不同光質(zhì)補(bǔ)光對(duì)富士蘋果果實(shí)品質(zhì)的影響

王競(jìng)　唐雪東　程存剛　周江濤　陳艷輝　李鑫　張艷珍　劉炳含

摘? ? 要：【目的】探究不同光質(zhì)補(bǔ)光對(duì)富士蘋果果實(shí)品質(zhì)的影響，為提高蘋果果實(shí)品質(zhì)提供參考依據(jù)?！痉椒ā恳?年生煙富3/M9-T337為材料，以自然光為對(duì)照，設(shè)置7個(gè)補(bǔ)光處理，分別為白光（W）、藍(lán)光（B）、紅光（R）、紫外光（UVA）、紅藍(lán)光組合9∶1、6∶1、3∶1（BR1、BR2、BR3），測(cè)定果實(shí)品質(zhì)以及色澤形成相關(guān)關(guān)鍵基因表達(dá)差異?！窘Y(jié)果】不同光質(zhì)補(bǔ)光條件下可溶性糖含量BR3＞R＞B＞W(wǎng)＞RB2＞CK。藍(lán)光顯著降低可滴定酸含量。BR3處理顯著增加果實(shí)中可溶性固形物含量，達(dá)到了對(duì)照組的1.18倍。紅光、紫外光、BR3處理維生素C含量分別比對(duì)照增加28.35%、18.53%、10.49%。BR3中花青苷含量最高，是對(duì)照組的1.6倍。BR3處理色澤形成相關(guān)關(guān)鍵基因MdDFR、MdUFGT、MdCHS、MdF3H、MdMYB10上調(diào)最為顯著，分別是對(duì)照組的4.17倍、1.94倍、5.23倍、6.71倍、5.03倍?！窘Y(jié)論】BR3處理?xiàng)l件下，果皮中花青苷含量最高，色澤形成相關(guān)基因表達(dá)量上調(diào)最為顯著，同時(shí)也能夠增加果實(shí)維生素C、可溶性糖、可溶性固形物含量，降低可滴定酸含量，果實(shí)品質(zhì)的提升效果最好。

關(guān)鍵詞：蘋果；補(bǔ)光；LED；果實(shí)品質(zhì)

中圖分類號(hào)：S661.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1009-9980（2024）03-0459-11

Effects of light quality on Fuji apple fruit quality

WANG Jing1， 2， TANG Xuedong1*， CHENG Cungang2*， ZHOU Jiangtao2， CHEN Yanhui2， LI Xin2， ZHANG Yanzhen2， LIU Binghan1

（1College of Horticulture， Jilin Agricultural University， Changchun 130118， Jilin， China; 2Research institute of Pomology， Chinese Academy of Agricultural Sciences， Xingcheng 125100， Liaoning， China）

