不同坐果技術(shù)對設(shè)施甜瓜果實揮發(fā)性物質(zhì)的影響.pdf

1、甜瓜(Cucumis melon L.)因其獨特的香味而受到廣大消費者的喜愛。我國設(shè)施甜瓜栽培面積逐漸增加，由于設(shè)施的密閉性，甜瓜通常采用人工授粉以及生長調(diào)節(jié)劑噴施方式來坐果。近年來由于農(nóng)業(yè)勞動力的減少導(dǎo)致用工成本上升，人工授粉已無法滿足需求;以1-(2-氯-4-吡啶)-3-苯基脲(CPPU)為代表的生長調(diào)節(jié)劑噴施坐果技術(shù)，使用濃度不當(dāng)容易造成甜瓜果實畸形和品質(zhì)下降。本課題組前期研究發(fā)現(xiàn)，設(shè)施栽培下采用蜜蜂授粉可以替代人工完成授粉工作，

2、但對其影響果實發(fā)育和揮發(fā)性物質(zhì)積累的機(jī)制尚未明晰。本試驗以厚皮甜瓜品種‘伊麗莎白’為材料，通過設(shè)施栽培，比較分析蜜蜂授粉以及CPPU處理在甜瓜果實發(fā)育過程中對揮發(fā)性香氣物質(zhì)的影響，取得以下結(jié)果:
　　1.在甜瓜果實發(fā)育過程中，共檢測出了183種揮發(fā)性物質(zhì)，以酯類、醛類、醇類物質(zhì)為主。在果實轉(zhuǎn)色之前（20DAA），揮發(fā)性物質(zhì)主要以醛類物質(zhì)和醇類物質(zhì)為主;轉(zhuǎn)色期之后，酯類物質(zhì)開始大量積累，直至果實成熟期(38 DAA)其相對含量達(dá)到最

3、大值，成為成熟甜瓜果實特征香味的主要貢獻(xiàn)者。果實轉(zhuǎn)色之前，含量較高的醛類物質(zhì)有（反，順）-2，6-壬二烯醛、順-2-壬烯醛、葵醛、己醛、苯甲醛、壬醛等，且蜜蜂授粉處理組在醛類物質(zhì)總相對含量以及相對含量最高的兩種醛類物質(zhì)（反，順）-2，6-壬二烯醛、順-2-壬烯醛上均要高于CPPU處理;含量較高的醇類物質(zhì)有1-辛烯-3-醇、、苯甲醇、順-3-壬烯-1-醇、（反，順）-3，6-壬二烯醇、順式-6-壬烯醇、2-乙基己醇等，CPPU處理組的1-

4、辛烯-3-醇相對含量要遠(yuǎn)高于蜜蜂授粉。果實成熟期(38DAA)，兩種坐果技術(shù)下的甜瓜果實香氣物質(zhì)以酯類為主，酯類又以乙酸酯類為主，主要的酯類物質(zhì)有乙酸異丁酯、乙酸2-甲基丁酯、乙酸苯甲酯、乙酸己酯、乙酸乙酯、乙酸甲酯等;蜜蜂授粉組在酯類物質(zhì)總相對含量以及乙酸苯甲酯相對含量上要高于CPPU處理。蜜蜂授粉能夠有效提升以酯類物質(zhì)為主的的揮發(fā)性物質(zhì)相對含量，從而提升甜瓜果實風(fēng)味。
　　2.成熟甜瓜果實中，蜜蜂授粉處理在總可溶性固形物、綜合

5、口感、蔗糖含量、總可溶性糖含量上均要高于CPPU處理。隨著甜瓜果實的發(fā)育，果肉中的氨基酸含量逐漸上升，直至果實成熟時達(dá)到最大。28 DAA時，CPPU處理下的谷氨酸、丙氨酸、甘氨酸、天冬氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸、組氨酸、精氨酸含量均明顯高于蜜蜂授粉;38DAA時，CPPU處理下的谷氨酸、丙氨酸、甘氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、精氨酸含量均明顯高于蜜蜂處理組。蜜蜂授粉甜瓜具有更好的口感和更高的糖含量，但可能

6、由于形成更多的揮發(fā)性物質(zhì)從而導(dǎo)致其氨基酸含量低于CPPU處理。
　　3.通過對甜瓜果實發(fā)育過程中與揮發(fā)性物質(zhì)代謝關(guān)系緊密的ADH（醇脫氫酶）、AAT（醇酰基轉(zhuǎn)移酶）酶活性測定，結(jié)果表明，ADH酶活性隨著果實發(fā)育而逐漸降低，在20 DAA時活性最高，且蜜蜂授粉組要高于CPPU處理;AAT酶活性隨著果實發(fā)育而逐漸升高，在32 DAA時活性達(dá)到最高，之后趨于穩(wěn)定，且蜜蜂授粉組要高于CPPU處理。蜜蜂授粉能夠通過提升ADH、AAT酶活性從

7、而提升揮發(fā)性物質(zhì)合成，進(jìn)而提升果實風(fēng)味。
　　4.通過揮發(fā)性物質(zhì)代謝過程中相關(guān)關(guān)鍵基因的實時熒光定量表達(dá)分析，結(jié)果表明，醇酰基轉(zhuǎn)移酶基因(CmAAT)的相對表達(dá)量隨著甜瓜果實發(fā)育不斷增加，且蜜蜂授粉組的相對表達(dá)量要高于CPPU處理;芳香族氨基酸轉(zhuǎn)移酶基因1（CmArAT1）相對表達(dá)量隨著果實發(fā)育表現(xiàn)出先上升后下降的趨勢，在30 DAA之前，蜜蜂授粉處理組相對表達(dá)量要高于CPPU處理，而后二者差異不大;支鏈氨基酸轉(zhuǎn)移酶基因1(CmB

8、CAT1)相對表達(dá)量隨著果實發(fā)育整體上呈現(xiàn)上升趨勢，蜜蜂授粉處理組相對含量要高于CPPU處理組。蜜蜂授粉有效提升了酯類揮發(fā)性物質(zhì)合成相關(guān)基因CmAAT、CmBCAT1等的相對表達(dá)量，使甜瓜果實具有更好的風(fēng)味。
　　5.通過轉(zhuǎn)錄組分析，結(jié)果表明，在38 DAA時，兩種坐果技術(shù)處理的甜瓜果實差異表達(dá)基因數(shù)目最多，達(dá)到613個;通過GO富集分析，我們發(fā)現(xiàn)甜瓜果實的甜瓜果實在生物調(diào)控、細(xì)胞過程、發(fā)育過程、代謝過程、對脅迫的反應(yīng)、細(xì)胞構(gòu)成、