表油菜素內酯對‘陽光玫瑰’葡萄果實品質的影響

夏瀾，傅偉紅，應永濤，徐杏，王海瑋，王三紅*

（1. 南京農業大學園藝學院，江蘇南京 210095；2. 新沂阿湖葡萄產業研究院有限公司，江蘇徐州 2214122；3. 新沂市農業農村局作物栽培站，江蘇徐州 221499）

油菜素內酯（Brassinosteroid，BR）又稱蕓薹素內酯，是廣泛存在于植物的根、莖、葉、花、果實等器官中的天然甾體化合物[1-2]，在植物的生長發育過程中起調節功能，主要包括細胞分裂與伸長、參與和調控植物光形態建成、促進導管分化、影響花粉發育與育性、衰老等諸多生長發育過程及對逆境響應過程[3]。在各種植物中共發現了40余種油菜素內酯化合物，總稱為BRs。24-表油菜素內酯（24-Epibrassinolide，EBR）是一種人工合成的BRs，不僅具有BRs的各種生理作用，而且具有較高活性，極低濃度即可表現出對植物的生理調節效應[4]。目前，EBR已被廣泛使用于促進農作物生長和提高作物對逆境的抗性，在改善果實品質和果蔬類產品采后保鮮上的應用也日益增加[5]。

已有研究表明，外源噴施EBR可促進番茄生長，增加果實生物量和番茄紅素、游離氨基酸、鈣元素含量及糖酸比，改善其營養品質[6]。外源EBR處理促進了桃果冷藏過程中能量和蔗糖代謝相關酶的活性和轉錄，從而促進蔗糖和己糖的積累[7]。采前0.5 mg·L-1EBR處理可提高‘瑞都紅玉’葡萄中花青素、果糖、葡萄糖和多種脂肪酸等不同代謝產物含量[8]。在黃瓜不同生育期噴施NAA和EBR時，可提高光同化產物從花到果實的運輸效率，最終增加果實大小[9]。趙芳芳等[10]研究發現，EBR處理可以促進釀酒葡萄‘美樂’果皮中花色苷積累，進而改善果實著色。采后EBR處理可以延緩藍莓硬度、總可溶性固形物和酸度的下降，有助于保持藍莓果實的營養成分[11]。在果實膨大期噴施EBR可促進‘美樂’葡萄果實總糖和總花色苷的積累，降低可滴定酸、單寧和總酚含量，從而提高果實品質[12]。

‘陽光玫瑰’葡萄是中晚熟歐美雜交品種[13]，近年來在江蘇省的種植規模迅速擴大，2022年全省種植面積已超過1.33萬 hm2。由于種植戶缺乏栽培管理經驗，花果精細化管理不夠，導致果實成熟不充分，存在糖分、香氣物質等積累不足的問題，致使葡萄品質參差不齊[14]。針對這一問題，本試驗在‘陽光玫瑰’葡萄的幼果期到膨大期葉面噴施不同濃度的EBR，調查EBR對葡萄果實品質和香氣積累的影響，為生產高品質‘陽光玫瑰’葡萄提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2021年3—9月在江蘇省新沂市阿湖鎮葡萄產業研究院基地進行。以‘陽光玫瑰’葡萄為試材，2年生，南北行向，“H”形整形，株行距2.0 m×5.2 m，主干高約1.2 m，采用塑料大棚避雨栽培。選取長勢一致、生長健壯的植株用于試驗。供試藥劑：24-表油菜素內酯（純度≥92%，Genview公司生產）。

1.2 試驗設計與方法

試驗共設計4個處理，采用隨機區組試驗，以2株為1個小區，重復3次，共24株。在幼果期（5月29日）到膨大期葉面噴施濃度為處理A：0.2 mg·L-1；處理B：0.6 mg·L-1、處理C：1.0 mg·L-1的EBR，以清水為對照（CK），間隔15 d噴施一次，共噴施3次。噴施時間為16:00。

1.3 指標測定

1.3.1 葡萄果實抗氧化酶活性的測定

于2021年7月1日、7月3日、7月7日、7月14日、7月29日和9月21日即處理后第1天、第3天、第7天、第14天、第29天、第83天分別取樣測定果實抗氧化酶活性。各處理隨機選取3穗，每穗隨機剪取10粒。超氧化物歧化酶[15]活性測定采用氮藍四唑光還原法；過氧化物酶[16]活性、過氧化氫酶[17]活性、丙二醛[18]含量測定均使用Solarbio公司提供的試劑盒。

