以纯度为96%的虾青素溶于少量乙醇后加清水配置不同浓度虾青素溶液,于‘妃子笑’荔枝盛花期后45d叶面分别喷施10 mg/L、20 mg/L、30 mg/L、40 mg/L浓度虾青素溶液处理,以清水处理为对照,每处理以单株为1重复,共3次重 复。喷施处理后每14d取1次样,直至果实完全成熟。首次处理时在每株树选取树冠中部外围长势-致的四个果穗挂牌标记标准果,随后每14天进行一次采样,采样时参照标准果每株树采摘发育程度相近的10个果,处理每次共计采果30个,采样后立即用液氮速冻保存进行后续试验。

对荔枝的果皮色泽参数、果实单果重、横纵径、果形指数、可食率、可溶性固形物、可溶性蛋白、可滴定酸、维生素C、花青苷含量、叶绿素含量、果皮花青苷合成关键酶活性各项指标进行测定。并采用SAS软件的ANOVA过程作方差分析,采用DUNCAN法作多重比较分析。

2.1虾青素处理对'妃子笑’荔枝果皮色泽的影响

2.1.1对‘妃子笑’ 荔枝果皮着色时期及均匀度的影响

如图1所示,处理后14d之前各药剂处理妃子笑’荔枝果皮均为绿色,清水喷施后28d '妃子笑’ 荔枝果实处于转色期，果皮开始由黄转红,虾青素各浓度处理在该时期果皮转红程度均显著高于对照处理,其中40 mg/L处理果皮已全部着色,由此推测虾青素各浓度处理转色期介于处理后14-28d之间。对照处理后42d时果皮已经完成着色,但着色程度不均现象明显,各虾青素处理在该时期着色程度均匀,但果皮光泽度下降。由此可见,虾青素外源处理可使妃子笑’荔枝果皮转色期提前,且可促进果皮均匀着色。

图1 外源虾青素对荔枝果皮色泽的影响

2.1.2对荔枝果皮色泽参数的影响

如图2所示，随'妃子笑’荔枝果实的成熟,果皮L值、B值、 C值、H值均整体呈下降趋势, A值则呈上升趋势。未转色(处理后14d)之前,各色泽参数值均无显著变化,转色期后随着色程度的加深L值、B值、C值、H值均呈现出显著下降趋势, A值则显著上升。与对照相比,低浓度(≤20 mg/L )虾青素处理对L值、C值无显著影响,但各浓度处理均可在着色阶段显著降低B值与H值,显著提升A值,且在本试验浓度范围内,浓度越高,变化越显著。由此可见,外源虾青素处理可显著影响'妃子笑’ 荔枝果实成熟时果皮色泽参数。

图2 外源虾青素对荔枝果实色泽参数的影响

2.1.3 对荔枝果皮叶绿素花青苷含量影响

叶绿素与花青苷是荔枝果实成熟时影响其果皮色泽的主要色素物质。如图3所示，随'妃子笑’荔枝果实逐渐成熟,果皮叶绿素含量整体呈下降趋势,花青苷含級花青苷/叶绿素则呈增加趋势。各处理组果皮叶绿素含量与对照全时期无显著差异,处理28d后除10mg/L处理花青苷含量虽高于对照但无显著差异外,其余各浓度处理组花青苷与花青苷/叶绿素均显著高于对照,但各浓度处理间无显著差异。处理42d后,各药剂处理组花青苷均高于对照,但只有40 mg/L处理下有显著差异,花青昔/叶绿素则均显著高于对照,且药剂浓度越高,花青苷/叶绿比值越大, 40 mg/L处理显著高于其他三个浓度处理。由此可见,虾青素外源处理可显著促进‘妃子笑’荔枝果皮花青苷的积累而对叶绿素含量无显著影响,从而显著提升花青苷/叶绿素,有效促进妃子笑’荔枝果实着色。

图3 外源虾青素对荔枝果皮叶绿素、花青苷含量及花青苷/叶绿素影响

2.2 外源虾青素对妃子笑’荔枝果肉主要品质的影响

2.2.1对荔枝果实单果重、可食率、果形指数的影响

如图4所示，处理后随‘妃子笑'荔枝果实发育成熟,单果重、可食率均呈现逐渐增加趋势而果形指数呈逐渐下降趋势。各药剂处理单果重、果形指数全时期均与对照无显著差异,果实成熟时( 42d )可食率则高于对照。由此可见,虾青素处理对'妃子笑’荔枝果实单果重与果形指数无显著影响,可显著提升成熟时果实可食率。

图4 外源虾青素对荔枝果实单果重、可食率、果形指数的影响

2.2.2对荔枝果可溶性固形物、VC、 可滴定酸、固酸比的影响

由图5可见，随‘妃子笑’荔枝果实的成熟,果肉可滴定酸含量整体呈显著下降趋势,可溶性固形物与可滴定酸均呈先升后降趋势,固酸比则呈上升趋势。各浓度虾青素处理在果实成熟期(处理后42d )可溶性固形物含量均高于对照,其中20 mg/L、30 mg/L虾青素处理显著高于对照,各药剂处理固酸比则均显著高于对照,可滴定酸含量均显著低于对照, VC含则与对照无显著差异。由此，表明,适宜浓度虾青素处理可有效延缓妃子笑’荔枝果实可溶性糖的降解进程,显著提升成熟期可溶性固形物的含量,降低果实可滴定酸含量,提升固酸比,从而显著提升果肉品质。

