论文最终版05-15

1、1 前 言1.1妃子笑荔枝果皮着色发育的基本情况及项目提出背景荔枝（Litchi Chinesis Sonn.）是原产中国的重要的亚热带果树（孙清明等，2010）。海南是我国重要的荔枝原产地之一（王家保等，2006）。妃子笑荔枝别名绿荷苞，具有果大、核小、味甜、早熟、丰产、稳产等优秀的特性，是海南目前主栽品种之一(符传奋等，2014)。荔枝果皮着色红艳和果肉风味变甜均是果实成熟的重要标志，也是最重要的外观和内在品质因素，因此，要使荔枝果实的商品价值达到极高，就应当使荔枝的果皮红色相关的着色和果肉风味品质的变甜达到同步发育，尤其是在果实成熟期。但是，对于妃子笑荔枝（Litchi chinensi

2、s Sonn. cv. Feizixiao）而言，当其果肉含糖量最高时果皮未完全转红（即“滞绿”现象），果面全红时的果肉含糖量发生下降（即“退糖”现象）（王惠聪等，2002），存在果皮着色和果肉变甜发育不同步的现象，在果肉风味最佳时采收则出现所谓“果皮着色不良”的问题。又由于荔枝果皮的着色主要表现为果皮花色素含量不断升高，同时果皮叶绿素含量持续下降，但与果皮中类胡萝卜素的含量变化关系不明显（张锐等，2013；李平等，1999；高飞飞等，2000；周开兵等，2007；王家保等，2006），因此，要解决妃子笑果皮着色和果肉风味品质发育的不同步问题，可以通过调节妃子笑荔枝果皮色素代谢或者果肉糖代谢来

3、使二者发育实现同步。前人报道过对妃子笑荔枝果实套袋可以解决其果皮“滞绿”问题, 同时对其生理机理也展开过探讨，即套袋处理可以用时抑制 UFGT 的活性和果皮花色素苷的合成，除袋后 UFGT 活性和果皮花青苷含量都迅速增加（陈大成等，1999），而通过其它田间管理技术创新是否能够实现果实外观和内在品质发育同步则未见报道。笔者所在课题组已报道，在三月红荔枝（Litchi chinensis Sonn. cv. Sanyuehong）果实膨大期经叶面喷施磷、钾和钙肥可以促进果皮着色，进而有可能解决其果实外观和内在品质发育不同步的问题（周开兵等，2007）。鉴于此，对妃子笑荔枝进行施肥技术创新也可能会

4、解决其果皮着色与果肉风味变甜发育不同步的问题。本文通过对妃子笑荔枝在果实稳果后进行叶面喷施 K、Ca 和 Mg 单一肥及其混合肥处理，筛选出能够使妃子笑荔枝的果皮着色和果肉风味品质实现同步发育的施肥处理，并研究其果皮着色的调节效果及其生理成因。1.2荔枝果皮着色机理研究1.2.1 着色与色素代谢的关系对荔枝果皮着色研究一直是荔枝研究项目的重点，并且也获得了一些重要的研究成果与进展。很多因素对果实果皮的颜色都有影响，其中叶绿素、花青苷、类胡萝卜素以及类黄酮都是其中的重要因素，各种色素在果皮中都占有一定的比例，而不同的相互之间的比例对果实果皮的颜色起着决定性的作用（Lancaster J E et

5、 al.,1994）。荔枝果实着色的基本原理为：转色期果皮叶绿素和类胡萝卜素含量下降，花色素苷含量上升，从而使荔枝果皮的红色前景色遮掩住了绿色背景色（Ruenroeng et al.,2008；Wang，2005）。类胡萝卜素和类黄酮对荔枝果实色泽有关的商品性能没有多少影响，而对果皮着色起决定性作用的色素主要是叶绿素和花色素苷（高飞飞等，2000；李平等，1999；胡桂兵等，2000；王惠聪等，2002）。对于影响妃子笑果皮着色不佳的因素，有学者认为主要是在果肉含糖量最高时，其叶绿素的含量也停留在一个比较高的水平而导致（高飞飞等，2000；王家保等，2006）；但也有相关学者指出其叶绿素含量已

6、下降至最低，但花色素苷含量较低导致（李平等，1999）。因此有必要进一步研究妃子笑荔枝果皮着色不良的机理。1.2.2 着色与酶的关系对于花色素苷的合成途径，现有的研究已经基本清楚。有研究表明苯丙氨酸解氨酶（PAL）、查儿酮合成酶（CHS）和类黄酮糖基转移酶（UFGT）这三种酶能够很好的促进花青苷的合成（Brödenfeldt R et al.,1988），花色素是不稳定的，而UFGT 可以使其从不稳定的状态催化成稳定状态的花色素苷，UFGT也是花色素苷合成途径中的最后一个酶（赵志常等，2011）。虽然各个酶在花色素苷的合成过程中均起作用，但大多数研究者认为，UFGT可能是花色素苷合成

