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香气是衡量果实品质非常重要的影响因素之一，其作为重要的次生代谢产物，赋予了果实独特的风味品质。葡萄果实中的芳香物质主要是源自不饱和脂肪酸，经LOX代谢途径形成直链脂肪醇、醛、酮、酸和酯类化合物。茉莉酸甲酯（MeJA）类物质是一种广泛存在于植物体内的新型植物生长调节剂，包括茉莉酸、MeJA、茉莉酸丙酯及其衍生物。二氢茉莉酸甲酯（MDJA）同属MeJA类，由人工合成，与MeJA相比，有较好的化学稳定性，生理效应持续时间长且易被植物吸收，同时具有较高的经济价值。甘肃农业大学食品科学与工程学院的冶楠、张珍、李蔚*等在‘蛇龙珠’酿酒葡萄转色初期对其叶面及整果进行不同浓度的外源MeJA类物质喷施处理，通过测定葡萄果实基本品质指标，筛选最适浓度；并结合顶空固相微萃取-气相色谱-质谱（HS-SPME-GCMS）及酶联免疫吸附试验（ELISA）技术，分析MeJA类物质响应的挥发性香气物质及关键酶活性，从而探究采前MeJA类物质处理对‘蛇龙珠’葡萄果实品质及次生代谢产物的影响，明确其调控果实特征香气化合物的生物合成机理，为合理使用外源MeJA类物质提高酿酒葡萄果实品质提供理论依据。由图1A可知，随着葡萄果实的成熟，不同浓度的MeJA和MDJA喷施处理（MeJA处理后分别记为0.1E、1E、5E、10E；MDJA处理后分别记为0.1D、1D、5D、10D）后葡萄果实百粒质量整体呈上升趋势。采收期（E-L 38（浆果成熟度达到采收要求，22 °Brix））时，0.1E与5D处理组葡萄果实百粒质量显著高于其他处理（P＜0.05），分别比CK组提高了10.24%和9.15%。值得注意的是，采收期时，10E处理组果实百粒质量相比于0.1E及5D处理组明显降低，分别下降了29.73%、26.03%，这可能是由于高浓度剂量喷施使果实产生“缩果”现象，有研究表明合理使用激素可提高酿酒葡萄果实产量，激素带来的“双重效应”会导致果实质量下降，产量减少。不同处理下葡萄果实可滴定酸质量浓度整体呈下降趋势（图1B）。其中，1D、5E和10E处理后其总酸含量较其他处理组高。在采收期（E-L 38）时，5D、10D与0.1E处理后果实可滴定酸质量浓度与CK组相比分别降低了30.24%、22.93%和40.0%。这一结果说明，较适浓度的MeJA类物质处理可以降低果实酸含量，改善果实品质。由图1C可知，随着葡萄果实的成熟，不同浓度的MeJA和MDJA喷施处理组果实总糖质量浓度整体上升。果实在采收期（E-L 38）时，0.1E与5D处理后其总糖质量浓度显著高于其他处理组（P＜0.05），且分别比CK组提高了27.83%和24.01%，10E处理次之。
果实pH值整体呈现缓慢的上升趋势（图1D），且各处理间的差异显著（P＜0.05）。采收期（E-L 38）时，5D、10D处理组与0.1E处理组pH值显著高于其他处理组（P＜0.05），且分别比CK组高8.30%、5.56%和4.80%。
整体来看，不同处理组果实可溶性固形物质量分数差异显著（P＜0.05），随着葡萄果实成熟度的增加，其可溶性固形物质量分数逐渐升高（图1E）。采收期（E-L 38）时，5D处理组与0.1E处理组果实的可溶性固形物显著高于其他处理组（P＜0.05），相比于CK组分别提高了24.41%和28.24%。
酚类化合物是葡萄果皮中重要的次生代谢产物，也是影响葡萄酒色泽、口感和香气物质释放的重要因素，主要通过苯丙烷代谢和类黄酮代谢途径产生，能够防止维生素流失和氧化损伤等。由图1F可看出，从E-L 35到E-L 38时期，不同浓度MeJA和MDJA处理后葡萄果实中总酚含量均显著高于CK组（P＜0.05）。采收期（E-L 38）时，0.1E处理组果实总酚含量最多，比CK处理提高了77.63%，其次为5D处理组，比CK组高69.21%。盘柳依等研究0.1 mmol/L MeJA对采后猕猴桃果实抗氧化能力的影响，结果发现用MeJA处理能促进总酚含量的积累，同时可提高果实抗氧化能力，这与本实验结果相一致。
葡萄花色苷作为类黄酮家族最大的一个分支，影响着葡萄酒的色泽、口感及营养价值，且直接决定红葡萄酒的颜色，同时花色苷的合成过程受内部因素（结构基因、调节基因和MYB单倍体）和外部因素（植物激素和环境）的调控。从图1G可看出，E-L 35到E-L 38时期外源MeJA类物质处理后葡萄果实中总花色苷含量整体上均显著高于CK组（P＜0.05）。在E-L 38时期，0.1E和5D处理组果实总酚含量较多，分别比CK组高85.29%和71.57%，对葡萄果实色泽的影响较明显。有趣的是，随着葡萄果实的生长，不同浓度外源MeJA类物质处理后，在果实糖含量积累的同时，浆果花色苷含量也相应有所增加，这一结果说明糖作为花色苷合成的重要物质，与花色苷的积累密切相关。
