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花青苷合成的影响因子


目前西昌葡萄进入转色阶段,这次我们对葡萄转色的主要物质——花青苷的合成进行分析,来协助广大农户完成决定葡萄品质的关键时期。


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花青苷的积累与多种因素有关,主要由外部环境因素和植物自身内部因子。环境因子对花青苷的合成影响显著,这些因子主要有温度、光照、土壤肥力水平以及其他一些胁迫因素。内部因子主要指植物内源激素水平和比例、果实糖酸含量和 pH 等。这些因子主要通过影响调控花青苷合成的转录因子和功能基因表达水平的变化,从而对植物或者果实花青苷合成进行调控。

外部因子

1温度

温度是影响花青苷合成的一个重要因子。在一些植物中已经研究发现,温度对花青苷的合成具有重要作用。大多数研究认为,低温能够诱导花青苷的合成,而高温则不利于花青苷的合成。高温条件能够抑制花青苷代谢途径中相关代谢酶基因的活性以及相关转录因子复合体的转录水平,从而对花青苷的合成造成不利影响。甘蔗和草莓在高温时会促进花青苷的积累。低温环境中,调控花青苷合成的功能基因结合,促进花青苷的积累。温度不仅影响花青素的合成,也对花青素的稳定性具有一定的影响。温度升高时,花青苷的合成速度减慢,同时花青苷的降解速度加快,导致花青苷的累积量减少。

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2光照

光照影响花青苷的合成已经成为人们的共识,在很多植物中,光照是花青苷合成的必须因子,光照强度和光质都会影响花青苷的合成。套袋苹果果实不能很好的着色,而在摘除果袋见光后迅速变红。在草莓中,光照或者蓝光影响果实中花青苷的合成。可见光照和光质均对果实花青苷的积累产生重要影响。

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3、矿质元素

矿质元素作为植物生长的营养元素对果实花青苷的合成具有重要作用。在果实成熟期施用氮肥,能够明显减少果皮中花青苷的积累,而叶绿素和类胡萝卜素的含量会随之增加。有研究表明,土壤中钙元素、钾元素以及有机肥的增加都能够提高果实中花青苷的积累。研究发现,土壤中氮素过量时,影响花青苷合成相关结构基因的。

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4栽培措施

栽培措施主要是通过人为的增加果实的光照条件,创造有利于果实着色的最适宜条件,有效的提高果实着色,增加花青苷积累。生产中最常见的有疏叶、套袋、铺反光膜、转果和疏花疏果等。其中,果实套袋的应用最为广泛,果实套袋后减弱了光照强度,使果实叶绿素降解,改善果实底色,使果实着色时颜色更加饱和均匀。套袋果实在摘除果袋后能够快速着色,合成大量的花青苷。

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内部因子

1内源激素水平

激素之间相互作用调节植物的各种平衡,因而激素水平对花青苷合成的影响也比较复杂。一般情况下,促进生长型激素(IAA GA 等)含量的增加会延缓或者减少花青素的合成,促进衰老型激素含量的升高往往会促进花青苷的积累。在非呼吸跃变型果实中,ABA 是促进果实成熟的最关键因素,同时对花青苷的合成具有重要作用。研究表明,外源 ABA 能够促进花青苷合成相关酶的活性,从而增加花青苷含量。内源 ABA 的浓度与果实糖含量和花青素在果实成熟初期的积累相一致。


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2、糖

糖作为花青苷合成的前体物质,能够将花青素糖基化而形成稳定的花青苷。同时,糖作为一种信号分子调控花青苷的合成。在目前发现的不同糖组分中,蔗糖是对花青苷合成促进作用最明显的糖种类。不同种类的糖和花青苷的合成相关性不同,苹果和梨果实中花青苷含量随蔗糖含量的增加而增加。葡萄中,在花青苷快速积累的前一周,果实中蔗糖含量显著增加。



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