表油菜素内酯对‘阳光玫瑰’葡萄果实品质的影响

夏澜，傅伟红，应永涛，徐杏，王海玮，王三红*

（1. 南京农业大学园艺学院，江苏南京 210095；2. 新沂阿湖葡萄产业研究院有限公司，江苏徐州 2214122；3. 新沂市农业农村局作物栽培站，江苏徐州 221499）

油菜素内酯（Brassinosteroid，BR）又称芸薹素内酯，是广泛存在于植物的根、茎、叶、花、果实等器官中的天然甾体化合物[1-2]，在植物的生长发育过程中起调节功能，主要包括细胞分裂与伸长、参与和调控植物光形态建成、促进导管分化、影响花粉发育与育性、衰老等诸多生长发育过程及对逆境响应过程[3]。在各种植物中共发现了40余种油菜素内酯化合物，总称为BRs。24-表油菜素内酯（24-Epibrassinolide，EBR）是一种人工合成的BRs，不仅具有BRs的各种生理作用，而且具有较高活性，极低浓度即可表现出对植物的生理调节效应[4]。目前，EBR已被广泛使用于促进农作物生长和提高作物对逆境的抗性，在改善果实品质和果蔬类产品采后保鲜上的应用也日益增加[5]。

已有研究表明，外源喷施EBR可促进番茄生长，增加果实生物量和番茄红素、游离氨基酸、钙元素含量及糖酸比，改善其营养品质[6]。外源EBR处理促进了桃果冷藏过程中能量和蔗糖代谢相关酶的活性和转录，从而促进蔗糖和己糖的积累[7]。采前0.5 mg·L-1EBR处理可提高‘瑞都红玉’葡萄中花青素、果糖、葡萄糖和多种脂肪酸等不同代谢产物含量[8]。在黄瓜不同生育期喷施NAA和EBR时，可提高光同化产物从花到果实的运输效率，最终增加果实大小[9]。赵芳芳等[10]研究发现，EBR处理可以促进酿酒葡萄‘美乐’果皮中花色苷积累，进而改善果实着色。采后EBR处理可以延缓蓝莓硬度、总可溶性固形物和酸度的下降，有助于保持蓝莓果实的营养成分[11]。在果实膨大期喷施EBR可促进‘美乐’葡萄果实总糖和总花色苷的积累，降低可滴定酸、单宁和总酚含量，从而提高果实品质[12]。

‘阳光玫瑰’葡萄是中晚熟欧美杂交品种[13]，近年来在江苏省的种植规模迅速扩大，2022年全省种植面积已超过1.33万 hm2。由于种植户缺乏栽培管理经验，花果精细化管理不够，导致果实成熟不充分，存在糖分、香气物质等积累不足的问题，致使葡萄品质参差不齐[14]。针对这一问题，本试验在‘阳光玫瑰’葡萄的幼果期到膨大期叶面喷施不同浓度的EBR，调查EBR对葡萄果实品质和香气积累的影响，为生产高品质‘阳光玫瑰’葡萄提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2021年3—9月在江苏省新沂市阿湖镇葡萄产业研究院基地进行。以‘阳光玫瑰’葡萄为试材，2年生，南北行向，“H”形整形，株行距2.0 m×5.2 m，主干高约1.2 m，采用塑料大棚避雨栽培。选取长势一致、生长健壮的植株用于试验。供试药剂：24-表油菜素内酯（纯度≥92%，Genview公司生产）。

1.2 试验设计与方法

试验共设计4个处理，采用随机区组试验，以2株为1个小区，重复3次，共24株。在幼果期（5月29日）到膨大期叶面喷施浓度为处理A：0.2 mg·L-1；处理B：0.6 mg·L-1、处理C：1.0 mg·L-1的EBR，以清水为对照（CK），间隔15 d喷施一次，共喷施3次。喷施时间为16:00。

1.3 指标测定

1.3.1 葡萄果实抗氧化酶活性的测定

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日即处理后第1天、第3天、第7天、第14天、第29天、第83天分别取样测定果实抗氧化酶活性。各处理随机选取3穗，每穗随机剪取10粒。超氧化物歧化酶[15]活性测定采用氮蓝四唑光还原法；过氧化物酶[16]活性、过氧化氢酶[17]活性、丙二醛[18]含量测定均使用Solarbio公司提供的试剂盒。