综上，随着葡萄果实的成熟，不同处理下葡萄果实百粒质量、总糖质量浓度、可溶性固形物质量分数、pH值、总酚及总花色苷含量整体呈上升趋势，而果实可滴定酸质量浓度逐渐下降，这与前人研究结果一致，其中，0.1E及5D处理组效果较显著。2.1 MeJA和MDJA处理葡萄果实采收期挥发性香气物质主成分分析（PCA）
从MeJA和MDJA处理葡萄果实采收期（E-L 38）挥发性化合物的PCA（图2）结果看，PC1贡献率为67.10%，PC2贡献率为19.70%。第1、2主成分很好地将各处理组进行了区分，同时各处理组对应的散点在组内呈现较好的聚集性，说明组内的重复性较好。在各处理组中，0.1E与5D处理组集中分布在坐标的第4象限，说明这两个处理组之间的相似性非常高。有趣的是，低浓度的MDJA处理组和高浓度的MeJA处理组在95%的置信度下有较好的相似性。其中，0.1E及5D处理组周围正己醛、正己醇、反-2-己烯醛、反-2-己烯醇及顺-3-己烯醇等香气化合物分布较多。这一结果说明0.1 mmol/L MeJA与5 mmol/L MDJA处理对‘蛇龙珠’葡萄果实C6类香气化合物的提高和改善具有相似且积极的作用，因此，该结果也为本实验更进一步研究的较适浓度确定提供了依据。2.2 MeJA和MDJA处理对葡萄果实采收期挥发性香气物质偏最小二乘判别分析
对外源MeJA类物质处理葡萄果实后所有挥发性化合物进行偏最小二乘判别分析，得到变量投影重要性（VIP）得分图（图3）。各处理后挥发性香气物质的重要程度由颜色渐变显示，其中红色表示高相关性，蓝色表示低相关性，VIP分数是变量重要性的度量，一般认为，同时满足P＜0.05、VIP＞1.0的变量为差异代谢物。通过分析，筛选出各处理中葡萄果实受影响最大的挥发性香气化合物，分别为2-己烯醛、反-2-己烯醛、正己醛和正己醇，其均为C6化合物。有研究表明，“中性”葡萄果实中次级代谢产物即挥发性香气化合物含量最多的是C6醛和C6醇，酯含量较低，这也是‘蛇龙珠’酿酒葡萄的主要特征之一，这一研究结果与本实验相符。次生代谢物积累的诱导是一种重要的应激反应，依赖于生物或非生物诱导子作为协调多种生物合成基因表达的调节信号。茉莉酸盐作为植物特异性的诱导子信号分子，对植物生理和发育过程的激活具有重要作用。因此，本研究中，经外源MeJA类物质处理后，葡萄果实中的含量最高、受影响最大的挥发性化合物为C6类化合物。![]()
2.3 MeJA和MDJA处理后葡萄果实C6化合物热图分析
图4展示了简要的代谢途径，热图的每个圆形中的数据已均质化，同时彩色框表示这些化合物的相对含量（红色代表含量水平较高；蓝色代表含量水平较低）。由图4可以看出，正己醛和反-2-己烯醛为两种主要的C6醛，其在葡萄果实转色初期（E-L 35）及转色结束期（E-L 36）含量大幅度增加，随后在成熟中后期（E-L 37、E-L 38）逐渐减少。顺-3-己烯醛作为反-2-己烯醛的同分异构体，其含量随果实的生长发育积累并不是很多。同时可以明显看出，与CK组相比，0.1E及5D处理组中反-2-己烯醛、正己醛及顺-3-己烯醛含量较丰富。主要的C6醇（正己醇、反-2-己烯醇）是ADH的直接产物，其在果实成熟中后期积累较多，且在葡萄果实采收期时（E-L 38），0.1E、5D及10D处理组中正己醇和反-2-己烯醇含量较其他处理组丰富。研究表明，在‘赤霞珠’葡萄中，醛类物质是浆果发育中期的特征，醇类物质是发育晚期的特征，这与本研究结果一致。
综上所述，0.1E及5D处理在果实成熟中后期促进了C6醛类化合物的积累，在果实采收期时增加了C6醇类物质的含量。![]()
最适浓度MeJA和MDJA处理对‘蛇龙珠’葡萄果皮LOX、HPL、ADH活力的影响由图5可看出，不同处理下的‘蛇龙珠’葡萄果皮中LOX活性均有一个峰值，在果实转色结束时（E-L 36）达到最大值后逐渐下降，10E处理组除外，其LOX活性峰值在成熟中期（E-L 37）出现。同时经较低浓度的MeJA和MDJA处理后，果皮中LOX活性在不同生长阶段与CK组相比均得到提高，在LOX活力达到最高值时（E-L 36），0.1E及5D处理的LOX活性分别比CK组提高了15.26%和14.94%。鞠延仑等在对‘赤霞珠’酿酒葡萄进行采前外源MeJA喷施处理后发现，LOX活性得到增加，同时其在葡萄果实生长的过程中活性先增大后减小，这可能与LOX的生理作用有关，LOX是负责LOX路径第一步反应的第一组，在发育过程中LOX活性与外界的环境紧密相关。![]()
