[發(fā)明專利]一種具有果實增糖著色作用的農(nóng)用組合物

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310639715.7
• 申請日: 2013-12-04
• 公開（公告）號: CN103609593A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張建國;史靖;儲博彥;王惠芝;張鴻景
• 申請（專利權(quán)）人: 河北省林業(yè)科學(xué)研究院
• 主分類號: A01N59/16
• 分類號: A01N59/16;A01N57/12;A01N43/40;A01P21/00;A01N33/12;A01N37/42;A01N37/44
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 13100
• 代理人: 董金國;張素靜

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種具有果實增糖著色作用的農(nóng)用組合物。

背景技術(shù)

果實含糖量和顏色是果實品質(zhì)的重要特征，含糖量高，風(fēng)味濃，著色良好，色澤鮮艷的果實總是受到消費者的青睞，售價也更高。因此，提高果實含糖量，改善果實的著色，是果品生產(chǎn)中的重要技術(shù)環(huán)節(jié)。果實含糖量與果實著色之間存在著很高的相關(guān)性，果實含糖量高，往往果實的著色也好。目前促進果實增糖著色的方法很多：如改善樹體光照條件、疏花疏果、套袋、摘葉、轉(zhuǎn)果、鋪反光鏌、控氮或增施磷鉀肥。這些大多是一些農(nóng)藝措施，受制于產(chǎn)量和生產(chǎn)成本等多方面的考慮，這些方法在很多情況下是不可行的。應(yīng)用植物生長調(diào)節(jié)劑也能起到很好的效果：如噴施萘乙酸、2-甲基-4-氯丁酸鈉、乙烯利、脫落酸、茉莉酸、氨基乙酰丙酸或谷氨酸等，但植物生長調(diào)節(jié)劑的使用往往帶來一些副作用。使用Alar(丁酰肼)可增強果實顏色，但其副產(chǎn)物UDMH(偏二甲肼)致癌，因此將丁酰肼分類為中等致癌物，在許多國家被禁止應(yīng)用于果品生產(chǎn)。乙烯利具有促進果實著色的作用，但促進了果實成熟，果實耐貯性下降、貨架期縮短。而且一些調(diào)節(jié)劑如脫落酸、茉莉酸價格昂貴，不能在生產(chǎn)中大量應(yīng)用。同時由于果實著色劑往往在果實采收前應(yīng)用，還帶來農(nóng)藥殘留、果品質(zhì)量安全等問題。

很多研究表明，紅色果實成熟時表現(xiàn)的紅色是花青苷積累的結(jié)果。果皮著色的程度是由花青苷積累的多少和分布狀況所決定的。花青苷分子是由1個花青素分子和1個到多個糖基組成。花青苷的形成是從苯丙氨酸開始經(jīng)過一系列酶的催化，形成一系列的產(chǎn)物，最終形成花青苷。酶的活性決定著花青苷的積累速度和積累量。

苯丙氨酸合成花青苷的過程，共需要10個酶的參與。其中在前幾步的反應(yīng)中，每個產(chǎn)物都有多種去向，只有最后幾個酶才只催化花青苷的合成。長期以來，一直認為蘋果中花青苷生物合成的關(guān)鍵酶是PAL（苯丙氨解氨酶），但最近的研究表明，PAL為多種多酚及類黃酮終產(chǎn)物提供前體，花青苷只是這些終產(chǎn)物這一。因此，只有在缺乏前體的個別情況下，PAL才是花青苷合成的關(guān)鍵酶。CHS（查爾酮合成酶）是類黃酮生物合成途徑中的第一個酶，它與PAL一樣為花青苷的合成提供前體，因而是花青苷合成中不可缺少的。然而由于花青苷只是CHS的終產(chǎn)物這一，所以其活性與花青苷的積累并不全部是一致。鞠志國1995年研究表明，在蘋果果皮內(nèi)花青苷的合成中，CHS不是關(guān)鍵的調(diào)節(jié)酶。因為在果實的發(fā)育過程中，不管是否積累花青苷，CHS總是保持較高的活性。查爾酮異構(gòu)酶(CHI)催化由查爾酮生成黃烷酮類物質(zhì)的反應(yīng),此反應(yīng)可自發(fā)進行,但CHI可將反應(yīng)效率提高7-10倍。黃烷酮3’-羥化酶(F3H)催化黃烷酮類物質(zhì)羥基化,生成二氫黃酮醇。由于二氫黃酮醇是黃酮醇和花色素的共同前體,因此F3H是位于類黃酮合成通路分支點處的關(guān)鍵酶。F3H屬于氧化戊二酸依賴型加氧酶家族,需要戊二酸、二價Fe離子、氧氣和抗壞血酸煙堿作為共因子。二氫類黃酮還原酶(DFR)催化二氫黃酮醇（二氫斛皮素、二氫山萘酚、二氫楊梅黃酮）轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的不穩(wěn)定的無色花色素。DFR屬于NADPH依賴性還原酶家族,具有專門的NADPH結(jié)合域。花青素合成酶(ANS)是位于花色素苷合成通路末端的酶,催化了無色花色素向花青素的轉(zhuǎn)化。ANS和F3H一樣屬于氧化戊二酸依賴型加氧酶家族。UFGT（類黃酮-3-O-葡糖基轉(zhuǎn)移酶）是花青苷合成過程中最后一個酶,它使不穩(wěn)定的花青素變成穩(wěn)定的花青苷。UFGT的活性在蘋果中花青苷的積累與UFGT酶活性呈明顯的正相關(guān)。然而在果實膨大期沒有花青苷積累時,UFGT活性也很高,由此推斷,UFGT可能不只控制花青苷的形成?,它對果皮中花青苷的合成調(diào)節(jié)取決于其底物濃度,在幼果期和近成熟期它主要催化花青素形成花青苷,在果實膨大期則催化櫟精形成櫟精苷。因此對于花青苷的形成,催化花青素形成的酶較UFGT更為重要。

其中在前幾步的反應(yīng)中，每個產(chǎn)物都有多種去向，只有最后幾個酶才只催化花青苷的合成。控制花青苷形成的關(guān)鍵步驟在二氫黃酮醇到花青素之間,而在這中間有三個重要的酶,黃烷酮3’羥化酶(F3H)、二氫類黃酮還原酶(DFR)和花青素合成酶(ANS)。這三個酶中有兩個屬于氧化戊二酸依賴型加氧酶家族,需要二價Fe離子、分子氧和抗壞血酸作為共因子。一個屬于NADPH還原酶家族。

通過我們的前期試驗證實，通過外源供給這些酶起作用所需的戊二酸、二價鐵、抗壞血酸、NADPH來提高酶的活性,確有促進花青苷形成的作用。

選用具有促進植物光合作用的維生素類物質(zhì)氯化膽堿，與戊二酸、二價鐵、抗壞血酸、NADPH配合使用，即提高了含糖量又促進花青苷的合成，使果實的內(nèi)在品質(zhì)和外觀品質(zhì)都有很好的改善。