1.3.2 葡萄果實品質測定

果實于2021年9月21日成熟時采收，進行品質指標的測定。各處理隨機選取9穗葡萄，每穗隨機剪取10粒，用電子天平測量粒質量；用數顯游標卡尺測量果實縱橫徑，以縱橫徑之比表示果形指數。將果肉用紗布擠汁，取上清液用PAL-1手持式糖度儀測定可溶性固形物含量。用ITALY型水果硬度計測定果實硬度，每個處理隨機取27粒，在果實赤道部位測量3次，取平均值。用酸堿中和滴定法測定可滴定酸含量。采用蒽酮比色法測定葡萄中可溶性糖含量。采用2,6-二氯靛酚滴定法測定Vc含量。采用考馬斯亮藍G-250染色法測定可溶性蛋白含量[8]。

1.3.3 果實香氣物質的測定

采用頂空固相微萃取[19]法萃取果實香氣成分。新鮮果肉樣品加液氮研磨成粉狀，稱取2 g置于20 mL頂空瓶，加入1.5 g飽和NaCl，以2 μL的3-辛醇0.08 g·L-1作為內標，用乙醇進行梯度稀釋，完成后迅速封口。取樣前先在氣相色譜儀進樣口將固相萃取纖維頭250 ℃老化30 min。將制備好的樣品瓶放入Thermo RSH自動進樣器中等待萃取。萃取過程由進樣器的SPME模塊自動完成，程序為：設定爐溫箱50 ℃平衡25 min，固相微萃取纖維頭250 ℃老化3 min后，在樣品瓶上空吸附20 min，插入進樣口（250 ℃）解析5 min，啟動儀器采集數據。

氣相色譜與質譜條件：香氣成分的分離與采集在三重四級桿氣質聯用儀（Trace1310/TSQ 9000，Thermo Scientific）上完成。色譜條件：分離用TG-5MS毛細管色譜柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；載氣He（99.999%），流量1.0 mL·min-1，分流比4∶1；程序升溫，進樣口溫度250 ℃，柱溫起始溫度50 ℃保持6 min，以3 ℃·min-1升溫至120 ℃，保持2 min，再以10 ℃·min-1升溫至260 ℃保持2 min。質譜條件：GC-MS接口溫度270 ℃；離子源溫度280 ℃，電離方式EI，電子能量70 eV；掃描質量范圍33～350 amu。3次重復，取均值。

化合物鑒定基于與標準譜庫NISTlibrary (2017)匹配的質譜、實驗所得各化合物的保留指數與譜庫中保留指數比對以確定最終成分。首先在質譜的匹配數據中篩選出得分大于80分，正反比對分值大于800的物質，而后再參考各化合物計算出的保留指數與數據庫中的差值，結合相關文獻最后確定香氣成分。香氣成分的保留指數計算：根據化合物保留指數的原理，實驗中用40 ng·μL-1的烷烴標準品（C7-C30，Sigma-Aldrich），得到各個烷烴的保留時間，在數據處理軟件TraceFinder中計算各香氣成分的保留指數。

定量計算方法：香氣組分含量（ng·g-1）=[各組分峰面積×內標濃度(g·L-1)×內標體積(μL)]/[內標峰面積×樣品量(g)]×1000。

1.4 數據處理

用Excel進行圖表制作，用SPSS軟件進行數據顯著性分析、相關性分析。

2 結果與分析

2.1 噴施EBR對葡萄果實抗氧化酶活性的影響

如圖1所示，所有處理葡萄果實SOD活性隨時間均呈現先上升后下降的趨勢。處理后第1天至第14天，果實SOD活性上升。各處理組果實SOD活性與CK相比均有所升高，且處理B的果實SOD活性在處理后第3天、第14天提高明顯。果實成熟采收時，果實SOD活性與其它時間相比均達到最低，其中處理B的果實SOD活性顯著高于CK 16.93%。

圖1 不同濃度EBR處理對‘陽光玫瑰’葡萄果實SOD、POD、CAT活性和MDA含量的影響Figure 1 Effects of different concentrations of EBR on the SOD, POD, CAT activities and MDA contents of 'Shine Muscat' grape

如圖1所示，各處理葡萄果實的POD活性隨果實生長呈現與SOD活性相似的趨勢。處理后第29天與CK相比，處理A和處理B的POD活性顯著升高。果實成熟采收時，POD活性達到最低。

如圖1所示，各處理葡萄果實CAT活性隨時間整體呈現下降的趨勢。與CK相比，處理后第1天至第7天，各處理組的果實CAT活性均有所升高，其中第3天和第7天升高顯著。果實成熟采收時，果實CAT活性與其它時間相比均達到最低，且各處理組的果實CAT活性均高于CK。