7、的关键酶。理由是：在一定范围内，UFGT 活性与花色素苷的含量呈现显著的正相关，相比着其他酶，抑制UFGT 酶活性更能够抑制花色素苷的合成，只有UFGT 活性与荔枝果皮花色素苷合成关系密切，而且具有明显的相关性。（王慧聪等，2004）。到目前为止，叶绿素酶（Chlase）仍是叶绿素酶促降解代谢过程中最被人们所了解的酶（甘志军等， 2002）。相当多的实验结果已经证实，在叶绿素酶促降解代谢的整个过程中，叶绿素酶只是在最起始的环节中起作用。在植物体外，叶绿素酶可以像别的酯酶一样催化水解叶绿素及其衍生物侧链酯键；通过叶绿素酶的催化作用，叶绿素能够被水解并生成脱植基叶绿素(Chlorophyllide

8、, Chlide)，脱植基叶绿素在镁-脱鳌合酶作用下脱镁；生成的脱镁叶绿素(Pheophytin)通过叶绿素酶的催化水解，生成脱镁叶绿酸(Pheophorbide Pheophorbide, Pheide）（Mincufz-Mosquera M I et al.,1994），因此，叶绿素酶是叶绿素降解的关键酶。目前认为，叶绿素的降解途径从叶绿素a 开始经脱植基叶绿素a(Chlide a)、脱镁叶绿酸a(pheophorbide a pheide)、红色叶绿素降解物到非荧光叶绿素降解物(NCC)。其中脱镁叶绿酸 a 单加氧酶(pheophorbide a monooxygenase, PaO)起

9、到了最主要的作用，因而该途径又被称为PaO 途径（唐蕾，2008）。PaO是叶绿素降解过程中最重要的酶，大量的实验证据表明：在衰老的叶片中，抑制PaO 的活性，将导致脱镁叶绿酸a 的积累和叶绿素降解的抑制(Tanaka A et al.,2006)。因此，探讨荔枝果皮着色机理时，除了果皮Chlase 的活性外，也应当关注果皮PaO活性变化问题。1.2.3 着色与激素的关系脱落酸（ABA）和乙烯（Eth）对果皮着色具有复杂的相互作用，主要表现为乙烯促进荔枝果皮叶绿素降解，ABA促进荔枝果皮花色素苷合成，同时能提高果皮对乙烯的敏感性（Huicong Wang et al.,2007）。乙烯对荔枝果

10、实着色可能有积极的作用（王惠聪等，2002），ABA和乙烯具有促进花色素苷合成和积累的作用（姜卫兵等，2009）有研究表明在转色期前1周先是ABA含量急剧升高，稍后发生乙烯含量急剧升高，认为ABA诱导Eth合成，然后由乙烯诱导荔枝果实的成熟状况和色泽变化 (尹金华等，2001；曾令达，2010)。Saure认为乙烯能通过诱导苯丙氨酸解氨酶（PAL）的活性而提高花色素苷合成量（Saure M C et al.,1990）；对银杏（Ginkgo biloba L.）叶片外施300mg.L-1乙烯利4h后PAL增加了68.13U（程水源等，2005）。乙烯可以使细胞膜的透性发生改变，从而使糖分的流动

11、加快，促进糖分的积累，进而能够为反应提供底物或者直接调节生理过程而促进花色素苷的合成（束怀瑞，1997）。Eth也可能通过破坏细胞膜结构，干扰蛋白质合成过程转为大量合成花色素苷。因此通过花色素苷的形成与Eth释放之间的密切关系以及乙烯可能产生的许多积极的作用来看，Eth不仅是影响花色素苷形成的重要因素，还可能作为花色素苷合成的必要先决条件（姜卫兵等，2009）。大量研究都应用Eth来促进果实果皮着色：对荔枝果实外施Eth形成抑制剂STS，使得荔枝果皮花色素苷含量下降了21.1%（尹金华等，2001），用Eth处理妃子笑荔枝50d后，花色素苷含量增加了65.0%（李平等，1999）。ABA对花色

12、素苷合成的影响较有争议。有研究者认为ABA对花色素苷的积累具有不利的影响（Mol J et al.,1996），也有人认为ABA的匮乏对花色素苷的合成具有抑制作用（Fambrini M, et al.,1993）。ABA可以明显的促进葡萄（Vitis vinifera）、桃（Prunus persica L. cv. Akatsuki）果皮中花色素苷的含量（Ban T, et al.,2000；Ohmyia A, 2000）。ABA能够明显的促进花色素苷合成和积累（姜卫兵等，2009）。还有人认为ABA先是促进了乙烯的合成，进而间接的促进花色素苷的合成(尹金华等，2001)。IAA，GA和 i

