文献解读
两种外源植物生长调节剂对无籽葡萄果实颜色和品质参数的影响
期刊:FoodResearchInternational(4.)
发表时间:.06
研究背景
一些在温暖气候下种植的红粉色鲜食葡萄品种,其花青素含量无法达到适宜水平,而花青素正是葡萄呈现出强烈而均匀的红色的原因。目前,这已成为地中海地区一个重要的技术问题,可能导致餐桌葡萄的市场接受度和潜在经济价值下降。通常,植物生长调节剂或植物激素,如S-ABA,可以克服这个问题,因为它们驱动花青素在成熟季节的积累。Harpin蛋白(HrP)是一种增强植物抗病能力的蛋白质,如果在应用于葡萄皮,可能会刺激花青素的生物合成。因此,这项研究旨在比较HrP实验配方(名为PHCO2)和S-ABA对在意大利南部种植的深红无籽葡萄的花青素和颜色改善的影响结果与讨论
1.受PGR应用影响的深红色无籽花青素轮廓和颜色的变化用PHCO2(T2)和S-ABA(T3)处理对深红无核葡萄果皮总单体花青素(表达量为μg·g?1)在成熟期(8月2日-10月12日)的变化进行的研究见图1。"处理"和"成熟"这两个因素在统计学上都很重要(p.:F=分别为42.37和25.32),以及它们的相互作用(p.:F=4.05):这意味着花青素的浓度从变色到收获,正如增长成熟指数(TSS/TA;表1)所预期的那样,在harpin蛋白(T2)和外源S-ABA(T3)处理的葡萄中比对照样品(T1)更强烈。虽然已经证明导致葡萄成熟开始的生理状况并不都是一致的,但一般来说,糖和花青素积累被认为是严格相关的,因为糖可以通过激活蛋白激酶和蛋白磷酸酶来增强花青素的生物合成。然而,在我们的研究中,可溶性固形物(TSS)和总花青素之间的关系仅在T2和T3出现(r分别为0.和0.),而在对照(T1)出现(r=0.)时没有出现(图2)。考虑到花青素生物合成基因的表达也深受温度,上述结果可归因于高温导致基因的转录水平下降和/或在控制深红无籽葡萄浆果(T1)中化学和酶氧化导致花青素的损失。PHCO2和S-ABA对葡萄的应用克服了温度的负面影响(图1,图2)。因此,外源性HrP和ABA治疗强烈地影响了葡萄皮的颜色变化,实际上,采收期的花青素水平比对照高2.5-3倍,尽管处理的显著影响只是从第一个取样日期观察到的(图1)。这一发现与先前的研究一致,该研究表明,外源PGRs(如S-ABA和独脚金内酯)有利于色素的生物合成,从整体上改善深红无核葡萄果实的颜色。因此,可以推测,正如S-ABA,在接近转色期时,外源性HrP处理在增加花青素积累方面也更有效。为了单独测量HrP和S-ABAPGR对主要花青素的影响,表1中报告了深红无籽果皮中鉴定和量化的受这两个实验因素的影响色素的平均值(HPLC-DAD-MS分析)。通常发现在粉红色和红色表葡萄品种,品种普遍的特点是存在较多的二羟基类花青素,特别是芍药素葡萄糖苷,而三氢氧化型浓度低,即花翠素,甲花翠素和锦葵花素葡萄糖苷;酰基化色素主要有乙酰基、对香豆素和二甲花翠素糖苷(表1)。所有已识别的花青素的积累,其值在最后两个采样日期和T2和T3样本中达到最大值(图S3和S4)。特别是,PHCO2和S-ABA处理与成熟正相互作用,提高了化合物的浓度。在最后两个样品中,芍药素葡萄糖苷、矢车菊素和锦葵花素葡萄糖苷的含量尤其明显,T2和T3的含量比T1高2-4倍。由于提取物来自恒定重量的干燥果皮,这些发现使我们能够推断出不同的花青素水平是由于其生物合成途径的调节,仅仅是浆果尺寸和皮肉比例的变化并不能解释这种变化。事实上,例如,考虑到羟基化和甲氧合花青素、矢车菊素/芍药素葡萄糖苷和飞燕草素葡萄糖苷/以及乙酰化和非酰化化合物之间,这两种PGRs的处理可能会对o-甲基转移酶和酰基转移酶的编码基因进行调节,抑制OH组的甲氧化,主要是花翠素,但有利于芍药花青素和二甲花翠素的糖苷部分的酯化(图3和4)。相反,这两种处理都没有减少葡萄在成熟过程中二羟基和三羟基花青素之间的差异(图S5)。突出的变化也影响了浆果皮的色调和颜色强度,这是专门促进丙酰化,因为丙酰化花青素已被建议优先被困在花青素真空内含物导致深色:确切地说,T2和T3深红色无籽葡萄看起来比T1的更暗的红色(图4)。为了确认视觉评价,在收获时在葡萄样品上测量和讨论了作为CIELAB坐标的线性组合而获得的颜色指数——亮度(L*)、色调角(h)和色度(C*):在葡萄样品上测量和讨论(如图5所示)。2.受PGR应用影响的深红无籽物理参数和感官特征的变化对于涉及纹理参数的单向ANOVA显示收获时T1-T3样品之间没有显著差异:特别是,S-ABA或PHCO2处理对收获期的浆果硬度和其他力学参数均无影响,主要是因为这些数据在所有得分性状的平均值(CV%)附近出现了高振荡(表2),这种行为常被观察到与深红无核浆果的表型特征有关。因为在深红无核的前期研究中也证实了外源ABA的施用会使细胞壁松动、坚硬,导致果实软化和浆果开裂的可能性增加,PHCO2的使用既没有影响到硬度,也没有影响到与水果新鲜度相关的其他参数,这些参数是新鲜水果市场上成功采摘后处理葡萄的相关特征,因为它们影响了运输和货架期,可以认为这是一个非常有价值的结果。感官分析进一步证实了我们的结论;图6是根据10位评委对10个视觉和味觉描述符进行评分后得出的三个葡萄样本的感官轮廓图。如前所述,统计方法基于非参数Kruskall-Wallis检验,因为每个描述符的值都采用非结构化尺度。显著差异仅出现在与肤色成分相关的两个视觉描述符上,即浆果颜色均匀性(BCU)和果皮颜色(SC)。特别是,PGR处理的葡萄(T2和T3)比对照(T1)的着色更加均匀和强烈,尽管两个处理之间没有出现差异,说明PGR对颜色成分的效果相当。这一方面非常重要,因为消费者倾向于选择主要基于他们的感官感知的食物,特别是与水果和蔬菜有关的食物,在鲜食葡萄的情况下,消费者通常将颜色与其他可观的市场品质联系起来,如令人愉悦的风味。结论
在这项工作中,在转色期用Hrp进行外源性处理,在提高深红无籽花青素水平方面与S-ABA蛋白一样有效。其中,PHCO2和S-ABA与成熟呈正相互作用,使芍药素葡萄糖苷、矢车菊素和锦葵花素葡萄糖苷的浓度比对照高4倍。此外,还促进了葡萄糖的酯化反应,生成更稳定的酰化的芍药花青素和二甲花翠素。总的来说,浆果皮的颜色实际上在收获时有所改善。因此,HrP实验配方首次被证明是S-ABA植物激素的真正替代品,用于克服在温暖气候下生长但保持其他特性高质量的深红无籽植物的典型着色缺陷。GrapeResearch
扫描
推荐文章
热点文章