由圖1可知，各處理葡萄果實MDA含量隨時間呈現上升的趨勢。與CK相比，處理后第1天處理A和B的果實MDA含量均有所下降，處理后第3天CK下降，與處理A、Buu顯著差異。處理后第14天至果實成熟采收時，各處理果實MDA含量與CK相比均有所下降，其中處理A果實MDA含量在果實成熟采收時顯著降低。

2.2 噴施EBR對葡萄果實外在品質的影響

根據表1可知，各處理粒質量大小為A＞C＞B=CK，其中處理A的果實粒質量顯著高于CK8.09%。各處理縱徑與CK相比均不存在顯著差異。處理B的果實橫徑與CK之間均無顯著區別，處理A的果實橫徑顯著高于CK，處理C的果實橫徑顯著低于CK。各處理果形指數與CK均不存在顯著差異，且均大于1，表明果實的縱徑生長速度大于橫徑。隨著EBR濃度的增加，‘陽光玫瑰’葡萄果實硬度呈現逐漸上升的趨勢，且各處理組與CK間均存在顯著差異。

表1 噴施不同濃度EBR處理對果實外觀品質的影響Table 1 Effects of different concentrations of EBR on berry external quality

2.3 噴施EBR對葡萄果實內在品質的影響

如表2所示，各處理可溶性固形物含量大小為B＞C＞CK＞A，處理B和C的果實可溶性固形物含量相比CK分別提高3.95%、1.11%。處理A和B可在一定程度上降低果實可滴定酸含量，但與CK均不存在顯著差異。處理B的果實固酸比顯著大于CK。各處理可溶性糖含量大小為B＞A＞C＞CK，其中處理A和B的可溶性糖含量顯著高于CK 5.01%、7.67%。各處理果實Vc含量與CK相比差異不顯著；果實可溶性蛋白含量與CK相比均存在顯著差異，并隨著EBR濃度的增加逐漸升高。綜上，處理B即0.6 mg·L-1EBR能夠顯著提高果實可溶性固形物含量，降低果實酸度，提高固酸比，同時顯著增加果實可溶性糖和可溶性蛋白含量。

表2 不同濃度EBR處理對‘陽光玫瑰’葡萄果實內在品質的影響Table 2 Effects of different concentrations of EBR on internal quality of 'Shine Muscat' grape

2.4 噴施EBR對葡萄果實香氣種類和含量的影響

不同濃度EBR處理的‘陽光玫瑰’葡萄果肉中共檢測出香氣物質6類，其中萜烯類5種、醇類10種、醛類9種、酮類3種、酯類2種和其他物質8種，共計37種。醇類和醛類物質是‘陽光玫瑰’葡萄果肉中的主要香氣成分。

由表3可知，香氣物質總含量從高到低依次為CK＞B＞C＞A。4個處理均檢出的香氣成分有芳樟醇、(+)-α-松油醇2種萜烯類；正戊醇、正己醇、1-辛烯-3-醇3種醇類；乙醛、戊醛、己醛、2-己烯醛、(E)-2-庚烯醛、壬醛6種醛類；乙酸乙酯1種酯類；2,4-二叔丁基苯酚、鄰二甲苯、乙基苯、三氯甲烷4種其它類物質，共有16種共有香氣物質。在萜烯類物質中，各處理中具有玫瑰香味及漿果味的芳樟醇的含量分別為0.93、0.49、1.05、1.00 ng·g-1。同時，僅CK具有甜的玫瑰花氣息的香葉醇。

表3 不同濃度EBR處理對‘陽光玫瑰’葡萄香氣成分種類及含量的影響Table 3 Effects of different concentrations of EBR on the types and contents of aroma components of 'Shine Muscat' grape

‘陽光玫瑰’葡萄果實中主要的芳香化合物是醇類物質。其中以具有青草味及蘋果香味的己醇含量最高，正己醇的含量從高到低依次為A＞B＞C＞CK。第二大類芳香化合物是醛類物質，其中又以具有青草氣及蘋果香氣的己醛含量最高，與CK相比，處理B和C均能增加己醛物質含量。具有柑橘香的癸醛為CK所獨有的香氣成分，具有花香的苯乙醛為處理C的獨有的香氣成分。果實香氣中酮類、酯類和其他類物質含量較少。4個處理中均具有草莓香味的乙酸乙酯，其中具有青甜香的香葉基丙酮僅在處理C中檢測到。各處理都檢測到具有特殊芳香味的2,4-二叔丁基苯酚，且CK中含量最高。