13、PAs 等对促进花色素苷的合成也有一定的影响（姜卫兵等，2009）。当生长素（2，4-D）的浓度比较低时，具有促进花色素苷积累的作用，而当其浓度比较高时，则抑制花色素苷的合成（张进杰，2006）；1.16 mmol·L-1的GA3处理能有效地提高弱光下安祖花（Anthurium andraeanum）佛焰苞花青苷含量（夏春华等， 2004）；但在李（Prunus salicina Lindl.）果实中，乙烯释放量和ABA含量与花色素苷呈显著正相关，GA3含量与叶绿素具有显著正相关关系（崔艳涛，2006）。在鸡冠花（Celosia cristata L.）悬浮体系中，随着不断增加细胞分

14、裂素KT的浓度，花色素苷的含量不断减少（张进杰，2005）；细胞分裂素能促进拟南芥（Arabidopsis thaliana）植株形成花色素苷（王军，2011）。总之，激素对荔枝果皮着色的调节是一个复杂的生理机制，很可能是多种激素的综合平衡作用。因此，有必要研究妃子笑荔枝多种内源激素含量平衡与果皮着色之间的关系。 1.2.4 钾、钙、镁素营养与着色的关系通过在一些植物上的实验可以表明钾影响叶绿素和花色素苷的合成。在玉米（Zea mays）实生苗上，缺钾导致叶绿素合成受阻和延迟叶绿素蛋白向叶绿素转化（Lawanson A. O. et al.,1977）。华中五味子（Orange Magnoli

15、avine）的叶绿素含量与其土壤中的钾含量呈正相关关系（邓白罗等，2010）。对“秋蜜红”和“秋甜”桃（Amygdalus persica L.）喷施磷酸二氢钾提高了其叶片叶绿素含量（尚霄丽等，2013）；在金叶白蜡（Fraxinus Linn）叶片喷施0.4%、0.8%、1.2% 的硫酸钾肥时，有利于叶绿素的合成（陈芳等，2013）。紫叶稠李（Prunus wilsonii）叶片钾含量与花色素苷含量呈显著的正相关（王庆菊等，2007）。叶面喷施3 KH2PO4可显著的提高中华红叶杨（Populus×euramericanaZhonghong）叶片中的花色素苷含量（李小康等，2008

16、）。对苹果植株增施钾肥，可以明显提高苹果外在品质，使着色均匀(李明悦等，2009；王春枝等，2009；金会翠等，2007)。三月红荔枝叶面喷布KH2PO4 可以提高其花色素苷含量（周开兵等，2007）。当然，施肥量与叶片钾含量不一样，尽管不能断定叶片钾含量与叶绿素和花色素苷含量的相关性质，但是，可以肯定不同施钾量会引起叶片钾含量改变，即叶片钾含量肯定影响叶绿素和花色素苷的合成。烤烟（Nicotiana tabacum L.）叶片钾含量与其叶绿素含量呈极显著正相关关系（赵平等，2005）。据此推断，果皮叶绿素和花色素苷代谢与果皮钾素营养应当有关，必须研究果皮钾素营养在荔枝果皮着色过程中的作用。钙

17、也能影响叶绿素和花色素苷的合成。以CaCl2作为钙源，进行枇杷（Eriobotrya japonica (Thunb.) Lindl.）小苗钙营养液沙培实验，结果表明：与0.4mmol.L-1钙处理相比，0.01mmol.L-1和3.2mmol.L-1钙处理的叶绿素含量较少（廖汝玉等，2008）。在华中五味子中，叶绿素含量与其土壤中的水溶性钙含量呈正相关关系（邓白罗等，2010）；对“秋蜜红”和“秋甜”桃的氯化钙喷肥处理提高了其叶片叶绿素含量（尚霄丽等，2013）；钙肥与香水百合（Lilium casa blanca）叶片的叶绿素含量呈正相关（朱峤等，2012）；适当的钙素水平能显著提高甜瓜（

18、Cucumis melo）叶片的叶绿素含量，钙含量的过高或过低均明显降低了甜瓜叶片中叶绿素的含量（龙明华等，2005）；在金叶白蜡（Fraxinus Linn）叶片喷施0.5%，1%的过磷酸钙肥时，利于叶绿素的合成（陈芳等，2013）；均说明钙影响叶绿素合成。黑米稻（Oryza sative）籽粒花色素苷含量与Ca2+含量呈显著正相关（Zheng G Z, 2000）；水稻（Oryza sativa ,Oryza glaberrima）籽粒和紫叶稠李（Prunus wilsonii）叶片钙含量与花色素苷含量呈显著的正相关（孙明茂，2006；王庆菊等，2007）。5.4 mmol·L-

