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果品色泽是评价果实外观品质和商品性的重要指标,直接影响到果品的商品价值和市场竞争力。许多消费者更加青睐于购买色泽鲜亮的果实,因为他们认为着色好的苹果有更好的口感、成熟度以及风味。5-氨基乙酰丙酸(5-Aminolevulinic acid, ALA)是所有卟啉化合物,如叶绿素、亚铁血红素及维生素B12等生物合成的关键前体。高浓度ALA可以作为农田除草剂、杀虫剂和杀菌剂,低浓度ALA可以作为植物生长调节剂。汪良驹等发现,果实成熟前20天用100-300mg·L-1的外源ALA处理果实能够促进苹果果实着色。王中华等研究证明,ALA处理能够迅速增加苹果果皮中苯丙氨酸解氨酶的活性,而且ALA能够促进离体条件下苹果果皮花青素的合成。然而,ALA调节果实品质效应仍有待于深入研究。本试验以四个葡萄品种(Vitis spp)和‘富士’苹果(Malus domesticai cv. Fuji)为材料,以多点试验的方式研究了ALA对果实品质,特别是着色的促进效应,并探讨了ALA诱导果皮花青素积累的分子生物学机制。主要结果如下。1.以大棚避雨限根栽培的‘夏黑’、‘巨玫瑰’和‘红义’葡萄为材料,研究了幼果期和转色期喷布不同浓度的ALA对葡萄果皮花青素含量、果实生长和品质的影响。结果表明,幼果生长期用ALA溶液0.05、0.5和5mg/L喷布叶片,能够促进植株功能叶片的生长,提高果皮花青素含量,促进果实可溶性固形物和可溶性糖含量上升,并降低可滴定酸含量。相比而言,0.5mg/L的促进效果最好。该处理果实的花青苷和可溶性糖含量分别比对照提高119%和60.06%。在转色期用ALA溶液50、100、150和200mg/L处理果穗,对果皮花青素的积累均有促进效应,其中,100和150mg/L2个浓度处理分别比对照高出122%和71%。与此同时,ALA处理还显著提高了果实可溶性固形物和可溶性糖含量,降低可滴定酸含量,处理后的果实固酸比明显提高,平均值与对照相比增幅为12%。相比而言,100mg/L的促进效果最好。该处理果实的可溶性糖含量和固酸比分别比对照提高21%和24%。2.以‘巨峰’葡萄为试材,采用树上处理和离体处理两种方法,喷施100-200mg·L-1ALA均能显著提高果皮花青素含量。对离体果皮进行半定量RT-PCR检测结果表明,与葡萄花青苷合成有关的结构基因PAL、CHS、CHI、DFR和UFGT的表达均依赖于光照,100-200mg·L-1ALA能诱导CHI、DFR和UFGT的表达量明显升高,葡萄花青苷合成的调节基因MYB、bHLH和WD40的表达同样受到光照和ALA的影响,表明ALA能有效促进葡萄花青苷合成的调控基因和结构基因表达。3.以8个不同地区的‘富士’苹果为试材,在果实成熟前20天左右用不同浓度ALA处理,发现果皮花青素含量和果实品质明显提高。另外,ALA对离体苹果果皮的花青素积累同样具有显著的促进效应。半定量RT-PCR检测结果表明,ALA能诱导花青素合成基因如PAL、CHS、DFR和UFGT以及转录因子如MYB、bHLH和WD40的表达。LA作为ALA的抑制剂,用它处理果实后,花青素积累和相关基因表达均受到抑制。因此认为,ALA对苹果果皮花青素积累的效应与相关基因其表达量的上调有关,而这种变化正是通过ALA向下代谢变成卟啉化合物实现的。