3 討論與小結

油菜素內酯是一種新型植物內源激素，是公認的活性較高的廣譜、無毒、高效的植物生長激素，對植物生長發育起調節作用[20]。有研究表明，久保桃果實采后用5 μmol·L-1油菜素內酯浸泡10 min，可以提高果實的SOD、POD、APX活性，并且會降低MDA含量，進一步提高果實總抗氧化能力[21]。本研究結果表明，噴施不同濃度的EBR能夠增強采收前葡萄果實中SOD、POD、CAT抗氧化酶活性，降低果實中MDA含量，與前人結果基本一致。劉妍[22]研究發現，在轉色期前對‘美樂’葡萄進行EBR處理，可顯著提高果實橫縱徑和粒質量；王愛玲等[23]對‘火焰無核’葡萄全樹噴施不同濃度的油菜素內酯，結果表明，0.2、0.4、0.8 mg·L-1BR均能夠提高果實硬度。本試驗中0.2 mg·L-1EBR和0.6 mg·L-1EBR處理能夠促進果實縱橫徑的增加，改變果形指數，可能是EBR在果實細胞分裂和生長上起促進作用，并且各處理在一定程度上能夠提高果實粒質量和硬度。

在葡萄果實生長期，噴施EBR可影響果實內在品質。馮曉雪[24]發現，對‘紅地球’葡萄全樹噴施0.2～0.8 mg·L-1BR可提高果實可溶性固形物和Vc含量，0.2、0.4 mg·L-1BR可降低可滴定酸含量，提高固酸比。孫嘉茂等[25]發現，在蘋果果實采前混合噴施茉莉酸甲酯（MeJA）與EBR可延緩果實可滴定酸以及抗壞血酸含量的下降，減緩內在營養物質消耗。本試驗數據表明，0.6、1.0 mg·L-1EBR能夠有效提高果實可溶性固形物含量，同時0.2、0.6 mg·L-1EBR均能夠降低可滴定酸含量，提高固酸比，這與馮曉雪[24]在‘紅地球’葡萄上的結果基本一致。本試驗中，在葡萄生長期進行葉面噴施EBR處理，果實的可溶性糖、Vc和可溶性蛋白含量有不同程度的提升，相似的結論在‘火焰無核’‘紫脆無核’葡萄中也有體現[23-24]。

香氣是衡量果實風味的重要感官指標之一。本試驗‘陽光玫瑰’葡萄果實中香氣物質有6大類共37種。芳樟醇因為閾值較低，且具有玫瑰香味，被認為是‘陽光玫瑰’葡萄果實中重要的香氣物質[25]。本試驗中，施用EBR的3個處理果實中萜烯類物質含量低于對照，這與張暉[28]對釀酒葡萄‘赤霞珠’的研究結果一致，表明噴施外源激素EBR對葡萄果實中萜烯類化合物形成沒有促進作用。本試驗‘陽光玫瑰’葡萄果實中主要香氣物質是醇類和醛類，醇類物質有10種，以3-己烯-1-醇和正己醇為主；醛類物質有9種，以己醛為主。同時具有甜的玫瑰花氣息的香葉醇和具有柑橘香的癸醛僅存在于對照中，具有花香的苯乙醛和具有青甜香的香葉基丙酮僅存在于1.0 mg·L-1處理，這說明不同濃度的EBR對‘陽光玫瑰’葡萄香氣影響不同。張暉[28]對‘赤霞珠’葡萄的研究表明，EBR處理能夠顯著增加葡萄果實中的香氣成分總量，但本試驗中施用EBR并未增加果實中香氣物質含量，這可能與葡萄品種和土壤、產地等環境因素有關。

綜上所述，噴施不同濃度EBR對‘陽光玫瑰’葡萄果實品質有促進作用，但對葡萄果實中香氣物質含量增加并沒有促進作用。其中3種濃度EBR在一定程度上均能提高葡萄果實SOD、POD、CAT活性，并降低果實MDA含量。0.2、0.6 mg·L-1EBR可提高果實縱徑與橫徑，降低果實中可滴定酸含量，提高固酸比；0.6、1.0 mg·L-1EBR可提高果實可溶性固形物含量，并且0.2、0.6、1.0 mg·L-1EBR均可增加果實硬度，提高可溶性蛋白含量。綜合果實外在品質、內在品質及生產成本，生產上可以從果實幼果期開始進行多次葉噴0.6 mg·L-1的EBR，以提高果實品質。