19、1的CaCl2处理能有效地提高弱光下安祖花佛焰苞花青苷含量（夏春华等，2004）；叶面高效钙处理可显著提高油桃（Prunus persica var. nectarina）果实花青苷含量（陈巍等，2011）；三月红荔枝叶面喷布CaCl2 可以降低其叶绿素含量，提高其花色素苷含量，从而促进果皮着色（周开兵等，2007），而对于妃子笑荔枝，喷施钙肥是否也影响果皮着色则有待于进一步研究。镁是构成叶绿素分子中心的元素（Portis A R Jr，1981）。镁缺乏会造成叶绿体解体（左宝玉等，1979）。在华中五味子中，其叶绿素含量与其土壤中的水溶性镁含量呈正相关关系（邓白罗等，2010）。紫叶稠李叶片

20、镁含量与叶绿素含量呈显著的正相关（王庆菊等，2007）。这些报道均说明镁影响叶绿素代谢。那么，荔枝果皮叶绿体解体是否与镁有关、果皮着色过程中果皮镁元素含量是否降低、具滞绿现象的荔枝品种果皮是否镁含量过高等问题，都需进一步从镁素营养角度加以分析。黑米稻（Oryza sative）籽粒花色素苷含量与Mg2+含量呈显著正相关（Zheng G Z,2000），这也表明花色素苷也受到镁的影响。1.3荔枝果肉风味和果皮着色同步性研究现状妃子笑、三月红和贵妃红等荔枝品种的果皮着色滞后于果肉风味品质的提升，果面全红时果肉含糖量发生下降而致使果肉风味品质降低(王家保等，2008；王慧聪等，2002；李平等，19

21、99；高飞飞等，2000)。因此，在果肉风味最佳时荔枝果面尚未完全着色，导致果皮着色与果肉风味发育不同步。经过前人对妃子笑荔枝果皮着色机制的研究，说明妃子笑荔枝着色不良主要是在果肉含糖量达到最高时，尽管其果皮花色素苷含量已经高于果肉成熟度相同的着色良好的荔枝果皮，但其果皮叶绿素含量显著高于果肉成熟度相同的着色良好的荔枝果皮。因而导致了妃子笑荔枝果皮存在绿色色斑，在果实采收时未能良好着色；将妃子笑荔枝与着色良好的荔枝果皮着色作对比研究，表明着色良好的荔枝和妃子笑荔枝果皮变红部分的细胞叶绿体解体，而妃子笑荔枝果顶绿色部位细胞叶绿体结构基本正常。曾有报道妃子笑荔枝果实套袋能解决其果皮“滞绿”问题（陈

22、大成等，1999)。本课题组发现叶面喷施 P、K 和 Ca 肥可以改善三月红荔枝果皮着色(周开兵等，2007)。均说明改善妃子笑荔枝果实内外发育不同步的根本在于调节果皮色素含量，促使荔枝果皮内外观品质一致。本文通过对妃子笑荔枝在果实稳果后进行叶面喷施钾、钙和镁单一肥及其混合肥处理，筛选出妃子笑荔枝果皮着色和果肉变甜实现同步发育的施肥处理，并研究其果皮着色的调节效果及其生理成因。1.4本课题的目的、主要内容、技术路线、创新性和意义1.4.1本课题研究目的明确果皮钾、钙、镁素营养对果皮着色影响的效应，探讨果皮钾、钙、镁素营养对荔枝果皮着色的生理机理，筛选出可以克服果皮“滞绿”问题的处理，并重点研究

23、其果皮内源激素含量和与着色有关的关键酶活性的动态变化，从生理角度探讨其解决果皮“滞绿”问题的原因，为制定解决妃子笑荔枝果实“滞绿”问题的合理施肥技术奠定理论基础。1.4.2本课题研究内容对妃子笑荔枝进行不同的喷肥处理。在常规管理条件下，在稳果后的果实生长发育全程作如下研究。（1）研究不同处理对果皮钾、钙、镁素营养的影响。（2）研究不同处理对果皮着色的影响，从5 种内源激素含量、着色相关的关键酶活性变化上探讨克服果皮“滞绿”问题的生理生化机理。1.4.3本课题研究技术路线对妃子笑荔枝钾、钙、镁叶面喷肥果皮着色变化果肉风味变化确定最佳处理分析果皮钾、钙、镁素营养与着色、激素、酶指标间的关联果皮钾、

24、钙、镁素营养对着色影响的效应，调节果皮着色的生理机理图1 技术路线Fig.1 The technology route1.4.4本课题创新性就荔枝果皮钾、钙、镁素营养对果皮着色影响的生理机理开展研究，在国内外未见报道。本课题通过对妃子笑荔枝喷施钾、钙、镁肥及其混合处理，筛选实现果皮着色和果肉风味变佳同步发育的处理，探索其克服果皮“滞绿”现象的生理机制，不仅从色度角和色素含量上进行分析，更进一步深入到果皮钾、钙和镁素营养对果皮内源激素含量和着色相关关键酶活性的影响，这为深入探讨荔枝遗传改良和栽培技术优化问题奠定理论基础，在理论和技术上存在一定的创新性。1.4.5本课题研究意义通过研究荔枝果皮钾、