1.3.2 葡萄果实品质测定

果实于2021年9月21日成熟时采收，进行品质指标的测定。各处理随机选取9穗葡萄，每穗随机剪取10粒，用电子天平测量粒质量；用数显游标卡尺测量果实纵横径，以纵横径之比表示果形指数。将果肉用纱布挤汁，取上清液用PAL-1手持式糖度仪测定可溶性固形物含量。用ITALY型水果硬度计测定果实硬度，每个处理随机取27粒，在果实赤道部位测量3次，取平均值。用酸碱中和滴定法测定可滴定酸含量。采用蒽酮比色法测定葡萄中可溶性糖含量。采用2,6-二氯靛酚滴定法测定Vc含量。采用考马斯亮蓝G-250染色法测定可溶性蛋白含量[8]。

1.3.3 果实香气物质的测定

采用顶空固相微萃取[19]法萃取果实香气成分。新鲜果肉样品加液氮研磨成粉状，称取2 g置于20 mL顶空瓶，加入1.5 g饱和NaCl，以2 μL的3-辛醇0.08 g·L-1作为内标，用乙醇进行梯度稀释，完成后迅速封口。取样前先在气相色谱仪进样口将固相萃取纤维头250 ℃老化30 min。将制备好的样品瓶放入Thermo RSH自动进样器中等待萃取。萃取过程由进样器的SPME模块自动完成，程序为：设定炉温箱50 ℃平衡25 min，固相微萃取纤维头250 ℃老化3 min后，在样品瓶上空吸附20 min，插入进样口（250 ℃）解析5 min，启动仪器采集数据。

气相色谱与质谱条件：香气成分的分离与采集在三重四级杆气质联用仪（Trace1310/TSQ 9000，Thermo Scientific）上完成。色谱条件：分离用TG-5MS毛细管色谱柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；载气He（99.999%），流量1.0 mL·min-1，分流比4∶1；程序升温，进样口温度250 ℃，柱温起始温度50 ℃保持6 min，以3 ℃·min-1升温至120 ℃，保持2 min，再以10 ℃·min-1升温至260 ℃保持2 min。质谱条件：GC-MS接口温度270 ℃；离子源温度280 ℃，电离方式EI，电子能量70 eV；扫描质量范围33～350 amu。3次重复，取均值。

化合物鉴定基于与标准谱库NISTlibrary (2017)匹配的质谱、实验所得各化合物的保留指数与谱库中保留指数比对以确定最终成分。首先在质谱的匹配数据中筛选出得分大于80分，正反比对分值大于800的物质，而后再参考各化合物计算出的保留指数与数据库中的差值，结合相关文献最后确定香气成分。香气成分的保留指数计算：根据化合物保留指数的原理，实验中用40 ng·μL-1的烷烃标准品（C7-C30，Sigma-Aldrich），得到各个烷烃的保留时间，在数据处理软件TraceFinder中计算各香气成分的保留指数。

定量计算方法：香气组分含量（ng·g-1）=[各组分峰面积×内标浓度(g·L-1)×内标体积(μL)]/[内标峰面积×样品量(g)]×1000。

1.4 数据处理

用Excel进行图表制作，用SPSS软件进行数据显著性分析、相关性分析。

2 结果与分析

2.1 喷施EBR对葡萄果实抗氧化酶活性的影响

如图1所示，所有处理葡萄果实SOD活性随时间均呈现先上升后下降的趋势。处理后第1天至第14天，果实SOD活性上升。各处理组果实SOD活性与CK相比均有所升高，且处理B的果实SOD活性在处理后第3天、第14天提高明显。果实成熟采收时，果实SOD活性与其它时间相比均达到最低，其中处理B的果实SOD活性显著高于CK 16.93%。

图1 不同浓度EBR处理对‘阳光玫瑰’葡萄果实SOD、POD、CAT活性和MDA含量的影响Figure 1 Effects of different concentrations of EBR on the SOD, POD, CAT activities and MDA contents of 'Shine Muscat' grape

如图1所示，各处理葡萄果实的POD活性随果实生长呈现与SOD活性相似的趋势。处理后第29天与CK相比，处理A和处理B的POD活性显著升高。果实成熟采收时，POD活性达到最低。

如图1所示，各处理葡萄果实CAT活性随时间整体呈现下降的趋势。与CK相比，处理后第1天至第7天，各处理组的果实CAT活性均有所升高，其中第3天和第7天升高显著。果实成熟采收时，果实CAT活性与其它时间相比均达到最低，且各处理组的果实CAT活性均高于CK。

