5-氨基乙酰丙酸對葡萄光合特性和果實品質的影響

李晟之 李陽陽 葛亞琪 杜菁榮 于小騫 張朝紅

收稿日期：2023-06-16

基金項目：國家重點研發計劃課題（2019YFD1001405）；陜西省重點研發計劃項目（2023XCZX2-18）

第一作者簡介：李晟之（1999-），男，碩士，主要從事葡萄育種及栽培生理研究。E-mail：16635040347＠163.com

*通信作者：張朝紅（1970-），男，博士，教授，主要從事果樹種質資源與育種研究。E-mail：zhangchaohong@nwsuaf.edu.cn

摘? 要：【目的】探究葉面噴施ALA對葡萄光合特性和果實品質的影響?！痉椒ā吭囼炓钥巳鹕瓱o核葡萄為試驗材料，用不同濃度ALA進行葉面噴施處理，測定葉片光合作用能力、葉綠素、類胡蘿卜素含量和果實品質等多個指標?！窘Y果】結果表明外源ALA能夠增加葡萄葉片中的葉綠體色素含量，提高葡萄葉片的Pn、Tr、Ci和Gs，從而增強葡萄葉片的光合積累能力。同時有利于提高葡萄果實品質和風味口感。相比于10 mg·L-1和50 mg·L-1的ALA，25 mg·L-1ALA處理總體效果更好?！窘Y論】葉面噴施適宜濃度的ALA處理能夠增強葡萄葉片的光合積累能力、改善葡萄果實品質。

關鍵詞：葡萄；5-氨基乙酰丙酸；光合特性；果實品質

文章編號：2096-8108（2024）02-0034-04? 中圖分類號：S663.1中圖分類號? 文獻標識碼：A文獻標志碼

Effects of 5-aminolevulinic Acid on Photosynthetic Characteristics and Fruit Quality of Grapes

LI? Shengzhi1，LI? Yangyang1，2，GE? Yaqi1，DU? Jingrong1，YU? Xiaoqian3，ZHANG? Zhaohong1*

（1.College of Horticulture， Northwest Agriculture and Forestry University， Yangling Shaanxi 712100，China;

2.Horticulture and Sericulture Station of Zhouzhi County， Zhouzhi Shaanxi 710400，China;

3.College of Landscape Architecture and Art， Northwest Agriculture and Forestry University， Yangling Shaanxi 712100，China）

Abstract： 【Objective】 The effects of foliar spraying ALA on photosynthetic characteristics and fruit quality of grapes were investigated.【Methods】The experiment was conducted with Crescent grapes as the test material， and foliar spray treatment was carried out with different concentrations of ALA to determine several indexes such as leaf photosynthetic capacity， chlorophyll， carotenoid content and fruit quality. 【Results】 The experiment showed that exogenous ALA could increase the chloroplast pigment content in grape leaves， and improve the Pn， Tr， Ci and Gs of grape leaves， thus enhancing the photosynthetic accumulation capacity of grape leaves. At the same time， it was conducive to the improvement of grape fruit quality and flavour taste. Compared with 10 mg·L-1 and 50 mg·L-1 ALA， the overall effect of 25 mg·L-1 ALA treatment was better. 【Conclusion】 Foliar spraying with appropriate concentration of ALA can enhance the photosynthetic accumulation capacity of grape leaves and improve grape fruit quality.

Keywords：grape; 5-aminolevulinic acid; photosynthetic characteristics; fruit quality

5-氨基乙酰丙酸是葉綠素進行生物合成的前體物質［1］，在植物的光合作用等生理活動中發揮著重要作用［2-3］。相關ALA試驗研究表明，適宜濃度的ALA處理能有效提高植物的光合能力，同時外源ALA處理可以提高果實品質。本試驗以露地栽培條件下克瑞森無核葡萄為研究對象，探究ALA處理對葡萄葉片葉綠體色素含量、光合作用積累及果實品質的影響，為實際生產中推廣應用5-氨基乙酰丙酸提供理論依據和技術支撐。

