不同led光质对设施葡萄果皮着色的影响
摘要：利用补光技术可以调控花青苷的积累、影响果实着色，但是不同光质的效果不同。本试验以4年生和6年生‘夏黑’葡萄为材料，使用不同光质的LED灯带对葡萄叶片远轴面进行补光以研究不同光质对葡萄果皮着色的影响。我们采集了葡萄开始着色后至完全成熟期间不同阶段的果实，测量果皮中花青苷总含量，结果显示，补充蓝光LED显著促进果皮花青苷的积累，其次是蓝红复合光，红光处理早期促进葡萄果皮积累花青苷随后发生抑制作用。这些结果说明在生产中利用蓝光或蓝红复合光光质的LED灯进行补光来解决设施葡萄生产中果皮的着色问题是可行的。
目录
摘要2
关键词2
Abstract2
Key words2
引言2
1 材料与方法3
1.1 材料 3
1.2 补光处理 3
1.3 样品采集 3
1.4花青苷含量测定 3
2 结果与分析4
3 讨论5
3.14
3.25
3.35
致谢6
参考文献6
不同LED光质对设施葡萄果皮着色的影响
引言
引言
在我国，除草莓和桃外，葡萄是设施栽培面积最大的果树树种[1]，也是日常生活中最常见的水果之一，因其色香味俱全而深受消费者喜爱。葡萄果皮颜色是葡萄品质的重要指标之一，直接影响到葡萄的商品价值和营养价值。研究表明，葡萄果皮的颜色与其所含花青苷含量有直接关系[2]。花青苷是一种水溶性天然色素，其本质是花青素的糖配体[3]。花色苷具有很多对人体健康有益的生理功能，如抗氧化、抗癌变、护肝、降血脂以及保护视力[4]。
光是调控花青苷积累、影响果实着色的重要影响因子，但是不同光质对植物的影响不同。宋哲等研究发现280320nm 的紫外光有助于苹果大量积累花青苷[5]，崔慧茹的研究表明红蓝混合光处理的彩色甜椒果实花青苷含量最高[6]，朱新贵的研究显示蓝光(波长420~530 nm)是促进玫瑰茄细胞产花青素的最有效单色光[7]。光作为植物生长发育的能量及形态形成因子，对植物的生长发育、生理代谢及产品品质有着广泛的调节作用[8,9,10]。中国南方的多雨夏季以及避雨设
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
施的应用使设施内的光强显著降低，长期的弱光环境使葡萄果实发育缓慢、含糖量降低、着色困难、品种变劣[11]，显著影响设施葡萄果实的产量和品质[12]。
但目前关于不同光质对葡萄果实着色影响的研究还比较少，因此本课题以‘夏黑’葡萄为材料，使用新型高效节能光源LED对设施葡萄在叶片远轴面进行补光，以探究不同LED光质对设施葡萄果皮着色的影响，找出适宜的补光光源参数，为设施葡萄的优质高效生产提供一定的参考。
1 材料与方法
1．1 材料
实验1：实验于2014年在汤山翠谷(119.080604E，32.006044N，江宁区，南京，江苏，中国)覆膜(透射比90%)的避雨葡萄园进行。选择树龄和生长条件相同的12棵4年生‘夏黑’葡萄树(Vitis vinifera L.×Vitis labrusca L.)作为实验材料，株行距为6m×3m，沙壤土，滴灌。所有植株采用‘一’字型系统的平棚架整形修剪，包含一个高1.6m的树干、两个3m长主臂和大部分结果枝(每个枝条长1.5m)。
实验2：实验于2014年在江宁葡萄基地(119.011682E，32.045165N，江宁区,南京,江苏,中国)覆膜(透射比90%)的避雨葡萄园进行。选择树龄和生长条件相同的12棵6年生‘夏黑’葡萄树(Vitis vinifera L.×Vitis labrusca L.)作为实验材料，株行距为6m×6m，沙壤土，滴灌。所有植株采用‘H’型系统的平棚架整形修剪，包含一个高1.6m的树干、两个并行6m长的主臂和大部分结果枝(每个枝条长1.5m)。
每个补光处理和对照（不补光）的葡萄果实数量不低于15串，每串约50粒。在盛花期和盛花后15天时分2次使用50 mg/L赤霉酸处理每串葡萄。第二次赤霉酸处理后使用白色纸袋做套袋处理。两个实验中，我们分别选择了相同树龄的葡萄树和相同的生长条件，目的是为了使用一个生长活力一致的小区去检测不同LED补光对设施葡萄果皮着色的影响。
1．2 补光处理
实验1：LED光源总计9组，每组光源长3m，由南京欧谱润生物科技有限公司提供，包括红光LED光源（波长峰值660nm）3组，蓝光LED光源（波长峰值460nm）3组和红蓝复合光LED光源（波长峰值包括660、630和460nm）3组。9组LED光源与9棵葡萄树被随机组合匹配，垂直悬挂安装于结果枝的第五叶下面，所有LED光源悬挂在葡萄树主臂同侧并与主臂平行，发光面朝上，照射叶片远轴面。在盛花期至果实成熟期内开灯补光，补光时段设置为6:0018:00，光密度设置为100μmol m2 s1。另外3棵葡萄树无补光，作为对照。
