水分亏缺对设施基质培番茄果实品质和糖代谢的影响

来源 :甘肃农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kkkdddz
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本试验以高糖番茄“181”和普通番茄“毛粉802”为试材,以75%-90%基质最大田间持水量的灌水量为对照(CK),分别对两个番茄品种进行轻度(80%CK)、中度(60%CK)、重度(40%CK)水分亏缺处理。通过测定番茄植株生长状况和产量以及番茄果实外观品质、风味品质和营养品质,分析糖组分含量、糖代谢相关酶活性以及相关基因表达量,旨在探讨水分亏缺对设施基质培番茄品质和糖代谢的影响,以期为日光温室高品质番茄栽培提供理论支撑。主要试验结果如下:1、水分亏缺抑制番茄植株的生长,本试验中水分亏缺程度越大,对两个品种植株的株高、茎粗、叶面积的抑制作用越明显。水分亏缺处理42天后,181品种重度亏水条件下番茄植株的株高、茎粗、叶面积较对照处理分别显著降低25.92%、7.03%、15.04%,毛粉802品种则分别显著降低了31.61%、3.24%、11.23%。同时水分亏缺也降低了蒸腾速率、净光合速率和气孔导度。重度水分亏缺处理下,181品种的蒸腾速率、净光合速率和气孔导度较对照分别显著降低20.34%、39.36%、13.08%,毛粉802品种则分别显著降低了14.17%、47.29%、13.71%。2、水分亏缺降低了番茄的单果重、单株产量和亩产,灌水量越少,产量降低越明显。181品种对照亩产为5332.51 kg,重度亏水处理为3495.64 kg,降低34.44%。毛粉802品种对照亩产为8511.89 kg,重度亏水处理为6779.68 kg,降低20.35%。两个品种轻度水分亏缺处理的产量略低于对照处理,但差异不显著。水分亏缺虽然降低了产量,但提高水分利用效率。181品种轻度、中度、重度处理水分利用效率分别提高了14.69%、25.80%、40.00%,而毛粉802品种水分利用效率分别提升了14.69%、35.28%、70.09%。3、水分亏缺可以不同程度的增加番茄的品质。181品种糖含量随灌水量的减少出现先增加后降低趋势,中度亏水处理糖含量最高;毛粉802品种糖含量随灌水量的减少逐渐增加,重度亏水处理糖含量最高。181品种番茄果实的挥发性物质含量随水分亏缺程度的加重出现先增加后降低的趋势。181品种对照、轻度、中度和重度亏水处理番茄果实挥发性物质总含量分别为2235.47μg/kg、3096.57μg/kg、3729.57μg/kg、2221.70μg/kg,挥发性物质的种类总数量分别为60、65、78和62种。毛粉802品种挥发性物质的含量随灌水量的减少逐渐增加。各处理挥发性物质的总含量分别是1750.78μg/kg、1896.13μg/kg、2030.32μg/kg和2269.57μg/kg,种类总数量分别有46、50、50和53种。水分亏缺还增加了番茄果实内番茄红素、叶黄素、β-胡萝卜素含量,降低了番茄果实中叶绿素含量。且本试验中水分亏缺程度越严重,效果越明显。181品种重度亏水条件下番茄红素、叶黄素、胡萝卜素含量较对照处理分别增加了16.96%、9.01%、3.72%。毛粉802品种则分别增加了33.15%、5.47%、7.27%。4、水分亏缺对不同品种不同时期番茄果实的影响不同。在番茄成熟期,181品种中度亏水、毛粉802品种重度亏水可通过上调α-AYM、β-AYM、SS、SPS、AI基因,下调NI基因。增强α-淀粉酶、β-淀粉酶、SS酶、SPS酶、AI酶活性分降低NI酶活性。进而增强了淀粉、蔗糖的分解以及葡萄糖、果糖的合成,最终增加番茄果实可溶性糖含量。综上所述,水分亏缺虽然影响了番茄植株的生长,减少了番茄的产量,但却提高了水分利用效率和番茄品质。181品种轻度水分亏缺处理的产量为5029.6 kg/667m2,较对照减少了5.68%,但未达到显著水平,节水20%,且水分利用效率提高了14.69%,可溶性糖、有机酸和总挥发性物质含量较对照处理分别提高4.87%、3.59%、38.52%。毛粉802品种的轻度水分亏缺处理的产量为8028.94 kg/667 m2,较对照处理同样减产5.68%,且未达到显著性水平,水分利用效率提高14.69%,可溶性糖、有机酸和总挥发性物质含量较对照处理分别提高9.20%、57.13%、7.08%。水分亏缺是通过调节α-AYM、β-AYM、SS、SPS、AI、NI基因的表达,影响α-AYM酶、β-AYM、SS酶、SPS酶、AI酶、NI酶活性的导致番茄果实内糖组分发生变化。两种不同类型的番茄对水分亏缺的响应程度不同。从可溶性固形物、挥发性物质、糖等物质含量变化来看,水分亏缺对毛粉802品种始终能起到促进作用,而181品种在水分亏缺过于严重时会起到抑制作用。
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