Abstract： 【Objective】 The study explored the effect of light quality on the quality of Fuji apple fruit to found out the best light application scheme. 【Methods】 Using Yanfu 3 as the material， 96 Fuji apple plants with normal and consistent growth were selected and divided into 8 groups， for treatments with natural sun light （CK）， white light （W）， blue light （B）， red light （R）， and ultraviolet light （UVA）， and mixed light treatments of BR1 （blue light∶red light=1∶9）， BR2 （1∶6）， and BR3 （1∶3）， and 12 plant-based replicates were set in each group. One protective tree was left between the different treatment groups to eliminate mutual interference between the treatments. From May 20th to mid-to-early November， light supplement was carried out at 05：00—07：00 and 18：00—21：00 every day. The light supplement was directly from above the plant， at the same height， 2.5 meters above the ground. The soluble sugars， titratable acids， soluble solids， vitamin C， fruit hardness， fruit coloration and anthocyanin content of apple fruit were determined， and the expression of five key genes related to color formation， including MdDFR （dihydroflavonol reductase）， MdUFGT （flavonoid glycosidyltransferase）， MdCHS （chalcone synthetase）， MdF3H （flavanone 3-hydroxylase） and transcription factor MYB10， were analyzed. 【Results】 Different light quality affected the accumulation of soluble sugars in apple fruit. At 30 days， the soluble sugar content in R， UV， BR2 and BR3 treatment groups increased rapidly， and at 40 days， all treatments increased significantly compared with CK， and at 50 days， the accumulation of soluble sugars in BR3 treatment group was much higher than that in the other treatments， and soluble sugar content was increased by 7.69%， which indicated that BR3 treatment group had the most significant effect in promoting the accumulation of soluble sugars. In addition， single red light， blue light and white light also had great effect on soluble sugar content of fruits， which increased by 5.51%， 5.10% and 3.76%， respectively. The titratable acid content decreased significantly in all treatment groups at 50 days， and the blue light treatment group had the most significant effect in decreasing titratable acid content， which was decreased by 15.6%. The influence of BR1， BR3 and white light was the second， with decreases of 7.91%， 8.11% and 9.33%， respectively. Titratable acid content in BR2 treatment was reduced by only 1.81% compared to the control， but it was 1.85% higher in red light treatment than that of the control. The soluble solids content in all treatment groups were increased at 30 days compared with 20 days， and increased in all treatments except blue light treatment and ultraviolet light treatment at 40 days. At 50 days， the soluble solids content in red light and BR3 was the highest， which was 1.18 times that of the control group， and in the BR2 treatment it was 1.13 times that of the control group. Compared with the control， the soluble solids content in BR1， UVA， W and B increased by 4.50%， 5.05%， 3.86% and 6.86%， respectively. The results of these experiments showed that different light quality could increase the content of soluble solids in fruit， and red light and BR3 treatments had the most significant effect in increasing the content of soluble solids. At 20 days， vitamin C content in the control group， the red light treatment and BR2 treatment group reached the peak value. At 30 days， vitamin C contents in white， blue， ultraviolet， BR1 and BR3 treatment groups reached the highest value. At 40 days， vitamin C content in each treatment group decreased. At 50 days， vitamin C was the highest in the red light treatment group， which increased by 28.35% compared with the control group， followed by the purple light treatment， which increased by 18.53%. Compared with the control group， Vc content in BR1， BR2 and BR3 increased by 10.60%， 4.24% and 10.49%， respectively. White and blue light treatment had the least effect on vitamin C content， increasing by only 1.11% and 1.56%. The hardness of fruit was the highest when the light was supplied for 20 days and higher in all light treatments than that of the control group. As the ripeness of the fruit gradually increased， the hardness of the fruit gradually decreased. At 50 day， BR1， BR2 and BR3 had a significantly higher hardness， which increased by 14.83%， 15.60% and 16.37% compared with the control group， respectively. Red light and blue light increased fruit hardness by 11.76% and 8.95%， respectively. The content of anthocyanins in the peel of each treatment group increased rapidly， and the increase was the most significant at 40 days. At 50 days， the content of anthocyanins in the BR3 treatment group was the highest， which was 1.6 times that of the control group. BR1 and BR2 had only 1.29 times that of the control group. Supplementation of single red light promoted the accumulation of anthocyanins in the peel， which was only 1.13 times that of the control. The addition of white light and blue light did not have a significant effect in the increase of anthocyanin content in the peel. The expression of key genes related to color formation， MdDFR， MdUFGT， MdCHS， MdF3H and MdMYB10 were all regulated， and their expression in BR3 treatment group was the most significantly up-regulated， being 4.17， 1.94， 5.23， 6.71 and 5.03 times that of the control group， respectively. 【Conclusion】 Supplementation of different light quality can increase the content of soluble solids in fruit， and the combination of red light and red blue （3∶1） has the best effect. Red light treatment can increase vitamin C， soluble sugars and titratable acids in the fruit; blue light treatment is effective to reduce the content of titratable acid in the fruit. The combined treatment with red and blue （3∶1） light is most effective in increasing the content of anthocyanins in the peel and the expression of genes related to color formation. The treatment also increases the content of vitamin C， soluble sugars and soluble solids in the fruit， reduces the content of titratable acid， and thus has the best effect in improving the quality of the fruit.

Key words： Apple; Fill light; LED; Fruit quality

我國蘋果栽培面積和產(chǎn)量均居世界首位[1]。富士是我國蘋果的主栽品種，占我國蘋果栽培面積的70%[2]。由于產(chǎn)地與氣候條件的不同，果實(shí)品質(zhì)存在差異[3]。光環(huán)境中光質(zhì)變化對(duì)不同植物的果實(shí)品質(zhì)影響顯著[4]。