实验2：光处理的波长峰值与实验1不同，分别为：红光LED光源（波长峰值630nm）3组，蓝光LED光源（波长峰值440nm）3组和红蓝复合光LED光源（波长峰值包括660、630和440nm）3组。其余的与实验1相同。
1．3 样品采集
于盛花期后40、43、49、59、69天（40、43、49、59、69 DAA）进行采样，补光和对照各随机选择10穗果，每穗果采集3粒直至最后一次成熟采收，尽量选择不同部位的果粒（上、中、下部位）共30粒果，双蒸水清洗擦净后，将果皮剥下、液氮速冻，储存于70℃备用。
1．4 花青苷含量测定
使用液氮将各补光处理与对照的葡萄皮研磨成粉末后，随机称取约1.0g葡萄皮细粉末于离心管中，加10ml 1% 盐酸，参照肖功年的超声萃取葡萄皮中花青苷的方法[13]，在50℃水浴环境下超声破碎10min，每隔10min取出离心管在4℃，10000rpm下离心10min，离心完成后将提取液转移至50ml容量瓶中。重复加入1% 盐酸、破碎、抽提和转移，直至果皮变白。最后加1%盐酸定容至50ml。每个样品重复3次。
参照张昭其的方法[14]，取2个试管各加入1ml所提取的花青苷溶液，分别加入0.4mol/L pH=1.0 KCl/HCl缓冲液和0.4mol/L pH=5.0柠檬酸/磷酸氢二钠缓冲液稀释至5ml，两个pH的混合液平衡时间分别不低于50min，80min。静置时间达到后分别在510nm处测其OD值。结合Fuleki T的经验公式X=ΔDVFM×1000/εm(式中X为花青素苷的相对含量，单位mg/g；ΔT为两个pH下的吸光值差；V为稀释体积，单位L；F为稀释倍数；M是矢车菊素3葡萄糖苷的相对分子质量；ε为矢车菊素3葡萄糖苷的摩尔消光系数；m为样品质量，单位g)求出花青苷的相对含量[15]。
本试验的花青苷含量计算公式为：每克鲜质量果皮花色素苷含量(mg/g)=ΔD×5×v×1000×445.2/(29 600×m)，其中,ΔD=D(pH1.0)D(pH5.0)；式中数字意思从左到右分别为：5为稀释倍数；v为浸提液体积(L)；445.2为矢车菊素3葡萄糖苷的相对分子质量；29600为矢车菊素3葡萄糖苷的摩尔比吸收系数(mol1cm1)；m为果皮鲜质量(g)，本实验中以实际称取的为准。
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摘要2
关键词2
Abstract2
Key words2
引言2
1 材料与方法3
1.1 材料 3
1.2 补光处理 3
1.3 样品采集 3
1.4花青苷含量测定 3
2 结果与分析4
3 讨论5
3.14
3.25
3.35
致谢6
参考文献6
不同LED光质对设施葡萄果皮着色的影响
引言
引言
在我国，除草莓和桃外，葡萄是设施栽培面积最大的果树树种[1]，也是日常生活中最常见的水果之一，因其色香味俱全而深受消费者喜爱。葡萄果皮颜色是葡萄品质的重要指标之一，直接影响到葡萄的商品价值和营养价值。研究表明，葡萄果皮的颜色与其所含花青苷含量有直接关系[2]。花青苷是一种水溶性天然色素，其本质是花青素的糖配体[3]。花色苷具有很多对人体健康有益的生理功能，如抗氧化、抗癌变、护肝、降血脂以及保护视力[4]。
光是调控花青苷积累、影响果实着色的重要影响因子，但是不同光质对植物的影响不同。宋哲等研究发现280320nm 的紫外光有助于苹果大量积累花青苷[5]，崔慧茹的研究表明红蓝混合光处理的彩色甜椒果实花青苷含量最高[6]，朱新贵的研究显示蓝光(波长420~530 nm)是促进玫瑰茄细胞产花青素的最有效单色光[7]。光作为植物生长发育的能量及形态形成因子，对植物的生长发育、生理代谢及产品品质有着广泛的调节作用[8,9,10]。中国南方的多雨夏季以及避雨设
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
施的应用使设施内的光强显著降低，长期的弱光环境使葡萄果实发育缓慢、含糖量降低、着色困难、品种变劣[11]，显著影响设施葡萄果实的产量和品质[12]。
但目前关于不同光质对葡萄果实着色影响的研究还比较少，因此本课题以‘夏黑’葡萄为材料，使用新型高效节能光源LED对设施葡萄在叶片远轴面进行补光，以探究不同LED光质对设施葡萄果皮着色的影响，找出适宜的补光光源参数，为设施葡萄的优质高效生产提供一定的参考。