如图6所示，HPL的活性从果实转色期（E-L 35）后缓慢下降，经0.1E和5D处理喷施后，葡萄中的HPL活力均高于CK组，在E-L 35转色期，CK组活力为38.49 U/L，0.1E处理后其活力提升为43.81 U/L，5D处理后活力提高为40.90 U/L，而10E处理组下的HPL活力整体低于0.1E及5D处理组。如图7所示，ADH活性随着葡萄果实生长，整体呈现上升的趋势。其中，采收期（E-L 38）ADH活力达到最大值，此时0.1E及5D处理组相比于CK组分别提高了49.10 U/L和46.37 U/L；而10E处理后，E-L 35到E-L 38时期其ADH活性整体明显低于CK组。综上所述，随着葡萄果实的生长，0.1E及5D处理能够促进LOX、HPL及ADH活性，而10E处理对其则产生明显的抑制作用。这一结果的产生可能与MeJA类物质的浓度有关，其还有待于进一步探究。‘蛇龙珠’葡萄果实C6类化合物与LOX、HPL、ADH活力相关性分析C6醛是葡萄果实的主要香气化合物，产生于脂肪酸代谢途径，经LOX和HPL作用生成，C6醇是由ADH还原其各自的醛产生，这些化合物为葡萄果实提供绿叶气味。由图8可以看出，脂肪酸代谢途径关键酶LOX、HPL及ADH活力与其代谢途径的次级产物（C6醛、C6醇）之间具有显著的相关性。整体来看，各个处理组中的LOX及HPL与C6醛类物质之间呈显著正相关，与C6醇类物质之间呈负相关性；而ADH则相反。这与鞠延仑等在对‘赤霞珠’酿酒葡萄进行采前外源MeJA喷施处理后发现LOX经MeJA处理后活性增加，葡萄果实主要挥发性化合物1-己醇及正己醛等C6化合物含量提高的结论一致。同时可以明显看出，与CK组相比，0.1E与5D处理组中脂肪酸代谢途径各个关键酶与代谢产物之间的相关性更强，这说明较适浓度的MeJA与MDJA处理对脂肪酸代谢具有积极影响，同时很好地证明了脂肪酸途径中“绿叶挥发物”（C6类物质）的积累受MeJA类物质的影响。0.1 mmol/L MeJA和5 mmol/L MDJA处理可促进‘蛇龙珠’葡萄果实百粒质量、总糖含量、可溶性固形物质量分数、pH值、总酚及总花色苷含量的增加，降低果实可滴定酸含量，从而提高和改善果实品质。并且该浓度处理后，葡萄果实C6类化合物含量得到了明显的提高，更加突出了果实的品种香气。同时，脂肪酸代谢途径中各个关键酶活性与代谢产物之间极显著相关性也说明了较适浓度的MeJA类物质处理对‘蛇龙珠’葡萄果实中绿叶挥发物的积累具有积极作用。
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李蔚，女，1992年生，甘肃省会宁人，中共党员，农学博士。2020年博士毕业于甘肃农业大学园艺学院，果树学专业。国家二级品酒师。毕业同年进入甘肃农业大学食品科学与工程学院工作，主要科研方向为酿酒葡萄与葡萄酒品质调控。
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冶楠，女，回族，1997年1月7日出生于甘肃省陇南市徽县，2021年毕业于甘肃农业大学食品质量与安全专业，获得工学学士学位，同年9月推免进入甘肃农业大学食品科学与工程学院食品科学专业攻读硕士学位，主要研究方向为葡萄果实香气代谢调控与机制。本文《茉莉酸甲酯类生长调节剂对‘蛇龙珠’葡萄果实品质及脂氧合酶代谢途径的影响》来源于《食品科学》2023年45卷第8期248-256JIANG页，作者：冶 楠，张 珍，吕转转，杜建明，张生祥，李 蔚*。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20230602-009。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。
实习编辑：天津商业大学 梁雯菁，责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网。
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