以鐵核桃（Juglans sigillata）‘黔核6號(hào)’為試材,研究果實(shí)發(fā)育過程中完全遮光對(duì)核桃青皮酚類物質(zhì)組分、含量及其合成關(guān)鍵酶基因表達(dá)及相關(guān)酶活性的影響規(guī)律。結(jié)果表明:完全遮光顯著降低了核桃青皮中總酚、總黃酮以及單體酚沒食子酸、對(duì)香豆酸、丁香酸、兒茶素等的含量,阻斷了咖啡酸、阿魏酸的合成,卻明顯提高了胡桃醌的含量。同時(shí)遮光顯著下調(diào)了酚類物質(zhì)合成相關(guān)酶基因表達(dá)量,相關(guān)酶活性變化與基因表達(dá)規(guī)律一致,遮光對(duì)果實(shí)發(fā)育初期的酚類物質(zhì)含量、合成酶基因表達(dá)量及酶活性影響最為明顯。相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)酚類物質(zhì)含量與苯丙氨酸解氨酶（PAL）、肉桂酸-4-羥化酶（C4H）、黃烷酮-3-羥化酶（F3H）、黃酮醇合酶（FLS）、糖苷轉(zhuǎn)移酶（UGT）關(guān)系密切,酚酸類與PAL酶活呈極顯著正相關(guān),黃酮類與JsC4H、JsFLS基因表達(dá)及F3H酶活性呈顯著正相關(guān),而萘醌類與JsC4H、JsF3H基因表達(dá)及UGT酶活呈顯著負(fù)相關(guān)。由此可見,光照是影響核桃青皮酚類物質(zhì)合成的重要環(huán)境因素,可通過調(diào)控酚類合成代謝途徑中關(guān)鍵酶基因表達(dá)及酶活性來影響多酚物質(zhì)合成與積累。 

【文章來源】：植物生理學(xué)報(bào). 2020,56(06)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：12 頁

【部分圖文】：

青皮中總酚和總黃酮含量

在果實(shí)的各個(gè)發(fā)育時(shí)期,遮光均顯著降低了‘黔核6號(hào)’青皮中的總酚和總黃酮含量(圖2-A和B)。果實(shí)發(fā)育前期,即幼果期(花后35 d)和果實(shí)膨大期(花后60 d),總酚、總黃酮含量顯著降低,之后二者含量有所增加。遮光對(duì)總酚含量影響最大的時(shí)期為果實(shí)硬核期(花后90 d),此時(shí)對(duì)照總酚含量是遮光處理的1.99倍,而總黃酮含量差異最大值出現(xiàn)在果實(shí)膨大期,即花后60 d,遮光處理僅為對(duì)照的47.6%。圖2 青皮中總酚和總黃酮含量

核桃果實(shí)發(fā)育可分為幼果期、果實(shí)膨大期、硬殼期、種仁充實(shí)期和成熟期這幾個(gè)關(guān)鍵時(shí)期,發(fā)育呈單“S”型變化規(guī)律。酚類物質(zhì)的積累與果實(shí)發(fā)育時(shí)期密切相關(guān)(文菁等2015),果實(shí)發(fā)育初期果個(gè)較小,各組織部位生長旺盛,源器官及自身同化產(chǎn)物足以供果實(shí)發(fā)育,從而促進(jìn)初生營養(yǎng)轉(zhuǎn)化為酚類次生代謝物,使幼果期青皮總酚、總黃酮含量較高。果實(shí)發(fā)育過程中,遮光雖然導(dǎo)致了微域環(huán)境(溫、濕度等)的變化(張建光等2005),但處理組與對(duì)照組的酚類物質(zhì)變化規(guī)律一致,整個(gè)發(fā)育階段遮光處理的酚類物質(zhì)含量低于對(duì)照,與‘萊陽’茌梨和‘富士’蘋果酚類物質(zhì)的研究結(jié)果一致(鞠志國等1993;郝燕燕等2004)。核桃果實(shí)膨大期以細(xì)胞數(shù)增多和碳水化合物積累為主,而此階段總酚、總黃酮含量急劇下降,遮光與對(duì)照的差異最大值相應(yīng)出現(xiàn),說明此期是酚類物質(zhì)合成的關(guān)鍵時(shí)期,對(duì)光照條件最為敏感。單體酚也與發(fā)育時(shí)期密切相關(guān),咖啡酸和阿魏酸主要存在于發(fā)育初期,遮光處理對(duì)其合成影響明顯,周君等(2009)在‘晚蜜’桃研究也發(fā)現(xiàn)類似規(guī)律,酚酸類和黃烷-3-醇類物質(zhì)在果實(shí)發(fā)育過程中含量降低,這兩種物質(zhì)對(duì)前期遮光最敏感,與果實(shí)酚類物質(zhì)的積累特征有關(guān),前期多合成積累酚酸類中間產(chǎn)物,后期則以類黃酮、木質(zhì)素和花色苷等代謝支路為主,故而遮光對(duì)果實(shí)發(fā)育前期酚酸類物質(zhì)影響較大。兒茶素和沒食子酸是遮光處理后整個(gè)發(fā)育時(shí)期均顯著低于對(duì)照的單體酚,差異最大值分別出現(xiàn)在花后60和90 d,與總酚、總黃酮含量的變化規(guī)律相吻合,也表現(xiàn)出較強(qiáng)的果實(shí)發(fā)育早期影響效應(yīng)。胡桃醌是核桃青皮的特征活性物質(zhì),隨著果實(shí)發(fā)育含量升高,在硬核期含量最高,隨后保持較高含量直至果實(shí)成熟,遮光會(huì)明顯提高胡桃醌含量,幼果期(花后35 d)和硬殼期(花后90 d)效果尤為明顯。因此,在核桃生產(chǎn)栽培中,可通過適當(dāng)遮光提高青皮胡桃醌含量,但是否會(huì)影響堅(jiān)果品質(zhì)有待進(jìn)一步研究。圖4 青皮酚類物質(zhì)合成酶活性

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3212267