有 一定的参考价值 杜 天 浩 等 1 9 研 究 了 M T 处 理 对盐胁迫下番茄果实品质以及挥发性物 质 的 影 响 结 果 表 明 在 施 加 50 100 m o l L M T 处 理 下 褪 黑 素 可 以 显 著 提高番茄果实中 V c 含量 这 与 本 试 验 中 褪 黑 素 可 降低 V c 含量的结论相矛盾 还需进一 步探讨 本研究结果表明 施 用 外 源 M T 可 提 高 果实中 可溶性固形物含量 但无显著性影响 5 0 100 m o l L 浓度范围褪黑素处理有利于番茄果实内可溶性糖 的 合 成 200 m o l L 处理可以显著提高番茄 果实内 有机酸的含量 1 0 0 m o l L 处理可提高果实 内糖酸 比 随着外源 M T 浓度的升高番茄果实内可溶性蛋 白含量随之增加 2 0 0 m o l L 处 理 可 溶 性 蛋 白 含 量 最 高 而 番 茄 果 实 V c 含 量 随 着 M T 浓 度 的 增 加 逐 渐下降 外源褪黑素可提高番茄果实中可溶性固形 物 可 溶 性 糖 有机酸以及可溶性蛋白含量 但 降 低 了番茄果实中的 V c 含 量 其 中 5 0 100 m o l L 褪 黑素浓度范围提升了樱桃番茄果实品质 529 上 接 第 488 页 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 陈丹英 翟中和 舒红兵 N F B 激活的 调 节 机 理 J 科 学 通 报 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 信号传导与疾病研究进展 J 黑龙江医药科 学 2012 35 5 34 36 22 肖 平 仲 涛 刘 占 发 等 绵 山羊毛囊发育与毛发弯曲机制研 究进展 J 畜牧兽医学报 2018 49 8 1567 1576 2 3 吴晋强 曹靖 程笳琪 等 F G F 7 亚家族在胚胎期小鼠毛囊形 成过程中的差异表达 J 山西农业科学 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 责 任 编 辑 杜 慧 平 山西农业科学 2020 年第 48 卷第 4 期 参 考 文 献 1 张现征 光质调控番茄植株生长及果实品质的机理研究 D 泰 安 山东农业大学 2018 2 王自鹏 贺红宇 刘培 等 山苍籽精油对樱桃番茄采后常温保 鲜品质变化的影响 J 山西农业科学 2018 46 1 121 125 3 中 国 蔬 菜 编辑部 设施蔬菜低温弱光诱抗增产新技术 J 中 国蔬菜 2019 5 63 4 刘 玉 梅 低 温弱光胁迫对蔬菜作物光合生理的影响 J 安徽农 业科学 2008 36 13 5274 5277 5 仝亚军 高玉录 刘孟龙 等 喷布外源褪黑素对缓解葡萄叶片 晚霜冻害的作用 J 落叶果树 2019 51 2 8 11 6 包宇 罗庆熙 黄娟 等 外源褪黑素对低温胁迫下番茄幼苗生 理 指 标的影响 J 西南师范大学学报 自然科学版 2 0 1 3 3 8 10 57 61 7 徐向东 孙艳 郭晓芹 等 褪黑素对高温胁迫下黄瓜幼苗抗坏 血酸代谢系统的影响 J 应用生态学报 2 0 1 0 2 1 1 0 2580 2586 8 高青海 王亚坤 陆晓民 等 低温弱光下外源褪黑素对黄瓜幼 苗生长及抗氧化系统的影响 J 西北植物学报 2 0 1 4 3 4 8 1608 1613 9 周小婷 外源褪黑素对盐胁迫下生菜和番茄幼苗的光合作用调 控机制 D 杨凌 西北农林科技大学 2017 10 H A SA N M K 褪黑素调控番茄镉胁迫抗性及解毒作用机制 D 杭州 浙江大学 2016 1 1 严加坤 周奇 刘莉 褪黑素处理对干旱胁迫下玉米种子萌发 的影响 J 山西农业科学 2019 47 2 159 161 193 1 2 耿 庆 伟 邢 浩 郝 桂 梅 等 外 源 褪黑素对臭氧胁迫下 赤 霞 珠 葡 萄 叶 片 光 合 作 用 的 影 响 J 园 艺 学 报 2016 43 8 1463 1472 1 3 李超 外源褪黑素和多巴胺对苹果抗旱耐盐性的调控功能研 究 D 杨凌 西北农林科技大学 2016 1 4 卞 凤 娥 孙 永 江 牛 彦 杰 等 高温胁迫下根施褪黑素对葡萄叶 片叶绿素荧光特性的影响 J 植物生理学报 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 巩 彪 史 庆 华 园艺作物褪黑素的研究进展 J 中国农业科学 2017 12 2326 2337 1 7 王贞 复合型植物生长调节剂对番茄果实发育及品质的影响 D 郑州 河南农业大学 2008 1 8 吴 燕 连 洪 燕 牟 雪 姣 等 干 旱胁迫下叶面喷施褪黑素对滁菊 幼苗生理生化特性的影响 J 西北植物学报 2 0 1 6 3 6 1 1 2241 2246 1 9 杜 天 浩 周 小 婷 朱 兰 英 等 褪黑素处理对盐胁迫下番茄果实 品质及挥发性物质的影响 J 食品科学 2016 37 15 69 76 责 任 编 辑 李 素 娟 530