5-氨基乙酰丙酸對獼猴桃生長及其果實品質(zhì)的影響*

黃姣云，李 慧，楊榮萍，顧菁菁，唐藝榕，趙 宇，吳紅芝

(1.云南農(nóng)業(yè)大學 園林園藝學院，云南 昆明 650201；2.中國科學院 昆明植物研究所，中國西南野生種質(zhì)資源庫，云南 昆明 650201)

5-氨基乙酰丙酸(5-aminolevulinic acid，ALA)作為葉綠素生物合成的關(guān)鍵前體，在植物生長發(fā)育過程中具有重要的調(diào)控作用[1-2]。因其為天然氨基酸，且具有用量低、易降解和無殘留等特性，被認為是一種新型環(huán)境友好型的植物生長調(diào)節(jié)劑，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有巨大的應(yīng)用潛力[2]。適宜質(zhì)量濃度的外源ALA能夠調(diào)節(jié)植物的生長發(fā)育，尤其在促進植株葉綠素合成和光合作用、提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和植株抗逆性等方面效果顯著[3]。孫萍等[4]指出：外源 ALA可以提高草莓的株高、莖粗、葉片和花徑粗；趙寶龍等[5]研究表明：葉面噴施ALA可以提高葡萄的株高和莖粗；何娟等[6]研究表明：外源ALA能顯著提高香蕉葉面積、地上部鮮質(zhì)量、地下部鮮質(zhì)量及根冠比。此外，外源ALA可顯著促進小白菜[7]、甜瓜[8]、草莓[9]和梨[10]等作物葉片的凈光合速率；促進玉米[11]、番茄[12]、月季[13]和藍莓[14]等作物的產(chǎn)量并改善產(chǎn)品品質(zhì)；提高葡萄果皮的花青素、葉綠素、類胡蘿卜素和可溶性糖含量以及固酸比等[15]；提高蘋果果實的可溶性糖、可溶性蛋白和維生素C含量[16]；提高桃的單果質(zhì)量、縱徑、橫徑和側(cè)徑[17]；增強植株對低溫弱光[18]、高溫強光[19]、鹽漬[5]和干旱[20]等環(huán)境脅迫的抵抗能力。目前關(guān)于ALA 促進作物生長的作用機理尚未明確，推測可能是由于促進光合作用后使作物的同化產(chǎn)物增多，而使作物在黑暗條件下呼吸量下降，抑制同化產(chǎn)物的消耗[21]；ALA能夠提高果實品質(zhì)可能是由于ALA具有疏花疏果的作用[22-23]。

獼猴桃是獼猴桃科(Actinidiaceae)獼猴桃屬(Actinidia)多年生落葉藤本水果[24]，不但含有豐富的氨基酸、礦物質(zhì)、多糖和維生素C等營養(yǎng)成份，具有“維生素C之王”的美譽，而且肉質(zhì)柔嫩，味道鮮美，深受廣大消費者的喜愛[25]。目前，關(guān)于ALA對水果光合及品質(zhì)的作用研究主要集中在蘋果[16]、桃[17]和葡萄[15]等果樹上，在獼猴桃上的應(yīng)用還未見報道。因此，本研究擬從獼猴桃開花前期至膨果期(開花前期、盛花期和膨果期)對其葉面噴施不同質(zhì)量濃度的ALA水溶液，探討ALA對獼猴桃品質(zhì)的影響，以期為利用ALA促進獼猴桃的生產(chǎn)提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本試驗于2019年4月2日—9月15日在云南省昆明市尋甸縣楊家灣鎮(zhèn)昆明晟瑞果蔬有限公司進行(N25°43′，E102°56′)，平均海拔2 070 m，年平均氣溫14.5 ℃，年降雨量1 132 mm。選擇地形一致的獼猴桃種植地塊，面積約0.67 hm2，品種為翠玉，樹齡3年生，株行距2.5 m×4.0 m，常規(guī)管理(架形采用棚架，樹形采用1干2蔓24側(cè)蔓，土壤為紅壤土)。ALA試劑(含量10%)由中國農(nóng)業(yè)科學院蔬菜花卉研究所穆鼎提供。