1? 材料和方法

1.1? 試驗材料

試驗于2017-2018年在咸陽市德豐葡萄莊園進行，試驗材料為1年生克瑞森葡萄自根苗（畦寬1.2m，株行距25 cm×30 cm）和5年生克瑞森無核（株行距1m×2m，單干雙臂樹形配套V形葉幕）。常規土肥水管理。

1.2? 試驗設計

分別用10、25、50 mg·L-1的ALA溶液對葡萄樹葉片進行噴施，對照為清水處理，每個濃度處理12株葡萄樹，重復3次。扦插苗處理分別在2017年7月7日和7月12日下午17：00進行，5年生克瑞森處理分別在2017年8月18日、8月23日和9月20日下午17：00進行。各天噴施1次。

1.3? 測定指標及方法

1.3.1? 葉片光合生理指標

扦插苗第2次噴施ALA后于第3d采樣，采用乙醇溶液萃取法測定葡萄葉片的葉綠體色素含量；采用LI-6800光合測定儀于晴天上午進行葡萄葉片光合能力測定，每次選取自根苗枝條中上部同一節位的完整葉片，光合生理測定指標有Pn、Tr、Ci、Gs。

1.3.2? 葡萄果實品質指標

5年生克瑞森葡萄果實成熟后采樣測定果實品質。葡萄單粒質量用電子天平測定，取30粒并計算其平均值；葡萄果粒的橫縱徑用數顯游標卡尺來測定；葡萄果粒硬度用ITALY型數顯果實硬度計測定；葡萄果實的TSS和固酸比用PAL-1手持折光儀測定；葡萄果實色澤指標用CR-400色差儀測定。

1.4? 數據處理

數據整理采用Microsoft Office Excel 2016進行，數據分析用SPSS 25.0進行。

2? 結果與分析

2.1? ALA葉面噴施對葉片葉綠素含量的影響

葉綠素含量很大程度上反映了植物葉片質量的好壞，而且影響植物的光合效率。在露地栽培條件下，葡萄葉片的葉綠素及類胡蘿卜素含量經ALA處理后均有一定程度的增加，其中25 mg·L-1 ALA處理效果最為顯著（見表1）。ALA處理提高了葡萄葉片的葉綠素b含量，25 mg·L-1 ALA處理葉綠素b含量最高，同時25 mg·L-1 ALA處理后葉綠素總量也高于對照。

2.2? ALA葉面噴施對葡萄葉片光合作用的影響

凈光合速率往往決定著光合積累產物的多少［4-5］。各濃度梯度的ALA處理都顯著提高了葡萄葉片的凈光合速率（見圖1），各處理相比于對照分別高出50%、79%和65%，其中25 mg·L-1 ALA處理后葉片凈光合速率最高。不同濃度ALA處理后葉片蒸騰速率也得到了明顯提高，其中25、50 mg·L-1 ALA處理后葉片的蒸騰速率比對照存在顯著性差異，分別增加了147%和96%。對照相比25 mg·L-1ALA處理與葡萄葉片的胞間CO2濃度明顯提高，而10、50 mg·L-1ALA處理下胞間CO2濃度相比于對照無顯著性差異。ALA處理可以增加葡萄葉片的氣孔導度，其中25、50 mg·L-1ALA處理存在顯著性顯著，且分別比對照增加165%和110%，25 mg·L-1 ALA處理后表現最好。

2.3? ALA葉面噴施對葡萄果實品質的影響

ALA葉面噴施后葡萄單粒質量略高于對照（見表2）。10、25、50 mg·L-1ALA噴施后果?？v徑顯著高于對照，相比于對照各處理分別提高6%、13.2%、5.1%，其中25 mg·L-1ALA處理對增加果?？v徑效果最好。ALA各濃度噴施能夠顯著提高葡萄的TSS和固酸比，提升果實風味和口感。其中25 mg·L-1ALA噴施果實TSS含量最高。同時在提高果實固酸比方面，10、25 mg·L-1ALA比50 mg·L-1ALA處理效果更為顯著。ALA處理果實硬度與對照相比沒有顯著性差異。在提高葡萄果實品質和風味口感上，25 mg·L-1ALA相比于10、50 mg·L-1ALA處理效果更穩定。

