UV-B辐照对早熟柑橘品质及类黄酮代谢的影响

随着臭氧层被破坏,环境中紫外线UV-B(280-315nm)增强成为农业生产上重要的气候问题,对低纬度高海拔的云南柑橘生产的影响更为突出。紫外增强显著影响了植物的类黄酮等次生代谢产物的生物合成,但早熟柑橘的类黄酮合成对UV-B辐射的响应特征及机理尚不清楚。研究UV-B辐射处理对柑橘类黄酮合成与累积的影响,探明柑橘类黄酮对其的响应特征及机理具有重要的科学价值。本研究以国家级特早熟柑橘生产基地的早熟柑橘‘兴津’为试材,在果实的着色初期模拟UV-B辐射增强处理,测定果皮色差变化、果实类黄酮不同组分含量、类黄酮相关酶活性与基因的表达量等,研究类黄酮不同组分含量的变化、类黄酮合成代谢途径中关键基因的表达量和类黄酮合成对UV-B辐射的响应特征,为UV-B辐射影响植物类黄酮合成与调控提供新的科学依据。主要结果如下:1.Berzosertib临床试验UV-B辐照增强有利于早熟柑橘‘兴津’果实的发育,提高果实的品质。UV-B辐照增强处理,显著促进了果实发育的各项主要因素,包括果实前期横径和纵径、单果重、果肉重、果皮重;果肉重的增加主要体现在果实发育tetrapyrrole biosynthesis后期,果皮重的增加则体现在整个果皮发育的全过程。在果实着色初期(8月中旬),UV-B辐照增强处理提高了果皮色差a值,促进了着色。UV-B辐照增强对果皮色差L和b值没有促进作用。与对照相比,UV-B辐照增强处理提高了果实可溶性固形物含量,促进前期果实可滴定酸含量减少,促进后期果实抗坏血酸的积累。在果实成熟期(9月中旬),与对照相比,30μW/cm~2处理降低了果皮色差b值,15μW/cm~2处理减少单果重、果肉重和果皮重;其他果实品质各主要因素无显著性差异。2.UV-B辐照增强提高早熟柑橘果实中总黄酮的含量。UV-B辐照增强处理在果实中后期对果皮、果汁中总黄酮起促进作用。在果实成熟期,与对照相比,30μW/cm~2处理早熟柑橘果皮、果汁中总黄酮高于15μW/cm~2处理和CK。3.在早熟柑橘果皮中检测出3种类黄酮物质(芸香柚皮苷、橙皮苷、川陈皮素)、果汁中检测出2种类黄酮物质(selleck Dolutegravir芸香柚皮苷、橙皮苷),果皮与果汁中含有的类黄酮物质种类有差异,且果汁中各物质含量远小于果皮。UV-B辐照增强促进果皮和果汁中类黄酮不同组分含量的增加,在果皮中,与对照相比,UV-B辐照增强处理显著提高芸香柚皮苷含量、提高川陈皮素含量;在果实成熟期,促进橙皮苷含量的提高。在果汁中,与对照相比,UV-B辐照增强提高芸香柚皮苷含量,在果实中后期提高橙皮苷含量。在果实成熟期,UV-B辐照增强与果皮、果汁中类黄酮不同组分含量呈正相关。4.UV-B辐照增强提高类黄酮代谢酶(PAL、CHS、CHI)活性。UV-B辐照增强处理提高CHS、CHI活性,果实中后期提高PAL活性。在果实成熟期,30μW/cm~2处理显著提高PAL活性、提高CHS活性;15μW/cm~2处理显著提高CHI活性。5.果皮中代谢酶基因的上调表达是果皮类黄酮积累增多的原因之一,在果实成熟期,UV-B辐照增强提高果皮中类黄酮代谢酶(PAL、CHS、CHI)基因的表达,PAL、CHS存在显著性差异。综上所述,研究结果发现UV-B辐照增强可有效提高柑橘果实品质,通过增强类黄酮合成基因转录及其酶活性进而增加果实类黄酮含量,UV-B辐照增强30μW/cm~2效果更佳,为UV-B照射调剂柑橘果实品质的栽培措施提供重要参考。