1.2 試驗設(shè)計

采用單因子完全隨機區(qū)組設(shè)計，ALA質(zhì)量濃度分別為10、20、30、40和50 mg/L，以清水為對照，每處理重復3次，每重復選擇5株獼猴桃，共計90株，每處理間隔1行作為保護區(qū)，每個重復四周間隔至少3株不處理的植株。分別于開花前期(4月2日)、盛花期(4月22日)和膨果期(5月12日)進行葉面噴施，每株重復噴施3次，共噴施ALA溶液約1 300 mL。

1.3 指標測定

1.3.1 葉綠素含量及光合速率的測定

(1) 葉綠素含量的測定

分別于盛花期和膨果期對獼猴桃植株葉面噴施ALA 30 d 后測定植株葉片的葉綠素含量。每株從第8～10片葉中選取6片葉，每片葉靠近主脈的1/3處為夾取部位，利用SPAD-502Plus葉綠素儀測定其葉綠素含量。每個重復選5株，每片葉重復測6次。

(2) 凈光合速率的測定

膨果期噴施ALA 30 d后，于上午8：30—11：00使用Yaxin-1101光合儀測定葉片的凈光合速率，環(huán)境溫度為15～17 ℃，胞間CO2濃度為200～370 μmol/mol。

1.3.2 植株營養(yǎng)生長相關(guān)指標的測定

(1) 葉長、葉寬及葉片厚度的測定

膨果期噴施ALA 30 d后，每株從第8～10片葉中選取6片葉，每個重復選取5株，用游標卡尺測定其葉長和葉寬，用千分尺測量葉片厚度。

(2) 莖粗的測定

盛花期葉面噴施ALA 30 d后，每個重復選5株，每株選6個新生枝條，用游標卡尺測量枝條基部的1/3處為其莖粗。

1.3.3 果實品質(zhì)的測定

果實于9月14日采收，每個處理在樹堂內(nèi)部采摘40個果實，當日運回實驗室，待果實后熟軟化后，隨機抽取20個果實進行果實品質(zhì)的測定。其中，用電子天平測定單果質(zhì)量，用游標卡尺測量果實縱徑及橫徑，用果實縱徑與橫徑的比值計算其果形指數(shù)，用PAL-手持型折光儀測定可溶性固形物含量，用NaOH滴定法[26]測定可滴定酸含量，用2,6-二氯靛酚滴定法[27]測定維生素C含量。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

采用Excel 2010整理數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采用“平均值±標準差”表示；用DPS 9.05進行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 葉面噴施ALA對獼猴桃光合作用的影響

2.1.1 對葉綠素含量的影響

由圖1可知：在盛花期和膨果期噴施10～50 mg/L ALA溶液均可提高獼猴桃葉片的葉綠素含量，其中以30 mg/L ALA溶液處理最佳，且與對照相比達到顯著水平(P<0.05)。

圖1 葉面噴施ALA對獼猴桃葉片光合作用的影響Fig.1 Effects of foliar spraying ALA on the photosynthesis of kiwi leaves

2.1.2 對凈光合速率的影響

由圖1還可知：隨著ALA質(zhì)量濃度的增加，獼猴桃的凈光合速率總體呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，在質(zhì)量濃度30 mg/L時達到最佳處理效果，且與對照相比增加40.52%。

2.2 葉面噴施ALA對獼猴桃營養(yǎng)生長的影響

由表1可知：隨著ALA質(zhì)量濃度的增加，獼猴桃的葉長、葉寬、葉面積、莖粗以及葉片厚度均呈先增加后降低的趨勢，其中葉寬、葉面積、葉片厚度和莖粗均在30 mg/L時達到最大值。

表1 葉面噴施ALA對獼猴桃莖、葉的影響Tab.1 Effects of foliar spraying ALA on the stem and leaf of kiwi

