ABA及其抑制剂对无花果果实成熟的影响

张 涵，乔 菡，廖亚军，沈元月

(农业应用新技术北京市重点实验室/北京农学院植物科学技术学院，北京 102206)

无花果(FicuscaricaL.)属于桑科(Moraceae)榕属植物，其果实营养丰富，属于药食同源的水果。近年来，无花果营养健康价值不断被发现；随着需求量和市场不断扩大，无花果被引入北京并设施栽培成功[1-3]。无花果不耐储运，因此研究其成熟调控的生理机理具有重要的产业意义。

引入拉格朗日乘子，得到Γ=I（Y，Xu）-λ（uTu-1）/2，两边对u做偏导，即可转为对互信息矩阵的本征值和本征向量的求解问题，根据本征值的降序排列，可得到对应的本征向量集合，此即为因子的各个主成分转换向量。

果实成熟分为呼吸跃变型和非呼吸跃变型[4]。无花果果实成熟属于呼吸跃变型，在成熟时出现呼吸峰和乙烯释放峰值，并且外源乙烯的处理能促进无花果膨大着色以及果实软化[5-6]。乙烯受体抑制剂1-甲基环丙烯(1-methylcyclopropene, 1-MCP)却不能延缓无花果的成熟，这表明乙烯调控无花果成熟有别于传统的呼吸跃变型果实[6-7]。

1.2.1 采样点的布设根据标准DZ/T 0295-2016的要求布设3个样品缸，样品缸材质为（1.1）要求的，每个样品缸架设离地面10m的台子，同时布设一个空白缸，空白缸内装满蒸馏水，密封后放置在室内。根据青海天气情况，每年只有夏天有雨才能回收样品，所以样品缸的布设时间为每年6月至9月最为合适。本实验组选择的是2017年7月。

脱落酸(abscisic acid)在非呼吸型果实成熟中发挥重要作用，参与呼吸跃变型果实的成熟调控[8-13]。ABA能触发跃变型果实番茄乙烯的大量合成并启动其成熟进程[10]。李春丽等测定无花果果实发育过程中内源激素的动态变化，认为ABA与无花果果实成熟密切相关[14]。目前ABA与无花果果实成熟关系还不是十分清楚。

由于无花果的后熟现象不明显，只能在树上等到完熟后才能采摘，因此无花果非常不耐储运[15-17]。无花果采后保鲜一直是生产、运输及销售过程中的一个难题，制约无花果产业的发展[18]。只有研究清楚其成熟的生理机理才能从根本上解决采后保鲜的问题。为了揭示ABA在无花果果实成熟中的生理作用，以‘玛斯义陶芬’(‘Masui Dauphine’)为材料，使用一定浓度的ABA及其抑制剂氟啶酮(Fluridone)对发育中的无花果果实进行外源处理，研究ABA在无花果果实成熟中调控作用，为无花果的成熟保鲜提供理论支撑。

1 材料与方法

1.1 供试果树

1.2.1 无花果的外源处理 无花果的果实成熟周期在80 d左右，果实的成熟规律自果树的下部依次往果树的上部逐渐成熟，如图1箭头所示。

1.2 试验方法

试验于2017年夏季，在北京农学院东大地6号温室进行。该温室常年可提供无花果试材(室温环境22～25 ℃，相对湿度50%～80%，光照时间14 h/d)，试验条件稳定。选取3年生‘玛斯义陶芬’无花果用于试验，该果树生长发育良好，果实产量高。分别记录果实发育30、50、70、75、77、80 d的状态，标记为SG、BG、DG、IR、PR、FR(小绿、大绿、褪绿、始红、片红、全红)6个时期。

1.2.2 可溶性固形物的测定 将需要测定的果实采摘，放在冰上带回实验室，用水冲洗干净后擦干。阿贝折光仪用超纯水校准，将果实切碎用纱布包住，用力挤出果实里的汁液滴在阿贝折光仪的镜片上，记录数据。试验重复3次。

图1 无花果果实自下而上成熟Fig.1 The mature of fig fruits from bottom to top

选取发育60 d左右的无花果果实，根据李春丽等[14]对无花果内源ABA含量的测定，选用ABA浓度为100 μmol/L(母液1 mol/L，乙醇溶解，水稀释)溶液，氟啶酮浓度200 μmol/L(母液1 mol/L，乙醇溶解，水稀释)溶液，用脱脂棉签蘸取并均匀涂抹在果实的表面。由于无花果果实的表面有一层蜡质层，需要在涂抹液中加入0.1%的吐温-20作为表面活性剂，使涂抹液能均匀分布在果实表面，每天涂抹1次，连续涂抹3 d。以同一株树上相邻间发育早的果实作为ABA处理的对照组，发育晚的果实作为氟啶酮处理的对照组，对照果实涂抹与以上2个试验组相同浓度的乙醇及含有0.1%吐温-20的水溶液。每个试验组重复3次。