图5 外源虾青素对荔枝果肉可溶性固形物、VC、可滴定酸、固酸比的影响

2.3 外源虾青素处理对‘妃子笑’荔枝果皮花青苷合成关键酶活性的影响

如图6所示，随‘妃子笑’ 荔枝果实转色成熟, UFGT、CHS、 DFR、F3H酶活性整体呈上升趋势, CHI酶活性整体呈先升后降趋势。除处理后28d时期20 mg/L与30 mg/L处理CHS酶活性与对照无显著差异,其余各时期下各虾青素处理UFGT、CHS、DFR、 F3H与CH酶活性均显著高于对照。由此表明,本试验范围内,外源虾青素处理均能显著提高花青素合成关键酶活性从而促进花青苷积累,使'妃子笑’荔枝果实提前进入转色期,提高转色效果。

图6 外源虾青素对荔枝果皮UFGT、CHI、CHS、DFR、F3H酶活性的影响

'妃子笑’荔枝的“退糖”与“滞绿”现象一直是制约‘妃子笑’荔枝商业价值的焦点问题,前人研究发现施用大量元素肥料、喷施药剂、进行套袋等措施管理也都有一定成效 ,但在生产上还没有一衰 被大家认可成为主流的解决办法。虾青素作为天然色素类物质具有极强的抗氧化性,并且作为虾肽有机肥的主要成分之一在各种植物上广泛使用。已有研究表明,单-施用虾青素可显菩提升草莓叶片叶绿素含量及果实品质，本研究发现，外源喷施虾青素不仅可以有效提早'妃子笑’ 荔枝果皮转色时期,提升成熟时果皮着色程度与均匀度(图1-3) ,还可以显著提升'妃子笑’ 荔枝果实可食率(图4)、可溶性固形物、固酸比、显菩降低可滴定酸含量(图5 )等果肉内在品质,从而具有‘ 提糖促红”的综合效果。

果皮颜色主要由叶绿素、类胡萝卜素、类黄酮和花色素苷综合决定,各种色素在果皮中的不同比例决定了果皮颜色。荔枝果皮颜色主要由叶绿素与花青苷含量及比例决定 ,转色期果皮叶绿素含量下降，花青苷含量 上升,从而使荔枝果支的红色前景色遮掩住了绿色背景色,也就是荔枝的转色过程,本试验研究结果与前人研究一致,再次验证了荔枝果皮主要色素在果实成熟过程中的动态变化规律。与此同时,本研究还发现外源虾青素对'妃子笑’ 果皮叶绿素含量无显菩影响,但可显菩提升转色期与成熟期花青苷含量(图3) ,表明虾青素促进 妃子笑’荔枝果皮转色是通过促进花青昔的合成而非促进叶绿素分解。

花青苷为水溶性色素,主要分布于植物细胞液泡内以帮助植物显色几乎存在于所有维管植物中,由类黄酮衍生而来,具体合成途径可追溯到苯丙氨酸由苯丙氨酸解氨酶(PAL)催化形成肉桂酸,途径中有苯丙氨酸解氨酶( PAL)、查尔酮合成酶(CHS)、查尔酮异构酶(CHI)、黄烷酮-3-羟化酶(F3H)、二氢黄酮醇4-还原酶( DFR)、五色花青苷双加氧酶(LDOX)、类 黄酮葡萄糖苷转移酶(UFGT)等酶参与。研究表明,类黄酮葡萄糖苷转移酶( UFGT )作为台成途径中最后- -个酶,其活性与花青苷含量密切相关，是花青苷合成的关键酶28,29]。本研究结果表明虾青素处理下各花青苷台成关键酶包括UFGT、CHI、CHS、DFR、F3H酶其处理组活性均显著高于对照,其中查尔酮合成酶( CHS )及类黄酮葡萄糖苷转移酶(UFGT)活性较高,最高活性单位( U/L )值均在1000-1500 (图6) ,由此可见虾青素可通过提高荔枝果皮花青昔台成关键酶活性,推动花青营前体物质加快合成花青苷,从而促进‘妃子笑’荔枝果皮转色。

综上所述,在‘妃子笑’荔枝花后45d左右,果实完全坐果后, 进行虾青素溶液叶面喷施处理可显著提升可食率与可溶性固形物，降低可滴定酸含量,转色期显菩提升VC含量综合提升果实品质,同时不同浓度处理下均可提前转色期促进着色,提升转色效果，其中以40 mg/L虾青素处理综合调控效果最佳。

综合本试验研究表明,适宜浓度外源虾青素可通过提升'妃子笑’ 荔枝果实转色进程中花青苷合成关键酶活性,促进花青苷合成和积累,使转色期提前,显著提升着色效果,同时还可显著降低果肉可滴定酸含量,提高果实可食率、可溶性固形物含量与固酸比，从而具有"提糖促红”的综合效应。