不同坐果技術對設施甜瓜果實揮發(fā)性物質的影響.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。我國設施甜瓜栽培面積逐漸增加，由于設施的密閉性，甜瓜通常采用人工授粉以及生長調節(jié)劑噴施方式來坐果。近年來由于農業(yè)勞動力的減少導致用工成本上升，人工授粉已無法滿足需求;以1-(2-氯-4-吡啶)-3-苯基脲(CPPU)為代表的生長調節(jié)劑噴施坐果技術，使用濃度不當容易造成甜瓜果實畸形和品質下降。本課題組前期研究發(fā)現(xiàn)，設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)性物質積累的機制尚未明晰。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)性香氣物質的影響，取得以下結果:
　　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，以酯類、醛類、醇類物質為主。在果實轉色之前（20DAA），揮發(fā)性物質主要以醛類物質和醇類物質為主;轉色期之后，酯類物質開始大量積累，直至果實成熟期(38 DAA)其相對含量達到最

3、大值，成為成熟甜瓜果實特征香味的主要貢獻者。果實轉色之前，含量較高的醛類物質有（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總相對含量以及相對含量最高的兩種醛類物質（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-醇相對含量要遠高于蜜蜂授粉。果實成熟期(38DAA)，兩種坐果技術下的甜瓜果實香氣物質以酯類為主，酯類又以乙酸酯類為主，主要的酯類物質有乙酸異丁酯、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為主的的揮發(fā)性物質相對含量，從而提升甜瓜果實風味。
　　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)性物質從而導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)性物質代謝關系緊密的ADH（醇脫氫酶）、AAT（醇酰基轉移酶）酶活性測定，結果表明，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)性物質合成，進而提升果實風味。
　　4.通過揮發(fā)性物質代謝過程中相關關鍵基因的實時熒光定量表達分析，結果表明，醇?；D移酶基因(CmAAT)的相對表達量隨著甜瓜果實發(fā)育不斷增加，且蜜蜂授粉組的相對表達量要高于CPPU處理;芳香族氨基酸轉移酶基因1（CmArAT1）相對表達量隨著果實發(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量要高于CPPU處理，而后二者差異不大;支鏈氨基酸轉移酶基因1(CmB

8、CAT1)相對表達量隨著果實發(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)性物質合成相關基因CmAAT、CmBCAT1等的相對表達量，使甜瓜果實具有更好的風味。
　　5.通過轉錄組分析，結果表明，在38 DAA時，兩種坐果技術處理的甜瓜果實差異表達基因數(shù)目最多，達到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控、細胞過程、發(fā)育過程、代謝過程、對脅迫的反應、細胞構成、