不同光質(zhì)補(bǔ)光主要改善了樹體的光照條件，進(jìn)而影響果實(shí)各項(xiàng)指標(biāo)，包括可溶性糖含量、可滴定酸含量、可溶性固形物含量、維生素C含量、果實(shí)硬度、果實(shí)色澤、花青苷含量、單果質(zhì)量、果形指數(shù)等[5-8]。研究表明，在設(shè)施栽培櫻桃中補(bǔ)光提高櫻桃糖分含量，促進(jìn)了果實(shí)成熟進(jìn)度，比對(duì)照組提早6 d左右[9]。在草莓研究中發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)光有利于提高設(shè)施草莓產(chǎn)量、改善果實(shí)外觀和內(nèi)在品質(zhì)[10]。補(bǔ)光有利于改善瑞都香玉葡萄果實(shí)品質(zhì)，促進(jìn)葡萄果實(shí)發(fā)育、成熟[11]。補(bǔ)光可以促進(jìn)馬鈴薯營養(yǎng)生長及生物量積累，進(jìn)而提高馬鈴薯產(chǎn)量、改善塊莖品質(zhì)[12]。在金鵬1號(hào)番茄上的研究發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)充LED光質(zhì)能夠增加果實(shí)中可溶性固形物含量，提高果實(shí)含酸量[13]。崔曉輝等[14]在薄皮甜瓜中研究發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)光有利于增加果實(shí)中可溶性糖含量。在西葫蘆研究中發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)光處理顯著提高果實(shí)中維生素C含量和糖酸比[15]。

花青苷合成是通過苯丙氨酸途徑來實(shí)現(xiàn)的，其相關(guān)基因主要有二氫黃酮醇還原酶（dihydroflavonol 4-reductase，DFR）、類黃酮糖苷轉(zhuǎn)移酶（UDP glycose： flavonoid 3-O-glucosyl transferase，UFGT）、查爾酮合成酶（chalcone synthase，CHS）、黃烷酮3-羥化酶（flavanone-3-hydroxylase，F(xiàn)3H）和MdMYB10。

光是蘋果生產(chǎn)過程中的重要環(huán)境因素之一，影響蘋果果實(shí)品質(zhì)形成。但目前對(duì)于光質(zhì)調(diào)控蘋果果實(shí)品質(zhì)形成的機(jī)制尚未見報(bào)道。因此筆者以煙富3/M9-T337蘋果為試材，進(jìn)行不同光質(zhì)調(diào)控，比較果實(shí)色澤及內(nèi)在品質(zhì)差異，探究光質(zhì)對(duì)果實(shí)品質(zhì)的影響，從而篩選出提高蘋果品質(zhì)的適宜光質(zhì)配比，為提高蘋果果實(shí)品質(zhì)提供參考。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2022年5月開始在遼寧省興城市中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所溫泉試驗(yàn)基地蘋果栽培示范園進(jìn)行，試驗(yàn)材料為七年生的煙富3，嫁接砧木為M9-T337矮化砧。

1.2 試驗(yàn)處理

選取生長良好、長勢(shì)一致的植株96株，分成8組，自然不補(bǔ)光為對(duì)照（CK）、白光（W）、藍(lán)光（B）、紅光（R）、紫外光（UVA），以及補(bǔ)光強(qiáng)度組合（藍(lán)光∶紅光）BR1（1∶9）、BR2（1∶6）、BR3（1∶3），每組12株重復(fù)，每株樹采2個(gè)果實(shí)用于測(cè)定。不同處理組間留有1株保護(hù)樹，排除處理間的相互干擾。于9月1日至11月6日進(jìn)行補(bǔ)光，補(bǔ)光時(shí)間為05：00—07：00與18：00—21：00，補(bǔ)光時(shí)間總計(jì)66 d共330 h，通過定時(shí)器來控制不同處理補(bǔ)光時(shí)間。果實(shí)于幼果期進(jìn)行套袋處理，于10月12日進(jìn)行摘袋。果實(shí)采收時(shí)間為9月30日、10月12日、10月24日、11月6日，當(dāng)日07：30開始采收，一半用液氮保存后進(jìn)行后續(xù)指標(biāo)測(cè)定，另一半及時(shí)進(jìn)行果實(shí)品質(zhì)相關(guān)指標(biāo)的測(cè)定。光源為上海合鳴公司生產(chǎn)50 W圓盤形植物補(bǔ)光燈，補(bǔ)光燈在植株正上方，高度一致，距離地面2.5 m。各處理組其他田間管理一致。土壤pH值為6.9，有機(jī)質(zhì)含量（w，后同）為14.70 g·kg-1，堿解氮含量為88.03 mg·kg-1，速效磷含量為64.64 mg·kg-1，速效鉀含量為128.10 mg·kg-1。