由图1可知，各处理葡萄果实MDA含量随时间呈现上升的趋势。与CK相比，处理后第1天处理A和B的果实MDA含量均有所下降，处理后第3天CK下降，与处理A、Buu显著差异。处理后第14天至果实成熟采收时，各处理果实MDA含量与CK相比均有所下降，其中处理A果实MDA含量在果实成熟采收时显著降低。

2.2 喷施EBR对葡萄果实外在品质的影响

根据表1可知，各处理粒质量大小为A＞C＞B=CK，其中处理A的果实粒质量显著高于CK8.09%。各处理纵径与CK相比均不存在显著差异。处理B的果实横径与CK之间均无显著区别，处理A的果实横径显著高于CK，处理C的果实横径显著低于CK。各处理果形指数与CK均不存在显著差异，且均大于1，表明果实的纵径生长速度大于横径。随着EBR浓度的增加，‘阳光玫瑰’葡萄果实硬度呈现逐渐上升的趋势，且各处理组与CK间均存在显著差异。

表1 喷施不同浓度EBR处理对果实外观品质的影响Table 1 Effects of different concentrations of EBR on berry external quality

2.3 喷施EBR对葡萄果实内在品质的影响

如表2所示，各处理可溶性固形物含量大小为B＞C＞CK＞A，处理B和C的果实可溶性固形物含量相比CK分别提高3.95%、1.11%。处理A和B可在一定程度上降低果实可滴定酸含量，但与CK均不存在显著差异。处理B的果实固酸比显著大于CK。各处理可溶性糖含量大小为B＞A＞C＞CK，其中处理A和B的可溶性糖含量显著高于CK 5.01%、7.67%。各处理果实Vc含量与CK相比差异不显著；果实可溶性蛋白含量与CK相比均存在显著差异，并随着EBR浓度的增加逐渐升高。综上，处理B即0.6 mg·L-1EBR能够显著提高果实可溶性固形物含量，降低果实酸度，提高固酸比，同时显著增加果实可溶性糖和可溶性蛋白含量。

表2 不同浓度EBR处理对‘阳光玫瑰’葡萄果实内在品质的影响Table 2 Effects of different concentrations of EBR on internal quality of 'Shine Muscat' grape

2.4 喷施EBR对葡萄果实香气种类和含量的影响

不同浓度EBR处理的‘阳光玫瑰’葡萄果肉中共检测出香气物质6类，其中萜烯类5种、醇类10种、醛类9种、酮类3种、酯类2种和其他物质8种，共计37种。醇类和醛类物质是‘阳光玫瑰’葡萄果肉中的主要香气成分。

由表3可知，香气物质总含量从高到低依次为CK＞B＞C＞A。4个处理均检出的香气成分有芳樟醇、(+)-α-松油醇2种萜烯类；正戊醇、正己醇、1-辛烯-3-醇3种醇类；乙醛、戊醛、己醛、2-己烯醛、(E)-2-庚烯醛、壬醛6种醛类；乙酸乙酯1种酯类；2,4-二叔丁基苯酚、邻二甲苯、乙基苯、三氯甲烷4种其它类物质，共有16种共有香气物质。在萜烯类物质中，各处理中具有玫瑰香味及浆果味的芳樟醇的含量分别为0.93、0.49、1.05、1.00 ng·g-1。同时，仅CK具有甜的玫瑰花气息的香叶醇。

表3 不同浓度EBR处理对‘阳光玫瑰’葡萄香气成分种类及含量的影响Table 3 Effects of different concentrations of EBR on the types and contents of aroma components of 'Shine Muscat' grape

‘阳光玫瑰’葡萄果实中主要的芳香化合物是醇类物质。其中以具有青草味及苹果香味的己醇含量最高，正己醇的含量从高到低依次为A＞B＞C＞CK。第二大类芳香化合物是醛类物质，其中又以具有青草气及苹果香气的己醛含量最高，与CK相比，处理B和C均能增加己醛物质含量。具有柑橘香的癸醛为CK所独有的香气成分，具有花香的苯乙醛为处理C的独有的香气成分。果实香气中酮类、酯类和其他类物质含量较少。4个处理中均具有草莓香味的乙酸乙酯，其中具有青甜香的香叶基丙酮仅在处理C中检测到。各处理都检测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 讨论与小结