2.4? ALA葉面噴施對葡萄果實色澤的影響

L表示果面亮度，L值越大，表明果面亮度越高［6］。ALA處理相比對照果面亮度降低，其中10、25 mg·L-1ALA處理果面亮度較低，存在顯著性差異（見表3），其他處理差異不明顯。ALA噴施后a值與對照存在顯著性差異，其中25 mg·L-1ALA處理后a值最高，表明ALA處理使得紅色不斷加深。

10、25 mg·L-1ALA噴施后b值差異顯著，兩種處理比對照低15.5%和31.1%，而50 mg·L-1ALA處理在a、b值上與對照差異較小。隨著果實顏色由綠轉紅，ALA處理與對照相比提高了葡萄的果實顏色指數，其中25 mg·L-1ALA處理效果較好。

3? 討論與結論

ALA參與了植物體內的葉綠素生物合成，并調節著植物的生長發育進程。外源ALA可以調節植物體葉片的葉綠體色素含量，增強光合積累能力［7］。Tanaka等以黃瓜為研究材料，研究發現ALA可以促進葉綠素a的生物合成，并且顯著提高葉片光合能力［3］。本試驗研究發現ALA處理可以增加葡萄葉片中葉綠素a和類胡蘿卜素含量，同時提高葡萄葉片的Pn、Tr、Ci和Gs，這表明ALA處理可以有效增強葡萄葉片的光合積累效能。

大量研究表明，外源ALA處理對果實品質提升效果顯著。在蘋果上，ALA處理后果實TSS、可溶性糖、維生素C等含量顯著提高［8］。姜晨等［9］在‘珍珠番石榴上研究發現，外源ALA處理使得石榴單果質量、TSS、維生素C等果實品質指標均不同程度增加。張夢燕等［10］設置50、100、150mg·L-1 3個濃度的ALA進行葉面噴施，同樣也發現100mg·L-1ALA處理可以提高葉片的光合作用，促進果實著色，同時改善果實色澤和品質。本試驗通過ALA處理明顯改善了克瑞森葡萄的果實品質，提高了葡萄的單粒質量、果?？v徑、可溶性固形物質量分數和固酸比。同時采用較低濃度的ALA溶液進行葉面噴施，有利于促進葡萄果實著色。而且節省成本，操作也更加安全。

外源ALA處理能夠增加葡萄葉片中葉綠素和類胡蘿卜素等葉綠體色素含量，提高葡萄葉片的凈光合速率（Pn）蒸騰速率（Tr）、胞間CO2濃度（Ci）和氣孔導度（Gs）等光合作用指標，從而增強葡萄葉片的光合積累能力。同時有利于提高葡萄果實品質和風味口感。相比于10 mg·L-1和50 mg·L-1的ALA，25 mg·L-1ALA處理總體效果更好。

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參考文獻

［1］? 汪良駒，姜衛兵，章鎮，等，小原均.5-氨基乙酰丙酸的生物合成和生理活性及其在農業中的潛在應用［J］.植物生理學通訊，2003（3）：185-192.

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［3］? TANAKA Y， TANAKA A， TSUJI H. Effects of 5-Aminolevulinic Acid on the Accumulation of Chlorophyll b and Apoproteins of the Light-Harvesting Chlorophyll a/b-Protein Complex of Photosystem II［J］. Plant & Cell Physiology， 1993， 34（3）： 465-472.

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［6］? 顏麗菊，蔣芯，陳安南，等.‘東魁楊梅果實色澤指標及果實內在品質相關性［J］.中國農學通報，2023，39（10）：136-143.

［7］? 劉連玲，孫軍利，趙寶龍.不同pH的ALA處理對葡萄葉片光合及葉綠素熒光特性的影響［J］.北方園藝，2019（15）：30-36.

［8］? 高晶晶， 馮新新， 段春慧， 等. ALA提高蘋果葉片光合性能與果實品質的效應［J］. 果樹學報， 2013， 30（6）： 944-951.

［9］? 姜昊，符栩，任正愷，等.ALA對珍珠番石榴果實品質的影響［J］.分子植物育種，2022（7）： 1-16.

［10］? 張夢燕，孫軍利，趙寶龍.外源ALA對克瑞森無核葡萄葉片光合特性及果實品質的影響［J］.西北植物學報，2018，38（3）：493-500.