25、钙和镁与果皮内源激素、着色相关酶活性相互间关系，探讨荔枝果皮着色的生理生化基础，筛选出可以克服果皮“滞绿”问题的处理，为制定解决妃子笑荔枝果实“滞绿”问题的合理施肥技术奠定理论基础。1.4.6未来展望妃子笑荔枝果实是海南地区主要的热带水果种类之一，以火山岩为母质的土壤上栽培荔枝，其果实风味品质更佳，但其外观品质差是制约其发展的主要因素。解决海口市火山口产区妃子笑荔枝果皮着色问题，是促使其达到应有经济价值的关键之所在。同时，随着将海南省建设为国际旅游岛的战略的实施，其具有地方特色的荔枝产业同样是旅游的一大亮点。因此，为了实现海南的经济繁荣，围绕荔枝果皮滞绿和果肉品质的研究成为近期未来几年的研究热

26、点。2 材料与方法2.1 试验地点和材料试验地点为海南省农业科学院热带果树研究所永发科研示范基地，该基地位于澄迈县北部平原台地，属于热带季风气候区，年平均气温 23.8 ，年平均日照时数为2059 h，年均降雨量1786.1 mm，且热雨同季，终年无霜；土壤为肥沃的砖红壤，土壤有机质、K、Ca 和 Mg 含量情况如表1所示。选生长势一致、无任何不良表现、16年生、大丁香荔枝（Litchi chinensis Sonn. cv. Dadingxiang）作砧木的妃子笑荔枝嫁接树 40 株作为采果样树。表 1 试验园土壤主要养分含量Tab.1 The contents of the major n

27、utrients in soil of the experiment orchard有机质/(g·kg-1)organic matter碱解氮/(mg·kg-1)available N有效磷/(mg·kg-1)available P速效钾/(mg·kg-1)rapidly available K有效钙/(mg·kg-1)available Ca有效镁/(mg·kg-1)available Mg25.37±0.87105.61±1.7215.71±0.52125.63±2.38600.51

28、7;12.35150.47±3.86注：土壤有机质、有效磷、速效钾和有效钙、镁含量测定分别遵照GB 9834-1988、GB 7853-1987、GB 7856-1987和GB 7865-1987执行；土壤碱解氮含量测定采用凯氏定氮蒸馏系统法。Note: The contents of the organic matter, the available P, the rapidly available K and the available Ca and Mg in soil were determinated in GB 9834-1988, GB 7853-1987, GB 78

29、56-1987 and GB 7865-1987. The content of the available N was determinated in Kjjeldahl distillation system.2.2主要试剂试剂名称 规格 产地和生产厂家无水乙醇 分析纯 广州化学试剂厂盐酸 优级纯 广州化学试剂厂甲醇 分析纯 广州化学试剂厂柠檬酸 分析纯 广州化学试剂厂磷酸氢二钠 分析纯 广州化学试剂厂氯化钾 分析纯 广州化学试剂厂蒽酮 分析纯 上海化学试剂有限公司浓硫酸 分析纯 广州化学试剂厂乙酸乙酯 分析纯 上海化学试剂有限公司葡萄糖 分析纯 上海化学试剂有限公司酚酞 分析纯 上海化学

30、试剂有限公司氢氧化钠 分析纯 广州化学试剂厂氯化钠 分析纯 广州化学试剂厂氢氧化钾 分析纯 广州化学试剂厂无水硫酸钠 分析纯 广州化学试剂厂聚乙烯吡咯烷酮(PVP) 分析纯 上海化学试剂有限公司Tritonx100 分析纯 上海西唐生物科技有限公司NADPH 邦泰生物工程(深圳)有限公司UDP-葡萄糖 上海源叶生物科技有限公司栎精 武汉宏信康精细化工有限公司三氯乙酸 分析纯 上海展云化工有限公司抗坏血酸 分析纯 广州翁江化学试剂有限公司丙酮 分析纯 广州化学试剂厂石油醚 分析纯 广州化学试剂厂植物生长素试剂盒 上海酶联生物科技有限公司 植物细胞分裂素试剂盒 上海酶联生物科技有限公司植物赤霉素试