1.3 果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定

用水浴恒溫紫外可見分光光度計(jì)測(cè)定可溶性糖含量；用905全自動(dòng)電位滴定儀測(cè)定可滴定酸含量；用PAL-1型折射儀測(cè)定可溶性固形物含量；用905全自動(dòng)電位滴定儀測(cè)定維生素C含量；用TA-HDplus物性分析儀測(cè)定果實(shí)硬度。

采用紫外可見分光光度計(jì)法測(cè)定花青苷含量[16]，稱取粉碎后的樣品0.2 g于10 mL壓口離心管中，放入5 mL提取液，蓋蓋并搖勻，避光保存24 h，取出放入離心機(jī)中50 ℃、6000 r·min-1離心5 min。提取上清液放入10 mL壓口離心管中，用水浴恒溫紫外可見分光光度計(jì)進(jìn)行測(cè)定。

采用CM-700d型色差儀測(cè)定果實(shí)色澤參數(shù)（L、a、b、c、h），每次測(cè)定前用D65光源，0 ℃觀察角，白色標(biāo)準(zhǔn)色板進(jìn)行校準(zhǔn)；值越大表示樣品表面光澤越好；a值正值為紅色，值越大表示紅色越深；b值正值為黃色，值越大表示黃色越深；h值其變化范圍在0～180°，h＜50°時(shí)，值越小紅色越深；c值為色飽和度，其值越大表示顏色越純。

采用RNAprep Pure Plant Plus Kit試劑盒（DP441，天根，中國）提取樣品總RNA，以RNA為模板，使用反轉(zhuǎn)錄試劑盒TransScript?One-Step gDNA removal and cDNA Synthesis SuperMix合成cDNA。

采用試劑盒PerfectStart Green qPCR SuperMix（Vazyme，中國）和熒光定量PCR儀（Bio-Rad，美國）進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量PCR（qRT-PCR）。引物由生工生物工程有限公司合成。引物序列見表1。以MdActin為內(nèi)參基因，按2-ΔΔCT法計(jì)算基因相對(duì)表達(dá)水平。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

使用Excel 2019軟件進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理，采用SAS 9.4進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析，檢驗(yàn)范圍p＜0.05為顯著，p＜0.01為極顯著。所有試驗(yàn)均3次重復(fù)，結(jié)果用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤”來表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同光質(zhì)補(bǔ)光對(duì)果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)的影響

2.1.1 不同光質(zhì)補(bǔ)光對(duì)果實(shí)糖酸含量的影響 由圖1顯示，不同光質(zhì)補(bǔ)光影響蘋果果實(shí)中可溶性糖含量的積累。30 d時(shí)R、UV、BR2、BR3處理可溶性糖含量迅速增加，40 d時(shí)所有處理可溶性糖含量均同步大幅度上升，50 d時(shí)BR3處理可溶性糖含量高于其他處理，與CK相比增加了7.69%，這表明BR3處理對(duì)促進(jìn)可溶性糖含量的積累效果最為顯著。此外，單紅光、藍(lán)光和白光也對(duì)果實(shí)的可溶性糖含量有較大影響，分別比對(duì)照增加了5.51%、5.10%、3.76%。

由圖2可知，與其他處理不同，白光與紫外光處理30 d內(nèi)可滴定酸含量無明顯下降趨勢(shì)。紫外光與BR2、BR3處理在40 d時(shí)可滴定酸含量略有上升。所有處理均在第50天時(shí)可滴定酸含量出現(xiàn)顯著下降，其中藍(lán)光處理可滴定酸含量下降最為顯著，下降15.60%。BR1、BR3和白光的影響次之，分別降低了7.91%、8.11%、9.33%。BR2處理與對(duì)照相比僅降低了1.81%。紅光處理與對(duì)照相比可滴定酸含量升高1.85%。

