影响果实转色的因素
温度
生产实践发现,葡萄着色期温度高的年份,果实已经成熟,可溶性固形物含量很高,但果实着色困难,严重影响果实的商品性。这是由于低温促进而高温抑制花色苷的合成,昼夜温差大有利于果实糖分积累和色素的形成。“巨峰”葡萄成熟期,主蔓温度20℃时,浆果中花色苷含量显著高于30℃时,在树体温度相同的情况下,随果穗温度从30℃降到15℃,果实花色苷含量增加。自然条件下只调夜温具有同样变化趋势。但是较高的温度促进果实软化。调查分析表明,葡萄成熟期昼夜温差较小,最易形成着色不良;一些有色品种,当夏季果实成熟期温度过高,昼夜温差较少,夜间温度高于25℃时,着色也明显变差、变慢。高温导致着色差的主要原因是影响果皮中脱落酸(ABA)的积累,从而阻碍了花青素的形成
光照
在花色素的合成过程中,光照的影响最为重要,因为光是花色素合成的诱导因子,其过程或者需要光或者是光提高其合成能力”。研究认为,光影响花色素合成的机理是:通过光合作用提供充足的物质基础;光能够促进乙烯利、ABA合成,提高其含量,限制GA3活性从而削弱对花色素合成的抑制作用;通过光敏色素促进各种酶的合成与活化"。
套袋的果实花色素和还原糖相对较低,颜色浓而鲜艳,但不是花色素含量高,而是叶绿素合成受阻,含量下降,从而改变了花色素的显色背景";套袋果在去袋后表皮和亚表皮几乎同时形成花色素,而未套袋果先在表皮形成后逐渐内移,所以套袋果实色泽艳丽""。一般应于果实采摘前10 d去除果袋,以增加光照,促进花色素的形成,利于果实良好着色。去袋应避开中午高温时段;不要将果袋一次性去除,应先将果袋下端撕开,2d后再彻底去除果袋。
矿质营养
氮肥抑制花色苷的积累,尤其果实生长后期施氮肥会引起旺长,营养分配不当,影响着色。离体试验中氮抑制糖对花色苷积累的诱导作用。因此,土壤中氮素过多,副梢生长过旺,蛋白质合成过剩,也影响果实的正常着色。钾利于葡萄着色,但被遮荫的果实中钾含量并不低,花色苷含量却低。所以钾本身可能不增加花色苷合成,施钾促进着色可能是通过抑制氮的作用,调节代谢,从而间接促进果实发育的结果。磷有利于果实着色。如前所述,细胞悬浮培养时,缺磷可使花色苷积累停止。
激素
各种激素类产品虽然可以促进葡萄上色,但着色、增糖、降酸的过程往往不同步,且果实硬度等指标下降;乙烯利有促进离层形成的作用,所以单独使用乙烯利催熟时常常导致果粒脱落,商品性状降低,使葡萄果穗不耐贮藏和运输。过度使用植物生长调节剂会使叶片提前黄化,影响树体生长,抗性降低,使病虫害上树。因此,生产上应谨慎使用激素类产品催熟,但可在遭遇极端天气等特殊情况救急使用。
——葡萄果实着色影响因素及改进措施 郭西智,陈锦永,顾红,程大伟,张威远,张洋
架势
在葡萄果实达到生理成熟之前,果皮花色素含量在“T”栽培架势下较双十字“v”型架上升的快。果实成熟时,在架势“T”栽培架势下的葡萄果实较大,糖分含量较高;果皮中花色素含量比双十字“v”型架高数倍,说明“T”栽培架势对葡萄果实着色有很好的调控作用。
——克瑞森无核葡萄着色技术研究进展 王凤寅,毛如霆
花色素的合成途径
葡萄花色素的合成途径已经较为清楚,属于类黄酮类化合物代谢途径的一个分支,起源于苯丙氨酸代谢;葡萄花色素合成的主要场所在果皮表皮细胞的细胞质,合成后运输到细胞液泡中积累”。花色素的合成受结构基因和调节基因两套基因所控制,具有特定的时空调节机制;影响花色素形成的因素很多9,除品种、栽培技术等因素外,光照、温度、激素、果实中养分的积累等都能影响花色素的合成,因此在生产上要及时采取改善光照条件和果园温度、加强园区水肥管理、改善果实和树体养分积累、合理使用激素类产品等措施,来促进花色素的形成,以利于生产色泽均匀、饱满的优质商品果。
花色苷的生物合成具有特定的时空调节机制,受两套基因的控制,即结构基因和调节基因。结构基因,直接编码色素生物合成途径的酶,为不同植物共有,通过转录起作用。相关酶包括查尔酮合成酶(CHS)、查尔酮异构酶(CHI)、黄烷酮3-羟化酶(F3H)、二氢类黄酮还原酶(DFR)、花色苷合成酶(ANS)、类黄酮3,5-糖苷转移酶(UFGT)等。调节基因是调节结构基因活性和表达程度的基因,正是这类调节基因控制着不同结构基因的时空表达,决定着花色苷积累的时问和分布。色素生物合成的每一步均为调节基因的靶位点,调节基因在植物种间功能保守,具独特靶基因。激素通过调节基因的表达来实现其作用的,几乎所有的植物激素都可以诱导基因的表达,产生新的蛋白质和酶,进而引起一系列生理生化代谢过程的变化。
——果实花色苷合成激素调控的研究进展马丽,郭修武,乔军,张海娥
——葡萄果实花色苷合成调控研究进展 牛生洋,武凌峰,赵瑞香,刘崇怀,王华