31、剂盒 上海酶联生物科技有限公司植物脱落酸试剂盒 上海酶联生物科技有限公司2.3仪器与设备仪器与设备 型号 产地和厂家紫外可见分光光度计 752型 上海第三分析仪器厂离心机 TDL-5型 上海安亭科学仪器厂全自动测色差计 Minolta CR2300 上海劲天仪器设备有限公司制冰机 DLL-ZBJ-25 广州百誉制冷设备设备有限公司原子吸收光谱仪 AS-990 Super AFG 北京普析通用仪器有限责任公司电热恒温鼓风干燥箱 DHG-9123A 上海合恒仪器设备有限公司超低温冰箱 TH-86-500-LA 北京天地精仪科技有限公司水浴恒温震荡仪 SHA-2A 深圳瑞鑫达科教仪器厂高效液相色谱仪

32、 LC-2900 上海天普分析仪器有限公司气相色谱仪 SP3420A 北京北分瑞利分析仪器有限责任公司 酶联免疫检测仪 DNM-9602A 上海圣科仪器设备有限公司2.4 样品的采集及处理依据 KCl、CaCl2 和 MgCl2 在果树上叶面喷肥的常用浓度，设置如下7个处理水平，分别为：0.5% KCl（K）溶液、1.5% MgCl2（Mg）溶液、0.3% CaCl2（Ca）溶液和上述浓度的 KCl 与 MgCl2（K+Mg）、KCl 与 CaCl2（K+Ca）、CaCl2 与 MgCl2（Ca+Mg）的混合溶液及 KCl、CaCl2 与 MgCl2（K+Ca+Mg）三者的混合溶液，以叶面喷清

33、水为对照（CK）。单株小区，5次重复。在2013年 5月5日和5月12日上午9时至10时进行叶面喷肥处理。在 2013 年 5 月 5 日刚进入果实膨大期时（假种皮刚刚包满种子时），在每株树树冠中部外围选5个果实作为标准果，不同样树的标准果大小基本一致，并挂牌标记，此后在不同时期动态采样时均参照各株样树标准果平均果径，采集与其大小一致的样果。从 5月5日开始到果皮全红时（5月22日）为止，每隔 3 或 4 d 取样一次，其中5月5日和5月12 日的样品均在叶面喷肥处理之前完成取样。每小区随机采果30个，在田间测定完果皮 a 和 b 值后，将样果用液氮速冻，按照不同样树分装果实和编号，并贴好标签

34、，带回实验室，趁冻剥皮，将果皮和果肉分别储存于 -80 超低温冰箱中备用。2.5 试验指标及其测定方法2.5.1 果皮着色指标和果肉糖酸含量测定采用日本产 Minolta CR2300 型全自动测色色差计测定荔枝果皮a、b值，换算出色度角（h），公式为h=tan-1(b/a)，a、b和h值与颜色的关系如图2所示（高飞飞等，2000）。采用改良 Arnon法测定荔枝果皮叶绿素含量（陈霞等，2005）；采用Pirie 等和张昭其等提出的方法测定荔枝果皮花色素苷含量（Pirie et al.,1976；张昭其等，2003），采用蒽酮比色法测定荔枝果肉可溶性糖含量(翁雪成等，2007)。果肉总酸含量用

35、中和滴定法测定，并将其换算成柠檬酸含量。 图2 a、b 和 h 值与颜色的关系示意图Fig.2 The relationship between a and b and h values and colourha-ab-b90° 黄Yellow270° 蓝Blue180°绿Green(a,b)0°红Red2.5.2 K、Ca和Mg含量测定 将各样果果皮的一半鲜样化冻后，用自来水冲洗干净，再用去离子水漂洗2-3次，放入烘箱，在110 下杀青 15 min，接着在 65 下烘干至恒重，取出研磨成粉末。粉末过 60 目筛后放入封口塑料袋，按照样果编号贴好标签，

36、置于干燥器中保存以备用。用于测定果皮全 K、Ca 和 Mg 含量的样品，称取 0.0500 g 左右干粉，用1 mol·L-1 分析纯盐酸震荡过夜；用于测定果皮水溶性 K、Ca 和 Mg 含量的样品，称取0.1000 g 左右干粉，用去离子水震荡过夜。两种样品溶液过滤后收集滤液，采用原子吸收分光光度法测定果皮3种营养元素各相应的含量。2.5.3 激素和酶含量测定 果皮生长素（IAA）、赤霉素（GA3）、细胞分裂素（iPAs）和脱落酸（ABA）含量测定采用酶联免疫法(ELISA)法（吴颂如等，1988），结合南京农业大学提供试剂盒说明书测定；果皮乙烯（Eth）释放量测定采用庞学群等优化