2.1.2 不同光質(zhì)補(bǔ)光對(duì)果實(shí)可溶性固形物含量的影響 由圖3所示，30 d時(shí)所有處理的可溶性固形物含量與20 d時(shí)相比均呈上升趨勢(shì)，40 d時(shí)除藍(lán)光、紫外光處理以及對(duì)照外，其他處理均有所上升。50 d時(shí)紅光與BR3處理果實(shí)中的可溶性固形物含量最高，達(dá)到了對(duì)照的1.18倍。BR2處理果實(shí)中的可溶性固形物含量達(dá)到了對(duì)照的1.13倍。而BR1、紫外光、白光和藍(lán)光處理與對(duì)照相比，果實(shí)中可溶性固形物含量分別提高4.50%、5.05%、3.86%、6.86%。試驗(yàn)結(jié)果表明，不同光質(zhì)補(bǔ)光均能提高果實(shí)中可溶性固形物含量，其中紅光和BR3處理對(duì)增加果實(shí)中可溶性固形物含量的作用最為顯著。

2.1.3 不同光質(zhì)補(bǔ)光對(duì)果實(shí)維生素C含量的影響 由圖4可知，20 d時(shí)對(duì)照與紅光以及BR2處理維生素C含量達(dá)到峰值。30 d時(shí)白光、藍(lán)光、紫外光、BR1以及BR3處理維生素C含量達(dá)到峰值。40 d時(shí)各處理維生素C含量均有所下降。50 d時(shí)紅光處理果實(shí)中維生素C含量最高，與對(duì)照相比增加了28.35%，其次為紫外光處理，增加了18.53%。BR1、BR2和BR3三個(gè)處理與對(duì)照相比，分別顯著增加了10.60%、4.24%、10.49%。白光處理對(duì)維生素C含量影響最小，僅增加了1.11%，藍(lán)光處理使維生素C含量顯著減少6.44%。

2.1.4 不同光質(zhì)補(bǔ)光對(duì)果實(shí)硬度的影響 補(bǔ)光20 d時(shí)果實(shí)硬度最高，不同補(bǔ)光處理的果實(shí)硬度均高于對(duì)照。隨著果實(shí)成熟度逐漸增加，果實(shí)硬度逐漸降低。在50 d時(shí)，BR1、BR2、BR3三個(gè)處理均顯著增加了果實(shí)的硬度，與對(duì)照相比分別提高14.83%、15.60%、16.37%。紅光和藍(lán)光與對(duì)照相比分別顯著提高了11.76%、8.95%（圖5）。

2.2 不同光質(zhì)補(bǔ)光對(duì)果實(shí)外在品質(zhì)的影響

2.2.1 不同光質(zhì)補(bǔ)光對(duì)果實(shí)著色的影響 由表2可知，在40 d時(shí)，L、b、h降低，a值與c值增大。在50 d時(shí)，一定程度上補(bǔ)光降低了L、b、h值，增大了a值和c值，與對(duì)照相比不同光質(zhì)補(bǔ)光均降低了L值，其中BR1處理最為顯著，降低了14.97%。白光、紅光和紫外光處理的a值分別比對(duì)照顯著增大16.02%、17.05%、17.65%，而藍(lán)光處理僅增大10.19%。另外，紅藍(lán)組合光處理相較于對(duì)照a值分別增大18.31%、11.42%、16.45%。此外，BR1處理對(duì)c值的增大效果最為顯著。與對(duì)照相比各處理均降低了h值。綜上所述，不同光質(zhì)補(bǔ)光均能促進(jìn)果實(shí)著色，但促進(jìn)的效果不同，BR3處理促進(jìn)果實(shí)著色效果最為顯著。

2.2.2 不同光質(zhì)補(bǔ)光對(duì)果實(shí)花青苷含量的影響 由圖6可知，20 d為果實(shí)未摘袋條件下的果皮花青苷含量，其含量較低。30 d為果實(shí)剛摘袋條件下果皮中花青苷含量，無明顯變化。40 d時(shí)各處理的果皮花青苷含量迅速上升，上升幅度最為顯著。50 d時(shí)BR3處理的果皮花青苷含量最高，是對(duì)照的1.6倍。BR1和BR2在一定程度上提升果皮中花青苷含量，是對(duì)照的1.29倍，但顯著低于BR3處理。補(bǔ)充單紅光也能促進(jìn)果皮中花青苷的積累，但相對(duì)于對(duì)照，僅有1.13倍的增加效果。而補(bǔ)充白光和藍(lán)光對(duì)果皮花青苷含量的增加并沒有顯著作用。

