人工疏果对‘爱媛28’橘橙果实糖酸含量及代谢基因表达的影响

【背景】‘爱媛28’橘橙是杂交柑橘品种(Citrus nanko×C.amakusa),因其优良的果实品质,受到人们的青睐。疏果是农业生产过程中常用的一种提高果实品质的技术,不仅能使果实体积明显增大,而且还能够增加果实可溶性固形物含量。但是,疏果增加果实可溶性固形物含量的具体机制仍然不清楚。【目的】本研究以枳(Poncirus trifoliata)为基砧、椪柑(Citrus reticulata)为中间砧的4年生‘爱媛28’橘橙作为试验材料,探索疏果影响果实糖酸含量变化的具体机制。【方法】在‘爱媛28’果实幼果期进行疏果,每隔半个月左右测定疏果果实与未疏果果实的横纵茎,采样并测量单果重与糖酸含量,选择糖酸含量差异明显的时期测定糖酸代谢相关酶的活性及其对应编码基因的相对表达量。【结果】疏果显著增加‘爱媛28’果实在生长中后期的横纵茎和单果重,显著加快果实柠檬酸含量的降解速度,但并未影响果实成熟时最终的柠檬酸含量;显著增加了果实的葡萄糖和蔗糖含量,但对果糖含量没有显著影响。疏果显著增强蔗糖代谢过程中的蔗糖合成酶SSⅡ(合成方向)、蔗糖合成酶SSⅠ(分解方向)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)和柠檬酸分解代谢过程中的胞质顺乌头酸酶(Cyt-ACO)、胞浆异柠檬酸脱氢酶(ICDH)和谷氨酰胺合成酶(GS)的活性。疏果显著促进蔗糖代谢过程中CitSS3在早期的相对表达量和CitSPSs在所有时期的相对表达量,以及柠檬酸分解代谢过程中CitACO3、CitNADP-IDH1、CitACLα1/β、CitGAD1和CitGSs在早中期的相对表达量。【结论】人工疏果主要通过增强蔗糖合成代谢过程中蔗糖磷酸合成酶的酶活来促进果实可溶性糖的积累,提高柠檬酸分解代谢过程中相关酶的活性和基因表达水平,加快柠檬酸降解,从而在提升果实品质中发挥重要作用。