1 材料与方法
1．1 材料
实验1：实验于2014年在汤山翠谷(119.080604E，32.006044N，江宁区，南京，江苏，中国)覆膜(透射比90%)的避雨葡萄园进行。选择树龄和生长条件相同的12棵4年生‘夏黑’葡萄树(Vitis vinifera L.×Vitis labrusca L.)作为实验材料，株行距为6m×3m，沙壤土，滴灌。所有植株采用‘一’字型系统的平棚架整形修剪，包含一个高1.6m的树干、两个3m长主臂和大部分结果枝(每个枝条长1.5m)。
实验2：实验于2014年在江宁葡萄基地(119.011682E，32.045165N，江宁区,南京,江苏,中国)覆膜(透射比90%)的避雨葡萄园进行。选择树龄和生长条件相同的12棵6年生‘夏黑’葡萄树(Vitis vinifera L.×Vitis labrusca L.)作为实验材料，株行距为6m×6m，沙壤土，滴灌。所有植株采用‘H’型系统的平棚架整形修剪，包含一个高1.6m的树干、两个并行6m长的主臂和大部分结果枝(每个枝条长1.5m)。
每个补光处理和对照（不补光）的葡萄果实数量不低于15串，每串约50粒。在盛花期和盛花后15天时分2次使用50 mg/L赤霉酸处理每串葡萄。第二次赤霉酸处理后使用白色纸袋做套袋处理。两个实验中，我们分别选择了相同树龄的葡萄树和相同的生长条件，目的是为了使用一个生长活力一致的小区去检测不同LED补光对设施葡萄果皮着色的影响。
1．2 补光处理
实验1：LED光源总计9组，每组光源长3m，由南京欧谱润生物科技有限公司提供，包括红光LED光源（波长峰值660nm）3组，蓝光LED光源（波长峰值460nm）3组和红蓝复合光LED光源（波长峰值包括660、630和460nm）3组。9组LED光源与9棵葡萄树被随机组合匹配，垂直悬挂安装于结果枝的第五叶下面，所有LED光源悬挂在葡萄树主臂同侧并与主臂平行，发光面朝上，照射叶片远轴面。在盛花期至果实成熟期内开灯补光，补光时段设置为6:0018:00，光密度设置为100μmol m2 s1。另外3棵葡萄树无补光，作为对照。
实验2：光处理的波长峰值与实验1不同，分别为：红光LED光源（波长峰值630nm）3组，蓝光LED光源（波长峰值440nm）3组和红蓝复合光LED光源（波长峰值包括660、630和440nm）3组。其余的与实验1相同。
1．3 样品采集
于盛花期后40、43、49、59、69天（40、43、49、59、69 DAA）进行采样，补光和对照各随机选择10穗果，每穗果采集3粒直至最后一次成熟采收，尽量选择不同部位的果粒（上、中、下部位）共30粒果，双蒸水清洗擦净后，将果皮剥下、液氮速冻，储存于70℃备用。
1．4 花青苷含量测定
使用液氮将各补光处理与对照的葡萄皮研磨成粉末后，随机称取约1.0g葡萄皮细粉末于离心管中，加10ml 1% 盐酸，参照肖功年的超声萃取葡萄皮中花青苷的方法[13]，在50℃水浴环境下超声破碎10min，每隔10min取出离心管在4℃，10000rpm下离心10min，离心完成后将提取液转移至50ml容量瓶中。重复加入1% 盐酸、破碎、抽提和转移，直至果皮变白。最后加1%盐酸定容至50ml。每个样品重复3次。
参照张昭其的方法[14]，取2个试管各加入1ml所提取的花青苷溶液，分别加入0.4mol/L pH=1.0 KCl/HCl缓冲液和0.4mol/L pH=5.0柠檬酸/磷酸氢二钠缓冲液稀释至5ml，两个pH的混合液平衡时间分别不低于50min，80min。静置时间达到后分别在510nm处测其OD值。结合Fuleki T的经验公式X=ΔDVFM×1000/εm(式中X为花青素苷的相对含量，单位mg/g；ΔT为两个pH下的吸光值差；V为稀释体积，单位L；F为稀释倍数；M是矢车菊素3葡萄糖苷的相对分子质量；ε为矢车菊素3葡萄糖苷的摩尔消光系数；m为样品质量，单位g)求出花青苷的相对含量[15]。
本试验的花青苷含量计算公式为：每克鲜质量果皮花色素苷含量(mg/g)=ΔD×5×v×1000×445.2/(29 600×m)，其中,ΔD=D(pH1.0)D(pH5.0)；式中数字意思从左到右分别为：5为稀释倍数；v为浸提液体积(L)；445.2为矢车菊素3葡萄糖苷的相对分子质量；29600为矢车菊素3葡萄糖苷的摩尔比吸收系数(mol1cm1)；m为果皮鲜质量(g)，本实验中以实际称取的为准。
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