熒光定量PCR分析了蘋果果皮中5個(gè)花青苷合成相關(guān)基因的表達(dá)水平（圖7）。在50 d時(shí)，BR1與BR3處理MdDFR基因表達(dá)量顯著上調(diào)。在20 d時(shí)，UV處理MdMYB10基因表達(dá)量顯著上調(diào)。在20 d與50 d時(shí)，BR3處理MdF3H基因表達(dá)量上調(diào)顯著，50 d時(shí)W與BR1處理基因表達(dá)量增加。在40 d時(shí)，各補(bǔ)光處理MdCHS基因表達(dá)量均上調(diào)。在20 d時(shí)，BR3處理MdUFGT基因表達(dá)量上調(diào)最為顯著。在50 d時(shí)，BR3處理MdDFR和MdF3H基因表達(dá)量顯著上調(diào)，分別是對(duì)照的4.17倍、6.71倍，MdMYB10、MdCHS、MdUFGT基因表達(dá)量均有所上調(diào)，是對(duì)照的5.03倍、5.23倍、1.94倍。

3 討 論

3.1 不同光質(zhì)對(duì)果實(shí)外在品質(zhì)的影響

果實(shí)色澤、果形指數(shù)、單果質(zhì)量、果實(shí)硬度等都是果實(shí)外在品質(zhì)的重要指標(biāo)。果實(shí)的紅或紫色是花青素的顏色，通常以花青苷的形式存在[17]。蘋果果皮中的紅色色素主要是花青苷，花青苷含量越高果皮著色越佳。查倩等[18]研究發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)色期對(duì)巨峰葡萄補(bǔ)光顯著增加了果實(shí)中花色苷的含量，明顯改善紅色系葡萄著色，提高果實(shí)品質(zhì)。在設(shè)施草莓研究中發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)光能夠改善草莓果實(shí)的外觀品質(zhì)，且紅藍(lán)（3∶1）組合光處理下效果顯著[19]。在黃瓜研究中也有相同的發(fā)現(xiàn)，紅藍(lán)組合光能夠改善黃瓜果實(shí)的外觀品質(zhì)，紅藍(lán)組合光（3∶1）顯著高于其他組合[20]。本研究結(jié)果表明，紅藍(lán)（3∶1）光處理下，果實(shí)著色效果最佳，果皮花青苷含量增加效果最為顯著，是對(duì)照的1.6倍。紅藍(lán)（9∶1）、紅藍(lán)（6∶1）、紅藍(lán)（3∶1）、紅光、藍(lán)光5種補(bǔ)光處理下蘋果果實(shí)硬度顯著高于對(duì)照，且分別較對(duì)照高14.83%、15.60%、16.37%、11.76%、8.95%。由此表明，在蘋果栽培中，采用紅藍(lán)組合光進(jìn)行補(bǔ)光可以顯著改善蘋果果實(shí)的外觀品質(zhì)。

3.2 不同光質(zhì)對(duì)果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)的影響

可溶性糖、可滴定酸、可溶性固形物、維生素C等物質(zhì)的含量是決定果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)的重要指標(biāo)，不同光質(zhì)補(bǔ)光對(duì)果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)影響較大，從而可通過調(diào)節(jié)光質(zhì)來改善果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)。在草莓研究中發(fā)現(xiàn)，增加紅光可提高草莓果實(shí)中的可溶性糖與維生素C含量[21-22]。在番茄研究中也得到了相同的結(jié)論，紅色光質(zhì)顯著提高了番茄果實(shí)維生素C含量[23-24]。時(shí)曉芳等[25]采用不同光質(zhì)對(duì)陽光玫瑰葡萄補(bǔ)光發(fā)現(xiàn)，果實(shí)發(fā)育后期補(bǔ)充紅光有利于果實(shí)中可溶性固形物的積累。設(shè)施紅地球葡萄研究中發(fā)現(xiàn)，不同光質(zhì)補(bǔ)光均能增加果實(shí)中可溶性糖、可溶性固形物以及花青苷的含量[26]。在南高叢越橘上研究發(fā)現(xiàn)，紅藍(lán)光（3∶1）能夠顯著提高果實(shí)可溶性糖、花青苷、可溶性固形物含量[27]。以上試驗(yàn)結(jié)果與本實(shí)驗(yàn)結(jié)論一致。在本研究中，紅光處理與對(duì)照相比果實(shí)維生素C含量增加了28.35%，在紅藍(lán)組合光（3∶1）處理下蘋果果實(shí)可溶性糖和可溶性固形物含量最高，同時(shí)也較為顯著地降低了果實(shí)中可滴定酸含量。以上研究結(jié)果表明，不同光質(zhì)補(bǔ)光能改善蘋果果實(shí)品質(zhì)，但光質(zhì)如何影響植物基因表達(dá)、物質(zhì)合成和轉(zhuǎn)運(yùn)等過程，從而調(diào)控蘋果果實(shí)品質(zhì)的機(jī)制尚不清楚。