油菜素内酯是一种新型植物内源激素，是公认的活性较高的广谱、无毒、高效的植物生长激素，对植物生长发育起调节作用[20]。有研究表明，久保桃果实采后用5 μmol·L-1油菜素内酯浸泡10 min，可以提高果实的SOD、POD、APX活性，并且会降低MDA含量，进一步提高果实总抗氧化能力[21]。本研究结果表明，喷施不同浓度的EBR能够增强采收前葡萄果实中SOD、POD、CAT抗氧化酶活性，降低果实中MDA含量，与前人结果基本一致。刘妍[22]研究发现，在转色期前对‘美乐’葡萄进行EBR处理，可显著提高果实横纵径和粒质量；王爱玲等[23]对‘火焰无核’葡萄全树喷施不同浓度的油菜素内酯，结果表明，0.2、0.4、0.8 mg·L-1BR均能够提高果实硬度。本试验中0.2 mg·L-1EBR和0.6 mg·L-1EBR处理能够促进果实纵横径的增加，改变果形指数，可能是EBR在果实细胞分裂和生长上起促进作用，并且各处理在一定程度上能够提高果实粒质量和硬度。

在葡萄果实生长期，喷施EBR可影响果实内在品质。冯晓雪[24]发现，对‘红地球’葡萄全树喷施0.2～0.8 mg·L-1BR可提高果实可溶性固形物和Vc含量，0.2、0.4 mg·L-1BR可降低可滴定酸含量，提高固酸比。孙嘉茂等[25]发现，在苹果果实采前混合喷施茉莉酸甲酯（MeJA）与EBR可延缓果实可滴定酸以及抗坏血酸含量的下降，减缓内在营养物质消耗。本试验数据表明，0.6、1.0 mg·L-1EBR能够有效提高果实可溶性固形物含量，同时0.2、0.6 mg·L-1EBR均能够降低可滴定酸含量，提高固酸比，这与冯晓雪[24]在‘红地球’葡萄上的结果基本一致。本试验中，在葡萄生长期进行叶面喷施EBR处理，果实的可溶性糖、Vc和可溶性蛋白含量有不同程度的提升，相似的结论在‘火焰无核’‘紫脆无核’葡萄中也有体现[23-24]。

香气是衡量果实风味的重要感官指标之一。本试验‘阳光玫瑰’葡萄果实中香气物质有6大类共37种。芳樟醇因为阈值较低，且具有玫瑰香味，被认为是‘阳光玫瑰’葡萄果实中重要的香气物质[25]。本试验中，施用EBR的3个处理果实中萜烯类物质含量低于对照，这与张晖[28]对酿酒葡萄‘赤霞珠’的研究结果一致，表明喷施外源激素EBR对葡萄果实中萜烯类化合物形成没有促进作用。本试验‘阳光玫瑰’葡萄果实中主要香气物质是醇类和醛类，醇类物质有10种，以3-己烯-1-醇和正己醇为主；醛类物质有9种，以己醛为主。同时具有甜的玫瑰花气息的香叶醇和具有柑橘香的癸醛仅存在于对照中，具有花香的苯乙醛和具有青甜香的香叶基丙酮仅存在于1.0 mg·L-1处理，这说明不同浓度的EBR对‘阳光玫瑰’葡萄香气影响不同。张晖[28]对‘赤霞珠’葡萄的研究表明，EBR处理能够显著增加葡萄果实中的香气成分总量，但本试验中施用EBR并未增加果实中香气物质含量，这可能与葡萄品种和土壤、产地等环境因素有关。

综上所述，喷施不同浓度EBR对‘阳光玫瑰’葡萄果实品质有促进作用，但对葡萄果实中香气物质含量增加并没有促进作用。其中3种浓度EBR在一定程度上均能提高葡萄果实SOD、POD、CAT活性，并降低果实MDA含量。0.2、0.6 mg·L-1EBR可提高果实纵径与横径，降低果实中可滴定酸含量，提高固酸比；0.6、1.0 mg·L-1EBR可提高果实可溶性固形物含量，并且0.2、0.6、1.0 mg·L-1EBR均可增加果实硬度，提高可溶性蛋白含量。综合果实外在品质、内在品质及生产成本，生产上可以从果实幼果期开始进行多次叶喷0.6 mg·L-1的EBR，以提高果实品质。