2.3 葉面噴施ALA對獼猴桃果實品質(zhì)的影響

2.3.1 對果實外在品質(zhì)的影響

由表2可知：10～50 mg/L ALA處理對獼猴桃果實的單果質(zhì)量分別比對照增加4.43%、7.32%、13.66%、6.05%和3.89%，以30 mg/L ALA處理效果最佳；此外，獼猴桃果實的縱徑和果形指數(shù)均在30 mg/L ALA處理時達到最大值。

表2 葉面噴施ALA對獼猴桃果實外在品質(zhì)的影響Tab.2 Effects of foliar spraying ALA on the external quality of kiwi

2.3.2 對果實內(nèi)在品質(zhì)的影響

由表3可知：30和40 mg/L ALA處理后，獼猴桃果實的固形物含量分別比對照顯著增加13.03%和10.68% (P<0.05)，維生素C含量分別比對照顯著增加25.00%和18.23% (P<0.05)；50 mg/L ALA處理后，獼猴桃果實的維生素C含量比對照顯著降低31.82% (P<0.05)，說明高質(zhì)量濃度的外源ALA對維生素C的抑制作用較為明顯。

表3 葉面噴施ALA對獼猴桃果實內(nèi)在品質(zhì)的影響Tab.3 Effects of foliar spraying ALA on the fruit intrinsic quality of kiwi

3 討論

葉綠素對植物葉片進行光合作用具有重要意義，通過外源噴施ALA促進植株葉片的葉綠素含量已在甜瓜[8]、草莓[28]、葡萄[15]和蘋果[16]等作物上取得積極的效果。本研究表明：30 mg/L ALA不僅提高了獼猴桃的葉綠素含量，還促進了葉片的凈光合速率，如翠玉在盛花期噴施ALA 30 d后的葉綠素含量比對照增加8.52%，凈光合速率比對照增加40.52%，說明通過外源噴施ALA對促進獼猴桃葉綠素合成及光合作用從而提高其產(chǎn)量及品質(zhì)具有巨大潛力。

ALA是植物葉綠素和動物血紅素生物合成的共同關(guān)鍵前體，因此具有對人畜的安全性，常常在高質(zhì)量濃度下用作農(nóng)田除草劑[29]，低質(zhì)量濃度下用作植物生長調(diào)節(jié)劑[30]。生靜雅等[31]研究表明：低質(zhì)量濃度的ALA可促進核桃植株的生長，而高質(zhì)量濃度則抑制核桃植株的生長。本研究表明：當ALA在10～50 mg/L時，隨著ALA質(zhì)量濃度的增加，對翠玉獼猴桃葉面積、莖粗以及葉片厚度的影響均總體呈先增加后降低的趨勢，說明獼猴桃生長對ALA質(zhì)量濃度的變化響應(yīng)敏感，高質(zhì)量濃度ALA抑制獼猴桃植株的生長，而低質(zhì)量濃度ALA則促進其生長。

果實風味品質(zhì)主要由糖含量、酸度以及合適的糖酸比構(gòu)成。汪良駒等[32]對蘋果的研究發(fā)現(xiàn)：ALA 處理可明顯增加蘋果果實可溶性固形物含量，降低酸度，提高固酸比；申明等[22]研究發(fā)現(xiàn)：外源ALA處理豐水梨后可以顯著提高果實的可溶性固形物和可滴定酸含量；WATANABE等[33]研究發(fā)現(xiàn)：葡萄經(jīng)外源ALA 處理后糖含量適中，酸含量降低。本研究表明：經(jīng)適宜質(zhì)量濃度的外源ALA 處理后，翠玉獼猴桃果實的可溶性固形物(糖)含量增加，但可滴定酸含量基本保持不變，因此提高了獼猴桃果實的固(糖)酸比，使獼猴桃風味更佳。

4 結(jié)論

獼猴桃在開花前期至膨果期噴施適宜質(zhì)量濃度的ALA溶液，能增加獼猴桃植株葉片的葉綠素含量，提高凈光合速率，促進植株的營養(yǎng)生長，提高果實的單果質(zhì)量、固酸比、可溶性固形物和維生素C含量，改善果實外觀品質(zhì)，提高鮮食風味；其中，以30 mg/L ALA處理效果最佳。