高浓度赤霉素抑制采后“贵妃”芒果果皮转色的生理与分子机制研究

Mango (Mangifera indica L.) is an important and dominant tropical fruit in Hainan province, it plays an important role in the development of agriculture and economy of Hainan.Color is an important sensory trait of fruit commodity,plant hormone- gibberellin (GA) has important effects on quality formation,fruit storage and color development,and so on.‘Guifei’ is main mango cultivar in Hainan,unsuitable concentrations of GA in pre-harvest or postharvest could make peel color can’t change normally,even if the exogenous ethylene was applied on it,the peel color still couldn’t change completely,it is called as ‘un-accelerated fruit phenomenon’.In recent years,it influences the mango quality and limit the improvement of economic benefits in Hainan.In this project,from the views of physiology,biochemistry and gene expression regulation,‘Guifei’ mango are used to study the effects of preharvest GA treatment on endogenous hormones and pigment synthesis,and to study the regulation of GA treatment and exogenous ethylene on ripening quality and pigment (chlorophyll）degradation.Meanwhile, the internal relations between GA,endogenous hormone,exogenous ethylene and peel color are discussed.Besides this,the possible mechanisms of ‘un-accelerated fruit’ phenomenon will be revealed.The study has important theoretical and practical significance for reasonable application of GA,and ensuring quality and safety of mango fruit.It could promote development of mango industry healthily and stably in Hainan province.

芒果（Mangifera indica L.）是海南重要的优势热带水果，在海南农业和经济发展中占有重要地位。色泽是果实重要的外观商品性状，植物激素赤霉素（GA）对于果实品质形成、贮藏保鲜和色泽发育等具有重要的影响。‘贵妃’是海南重要的主栽芒果品种，采前、采后不合理施用GA（施用过量），可导致芒果后熟时果皮不能正常转色（滞绿），即使施用外源乙烯，果皮仍然不能完全转色，出现“沤不熟”现象，目前此问题已严重影响了海南芒果的品质和经济效益的提高。本项目以‘贵妃’芒果为试验材料，通过采前、采后两种GA处理方式，从生理生化和基因表达调控两个角度，研究不同浓度GA处理对芒果贮藏品质和果皮色泽的影响，探讨外源GA与果皮色泽、内源激素、乙烯释放等的内在关系，揭示‘贵妃’芒果“沤不熟”现象发生的可能机制。此研究对于生产上科学合理的施用GA、保证芒果品质安全、促进海南芒果产业健康发展具有重要的理论与实践意义。

芒果（Mangifera indica L.）是海南重要的优势热带水果，在海南农业和经济发展中占有重要地位。‘贵妃’是海南重要的主栽芒果品种，不合理施用GA3处理可导致芒果后熟时果皮不能正常转色（滞绿），此问题严重影响了海南芒果的品质和经济效益的提高。本项目以台农和贵妃芒果为试验材料，研究表明：（1）研究并明确了“台农”和“贵妃”芒果对采前和采后不同浓度GA3处理的生理反应存在显著差异,台农芒果采前与采后以1.0 g/L处理的保鲜效果最好，3.0g/L处理则加速果实成熟与转色。类胡萝卜素是主要色素物质，叶绿素酶和八氢番茄红素合成酶PSY在台农芒果色泽转变中起主要作用。贵妃芒果以0.5g/L处理的保鲜效果最为显著，且果实能够正常转色，较高浓度GA3处理（2.0 g/L以上）果皮不能完全转色，2.0 g/L的GA3浓度是导致贵妃芒果“沤不熟”的阈值。花青素是贵妃果皮的主要色素物质，二氢黄酮醇还原酶（DFR）和 CHI酶在贵妃芒果色泽转变中起主要作用。（2）采前和采后GA3处理，能够显著提高果实内源GA3含量，随着GA3施用浓度的提高，内源GA3含量逐渐增加 ；采前和采后GA3处理能够显著抑制果实内源乙烯释放量，而采后外源乙烯处理则能够显著促进果实内源乙烯释放，促进成熟与衰老。较低浓度乙烯催熟（0.4 g/L）能够提高果实的营养品质，延缓成熟与转色，但浓度过高（0.8 g/L）会到导致果实难以转色，加速果实劣变。（3）qRT-PCR和转录组分析表明：高浓度GA3抑制了贵妃芒果花青素合成的关键酶基因PAL、4CL、CHI的表达，同时显著抑制抑制了转录因子MYB75/PAP1的表达，这可能是高浓度GA3导致‘贵妃’芒果果皮不能正常转色-----“沤不熟”现象发生的重要原因。项目组发表论文5篇，培养硕士生3人，本科生2人。