37、的GC法（庞学群等，2001）；采用甘志军的方法测定荔枝果皮叶绿素酶（Chlase）含量（甘志军等，2003）；UFGT 酶液的提取采用Murray的方法（Murray J R et al.,1991），活性测定采用Lister 等的方法（Lister C E et al.,1996）；脱镁叶绿酸单加氧酶（PaO）提取与活性测定采用Hortensteiner S等的方法（Hortensteiner S et al.,1995）。2.6 数据处理采用SAS软件ANOVA过程作方差分析；采用DUNCAN法作多重比较分析；采用 TTEST过程作处理与CK差异显著性分析；采用CORR过程作一元线性相关

38、性分析。3结果与分析3.1 不同处理对果皮着色与果肉风味品质动态变化的影响3.1.1 不同处理对果皮着色动态变化的影响 由图 3 可见，不同处理与CK的果皮的a值总体上均呈上升趋势，表明荔枝果皮颜色不断转红。从 5 月 12 日到19 日果皮 a 值均急剧升高，表明果皮迅速转红主要发生在这段时间内。由图 3 还可见，不同处理在果实发育期间对同期果皮 a 值有明显的影响。在 5 月 5 日、12 日和 19 日，不同处理与CK均无显著差异； 5 月 19 日， Mg 处理显著地高于对照，其余处理与CK相互间无显著差异；5 月 22 日， Mg 处理与CK差异不显著，其余各处理均极显著地低于CK。

39、所以就单纯红色发育而言，Mg 处理从5月19日到5月22日在所有处理和CK中呈最红。由图 4 可见，在果实发育期间，不同处理与CK的果皮 h 值的动态变化趋势相似。不同处理与对照在 5 月 12 日前均无显著变化；所有处理与CK在 5 月 12 日到 19 日期间均显著下降；从 5 月 19 日到 22 日，除了 Mg 处理之外，其余不同处理与CK均显著下降。说明Mg 处理因在 5 月 19 日 h 值已经降至最低且此后无显著变化，即其已提前完全着色；其它所有处理在 5 月 22 日完全着色。由图 4 还可见，不同处理在果实发育期间对同期果皮的 h 值产生明显的影响。在 5 月 5 日和 12

40、 日，不同处理分别与 CK 无显著差异；在 5 月 15 日，Ca、Ca+Mg、K+Ca+Mg处理均显著高于CK，其余各处理分别与 CK 差异不显著；在 5 月 19 日，所有处理极显著低于 CK；在 5 月 22 日，除了 Ca+Mg 和 K 处理与 CK 差异不显著外，其余处理均极显著低于 CK。3.1.2 不同处理对荔枝果肉可溶性糖含量的影响由图 5 可见，在果实生长发育过程中，不同处理与 CK的果肉可溶性糖含量总体变化趋势相似。不同处理与对照在5月19日之前均显著上升；此后至 5月22日，K+Ca+Mg 和 Ca+Mg处理无显著变化，其余处理和 CK 均显著下降。说明K+Ca+Mg 和

41、 Ca+Mg 处理无“退糖”现象。由图 5 还可见，不同处理在果实生长发育期间对同期果肉可溶性糖含量产生了明显影响。在5月5日和12 日，不同处理分别与对照差异不显著；在5月15日，所有处理均极显著低于CK ；在 5月19日，Ca、K+Mg、K+Ca和 K+Ca+Mg 处理均极显著高于CK，其余处理分别与 CK 差异不显著；在5月22日，Ca+Mg、K+Mg、K+Ca和 K+Ca+Mg 处理均极显著高于CK ，其余处理分别与 CK 差异不显著。3.1.3 不同处理对荔枝果肉总酸含量的影响 由图 6 可见，在果实生长发育过程中，不同处理与CK 的果肉总酸含量均持续极显著下降。由图6 还可见，不同

42、处理在果实生长发育期间对同期果肉总酸的积累产生了明显的影响。在5月5日，不同处理分别与CK无显著差异；在5月12日，Mg、 K、 K+Mg 和 K+Ca+Mg 处理均显著高于CK；在5月15日，所有处理均与 CK 差异不显著；在5月19日，各处理均极显著低于 CK；在5月22日， Mg、 Ca 和 K 处理极显著低于 CK，其余处理分别与 CK无显著差异。3.1.4 不同处理对荔枝果肉糖酸比的影响 由图 7 可见，在果实生长发育过程中，不同处理与CK 的果肉糖酸比在总体上均持续极显著上升，且在5月15日后急剧上升。由图 7 还可见，不同处理对同期果肉糖酸比产生明显的影响。在5 月 5 日、12

43、 日和15 日，不同处理分别与 CK 无显著差异；在5 月 19 日，各个处理均极显著高于 CK； 在5 月 22 日， Mg、 Ca 和 K 处理均极显著高于CK，其余处理分别与 CK 无显著差异。说明所有处理在5月19日后渐趋成熟期间一直未引起果肉主要风味品质变劣，甚至有所改善。 3.1.5 不同处理对荔枝果皮着色与果肉风味变甜同步性的影响 综合以上果皮主要着色指标和果肉主要营养、风味品质指标的结果并分析，结果表明 Mg 处理成功克服果皮“滞绿”问题，Ca+Mg 处理成功克服果肉“退糖”现象，均成功实现果皮着色和果肉变甜同步发育。在果皮全红时，虽然 K+Ca+Mg 处理使果肉未“退糖”，但