无花果果实的生长发育曲线呈双S型，有2次膨大时期，从果实萌发到完全成熟需要近90 d的发育时期：前30 d果实快速增大，这是第1次膨大期；此后，果实外观发育缓慢，主要表现为内部种子的发育；70 d左右果实发育到褪绿时期；褪绿期后的果实开始剧烈膨大、软化并着色，在2～3 d内果实体积成倍增大，含糖量急剧上升，属于第2次膨大期(图2)。

ABA处理6 d后的果实开始出现着色膨大并软化的现象，处理8 d后的果实全部着色膨大软化，对照组果实则成熟进度缓慢；对照组果实发育成熟期在20 d后，说明ABA处理促进果实成熟期，提前10 d左右(图3)。ABA处理的无花果果实可溶性固形物含量为17.6 % FW，花色苷含量为48.3 μg/g FW；对照果实可溶性固形物含量为11.5 % FW，花色苷含量为2.3 μg/g FW(图4)。结果表明，ABA对无花果成熟起明显促进作用。

2 结果与分析

2.1 无花果果实的发育

1.2.3 花色苷的测定 取待测的无花果果皮0.5 g，用液氮研磨成细粉，加入5 mL pH 3.0的80%乙醇溶液在50 ℃浸提3 h，蒸干，加入甲醇溶液至30 mL，摇匀至提取物完全溶解，取试样溶液0.5 mL，用0.45 μm灭菌膜过滤，滤液备用。C18色谱柱(4.6 mm×250 mm，5 μm)，流动相为0.2%甲酸溶液-乙腈(98∶2)混合溶液梯度洗脱，流量为1 mL/min，柱温30 ℃，进样量10 μL，检测波长520 nm[19]。试验重复3次。

2.2 ABA处理对无花果成熟的影响

5.2.3 “合作社+基地+农户”的产业化发展水平不断提高。相继成立了大荔新法核桃专业合作社、大荔绿达核桃专业合作社等6个核桃专业合作社，使产销一体化模式逐步形成，产业化水平进一步提高。

图2 无花果果实生长发育曲线Fig.2 The growth curve of fig fruit

注;A. ABA处理后0 d；B. ABA处理后6 d；C. ABA处理后8 d。Note:A. 0 day after ABA treatments; B. 6 days after ABA treatments; C. 8 days after ABA treatments.图3 ABA处理无花果果实Fig.3 ABA treatments on fig fruits

注：不同字母表示差异显著(P<0.05)。Note: Different letters showed significant differences (P<0.05). 图4 ABA及对照处理无花果中可溶性固形物和花色苷含量Fig.4 The soluble solids and anthocyanin contents in the ABA-treated and control figs

2.3 氟啶酮处理对无花果成熟的影响

处理后20 d，氟啶酮处理变化不明显，而对照组开始膨大、着色并软化(图5)。氟啶酮处理的无花果果实可溶性固形物含量为10.6% FW，花色苷含量为1.7 μg/g FW；对照果实可溶性固形物含量为17.9 % FW，花色苷含量为53.4 μg/g FW(图6)。结果表明，抑制果实中ABA的合成延缓无花果果实的成熟进程。

注：A.氟啶酮处理后0 d； B.氟啶酮处理后20 d。Note:A. 0 day after Fluridone treatments; B. 20 days after Fluridone treatments.图5 氟啶酮处理无花果果实Fig.5 Fluridone treatments on fig fruits

注：不同字母表示差异显著(P<0.05)。Note: Different letters showed significant differences (P<0.05).图6 氟啶酮及对照处理无花果中可溶性固形物和花色苷含量Fig.6 The soluble solids and anthocyanin contents in the fluridone-treated and control figs

3 讨 论

呼吸跃变型果实无花果发育的中后期(60 d左右)，通过外源涂抹ABA对无花果果实的成熟起促进作用(图3)，无花果果实糖的积累和花色苷的合成速度增快(图4)。通过外源涂抹ABA抑制剂氟啶酮果实的发育进程变缓(图5)，且与果实成熟相关的物质积累与合成被显著的抑制(图6)。结果表明，ABA对无花果的成熟起促进作用。

刺玫果（Rosa davurica Pall.）蔷薇科植物果实,广泛分布于黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、河北、山西等地[1]。黄酮类化合物是刺玫果最重要的活性物质之一，且黄酮类化合物能够在体内新陈代谢过程中产生大量简单的酚酸类物质[2]，可以显著增强其他抗氧化剂的作用。因此，本实验通过测定刺玫果的总黄酮含量，以及体外清除自由基DPPH速率来初步探讨刺玫果提取物体外抗氧化作用。

无花果果实由开始成熟到完熟时间非常短，而且后熟现象不明显[20]。无花果果实采后及运输过程中很容易腐败变质，这限制无花果的发展。根据之前的报道，呼吸跃变型果实的成熟主要由乙烯调控[4]，但在成熟期前用乙烯抑制剂不能有效抑制无花果果实的成熟[7]。通过调控乙烯水平控制无花果果实成熟，在生产上并不能得到很好的应用。根据本试验研究结果，ABA能够控制无花果的成熟进程，而ABA抑制剂能抑制无花果的成熟(图3-5)。ABA及其抑制剂有望在无花果果实成熟调控中得到应用。另外，ABA和乙烯的关系是无花果成熟中重要的研究课题。