用單一光源進(jìn)行補(bǔ)光時(shí)，紅光的作用非常明顯。Osman等[28]研究發(fā)現(xiàn)紅光有利于蘿卜芽苗菜生長，提高產(chǎn)量，增加維生素C含量。紅光有利于提高葉片中葉綠素含量，藍(lán)光則降低了葉片中葉綠素的含量。研究發(fā)現(xiàn)增強(qiáng)紅色波段光，果實(shí)品質(zhì)較對(duì)照有明顯提高，用不同光質(zhì)處理番茄，發(fā)現(xiàn)紅光可以顯著提高果實(shí)可溶性糖和有機(jī)酸含量[29]。本研究結(jié)果表明，紅光可以顯著提高蘋果果實(shí)中可溶性糖和可滴定酸的含量，并且還能增加維生素C的含量。相比之下，藍(lán)光和紫外光對(duì)果實(shí)品質(zhì)的作用相對(duì)較弱。本研究結(jié)果表明，藍(lán)光和紫外光可以降低蘋果果實(shí)中可滴定酸的含量，紫外光能有效促進(jìn)果實(shí)的著色，增加果皮中花青苷的含量。

紅光與藍(lán)光對(duì)植物生長發(fā)育的作用存在差異，紅藍(lán)組合光則可以彌補(bǔ)兩者不足，結(jié)合紅光及藍(lán)光的個(gè)體補(bǔ)光優(yōu)勢(shì)，更有利于植物的形態(tài)建成以及生長發(fā)育。紅藍(lán)混合LED補(bǔ)光能顯著提高葡萄[11]、番茄[13]、甜瓜[14]的可溶性固形物、果糖、葡萄糖和蔗糖含量。適合比例的紅藍(lán)組合光能提高草莓果實(shí)的糖含量[10]。陳祥偉等[30]的補(bǔ)光研究結(jié)果表明，紅藍(lán)組合光處理下小白菜生長發(fā)育、光合特性及品質(zhì)指標(biāo)均顯著高于其他處理。在溫室甜椒上研究發(fā)現(xiàn)，紅藍(lán)組合光能夠增加果實(shí)中可溶性糖的含量[31]。在生菜研究中發(fā)現(xiàn)，紅藍(lán)組合光能夠增加生菜中抗壞血酸的含量[32]。

果皮的發(fā)紅是由花青素的種類和含量決定的?；ㄇ嗨厣锖铣苫虻谋磉_(dá)由MBW復(fù)合物決定，該復(fù)合物由MYB、bHLH和WD40三種轉(zhuǎn)錄因子組成。MYB蛋白可直接與編碼查爾酮合酶（CHS）、查爾酮異構(gòu)酶（CHI）、黃烷酮-3-羥化酶（F3H）、類黃酮3-羥化酶（F3′H）和黃酮醇合酶（FLS）的花青素生物合成基因啟動(dòng)子結(jié)合。蘋果花青素生物合成中的關(guān)鍵MYB調(diào)節(jié)因子是MdMYB10[33]。MdMYB10通過激活編碼二氫黃酮醇4-還原酶（DFR）和類黃酮3-葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶（UFGT）等花青素合成基因來促進(jìn)花青素的積累[34]。當(dāng)花青素生物合成基因表達(dá)量上調(diào)時(shí)，花青苷的含量隨之上升。

4 結(jié) 論

當(dāng)紅光和藍(lán)光的比例為3∶1時(shí)，對(duì)蘋果品質(zhì)的提升效果最佳。紅藍(lán)3∶1組合光不僅可以顯著提高蘋果果實(shí)的糖含量和可溶性固形物含量，同時(shí)還能明顯降低可滴定酸的含量，促進(jìn)蘋果果皮中花青苷的合成，加速著色，提高果實(shí)品質(zhì)。綜上所述，紅藍(lán)3∶1組合光對(duì)蘋果品質(zhì)的提升起到最為顯著的作用。

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