碱胁迫对‘嘎拉’苹果果实品质的影响及其机理研究

摘要

苹果是我国栽培面积最大的果树树种之一，西北黄土高原是我国苹果的最佳产区。但是目前该地区在多重因素的影响下土壤碱化不断加重，土壤pH值多在8.0以上，这成为影响果园肥料利用和果实品质的一个重要因素。因此，探明碱化土壤对苹果性状的影响，以及碱胁迫影响果实风味和着色的机理，将对西北地区苹果优质高产栽培、土壤改良以及促进我国西北地区苹果产业持续发展具有重要意义。 本研究以 8 年生‘嘎拉’（M26 自根砧）苹果为材料，采用人工浇灌碱性营养液（Na2CO3：NaHCO3=1：1，pH=9.0）的方式模拟产区土壤pH条件，通过测定‘嘎拉’苹果果实外观和内在品质指标的变化，分析碱胁迫对‘嘎拉’苹果果实品质的影响，并进一步测定分析碱胁迫下糖酸代谢和花青苷合成的相关酶活和基因表达量的变化，以此来研究碱胁迫下果实糖酸和着色的变化机理。取得了如下研究结果： 1.碱胁迫抑制了‘嘎拉’苹果叶片的光合作用，使叶片叶绿素含量显著降低。果实单果重、纵横径下降，单株产量也因此而降低。果实硬度和果形指数没有发生显著变化，Vc 含量提高。碱胁迫处理还使果实的可滴定酸含量显著降低、固酸比提高，因此改善了果实风味。碱胁迫下果实的成熟期提前。总体上，碱胁迫处理，提高了‘嘎拉’苹果的果实品质。 2.碱胁迫影响了'嘎拉'苹果果实的风味，果实糖酸含量发生了变化。碱胁迫下，苹果酸含量显著降低。果糖的含量无明显变化，葡萄糖的含量显著降低，蔗糖含量显著升高，总糖含量下降，但果实甜度因为蔗糖的含量大幅增加而有所提高，甜酸比也因此而提高。糖代谢和运输相关基因MdSPS、MdSUT表达量上调显著，MdAI表达量降低。基因表达量和相关酶活的变化致使苹果的糖组分比例发生很大变化。 3.碱胁迫使‘嘎拉’苹果果实的着色发生了显著变化，着红色程度和面积都有增加。测定色差值显示L显著降低，a值、b值显著提高。果皮花青苷含量在碱胁迫下显著上升。其原因是：碱胁迫使花青苷合成途径上的关键酶苯丙氨酸解氨酶（PAL）和类黄酮-3-O-糖基转移酶（UFGT）酶活性都显著提高，花青苷合成的关键酶基因MdPAL、MdUFGT1 的表达量与相应酶活的变化规律一致，都显著上调，关键转录因子MdMYB10的表达量也显著上调。

目录

声明

第一章 文献综述

1.1 土壤碱化现状

1.2碱胁迫研究进展

1.2.1 碱胁迫的概念和特征

1.2.2 碱胁迫对植物的影响

1.2.3影响果实品质的因素

1.2.4果实中的可溶性糖和有机酸

1.2.5花青苷的合成途径与调控

1.3 研究目的与意义

第二章 碱胁迫对‘嘎拉’苹果果实品质的影响

2.1 材料与方法

2.1.1 试验地点与材料

2.1.2材料培养与处理

2.1.3取样方法

2.1.4测定方法

2.1.5数据统计与分析

2.2 结果与分析

2.2.1碱胁迫对‘嘎拉’苹果果实外观和成熟期的影响

2.2.2碱胁迫对‘嘎拉’苹果果实品质的影响

2.2.3碱胁迫对‘嘎拉’叶片叶绿素含量和光合速率的影响

2.3讨论

第三章 碱胁迫对‘嘎拉’苹果糖酸代谢的影响及其机理

3.1 材料与方法

3.1.1 材料培养与处理

3.1.2取样方法

3.1.3测定方法

3.1.4数据统计与分析

3.2 结果与分析

3.2.1 碱胁迫下‘嘎拉’苹果果实糖酸含量变化分析

3.2.2碱胁迫下‘嘎拉’苹果果实糖代谢相关基因表达量分析

3.3 讨论

第四章 碱胁迫对‘嘎拉’苹果果实着色的影响及其机理

4.1 材料与方法

4.1.1 材料培养与处理

4.1.2取样方法

4.1.3测定方法

3.1.4数据统计与分析

4.2 结果与分析

4.2.1碱胁迫下‘嘎拉’苹果果皮色差值和花青苷的变化分析

4.2.2碱胁迫下果皮花青苷代谢关键酶活性的变化分析

4.2.3碱胁迫下果皮花青苷合成相关基因表达量分析

4.3 讨论

第五章 结论

参考文献

缩略词

致谢

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