44、其果皮着色比CK差；虽然其余处理在果肉可溶性糖含量上高于CK，但是相比较其最高含量时（此时果皮 h值未降至最低）仍下降而呈现“退糖”现象；因此，这些处理均未能实现果皮着色和果肉风味变甜同步发育。3.2 不同处理对果皮色素含量变化及其与果皮着色关系的影响3.2.1 不同处理对荔枝果皮花色素苷含量的影响由图8 可见，在果实生长发育过程中，不同处理与 CK 的果皮花色素苷含量均在总体上呈上升趋势，且都在 5 月 22 日达到最高。从 5 月 5 日到 15 日，各个处理均无显著变化；从 5 月 15 日到 22 日，各个处理均显著上升。由图 8 还可见，不同处理在果实生长发育期间对同期果皮花色素苷含

45、量有明显的影响。在5 月 5 日和15日，不同处理分别与 CK 差异不显著；在5 月 12 日，K+Ca+Mg 和 Ca+Mg 处理极显著高于 CK，其余处理分别与 CK 无显著差异；在 5 月 19 日，Ca、 K+Ca、 K+Mg、 Ca+Mg、Mg 和 K+Ca+Mg 处理极显著高于 CK，其余处理分别与 CK无显著差异； 在5 月 22 日，除了 K 处理外，其余各处理分别极显著高于 CK。可见，不同处理在 5 月 19 日后渐趋成熟期间一直未引起果皮花色苷含量降低，甚至大多数处理促进果皮花色素苷积累，与上述不同处理对果皮红色着色的影响结果一致。3.2.2 不同处理对荔枝果皮叶绿素含量

46、的影响由图 9 可见，在果实生长发育过程中，不同处理与 CK 的果皮叶绿素含量在总体上都呈下降趋势。从 5 月 5 日到 15 日，各个处理均显著下降；从 5 月 15 日到 19 日，除K+Ca 处理无显著变化外，其它处理均显著下降；从 5 月 19 日到 22 日，各个处理均无显著变化。由图 9 还可见，不同处理在果实生长发育期间对同期果皮叶绿素含量基本上无明显的影响。在5 月 5 日、 12 日、 19 日和 22 日，不同处理分别与 CK 差异不显著；在 5 月 15 日，除 Mg 处理显著低于 CK 外，其余处理分别与 CK 无显著差异。3.2.3 不同处理对荔枝果皮类胡萝卜素含量的

47、影响 由图 10 可见，在果实生长发育过程中，不同处理与 CK 的果皮类胡萝卜素含量总体趋势都呈W型，在5月12日和19日出现低谷，且总体上呈下降趋势。由图 10 还可见，不同处理对同期果皮类胡萝卜素含量大体上无显著影响。3.2.4 不同处理对果皮色素含量变化与果皮着色关系的影响不同处理与 CK 的果实在发育过程中，果皮花色素苷和叶绿素含量间只是表现出明显的相反变化的趋势，并无显著的线性相关性。不同处理与 CK 的果皮 a 值和h 值分别与果皮花色素苷含量具有显著的线性相关性（如表 1 所示）。可见，不同处理没有改变荔枝果皮着色的基本规律，即荔枝果皮转红是由于果皮花色素苷含量上升和果皮叶绿素含

48、量下降所致，基本上与类胡萝卜素含量变化无关；但是，不同处理因为显著影响果皮花色素苷含量而实现对果皮转红发育的不同调节作用。表1 a和h 值与其花色素苷含量的一元线性相关分析Table 1 The analysis on the linear correlation between a or h values and the content of anthocyanin处理 TreatmentsrarhCK0.93208*-0.88322*Mg0.90403*-0.88129*Ca0.88213*-0.8944*Ca+Mg0.88787*-0.87849*K0.88215*-0.88597*K+

49、Mg0.92133*-0.92206*K+Ca0.91086*-0.9126*K+Ca+Mg0.93614*-0.95631*注：（1） ra 和 rh 分别指 a 值和 h 值与果皮花色素苷含量的线性相关系数。（2） *表示显著性水平 P<0.05；*表示显著性水平 P<0.01；无*表示不显著。Note: (1) ra and rh respectively refer to the linear correlation coefficients between the value of a or h and the content of anthocyanin in peri

50、carp.(2) The symbol * shows the significance level at p<0.05, and the symbol * * shows the significance level at p<0.01, and no symbol marked shows no significance. 3.3果皮K、Ca和Mg含量动态变化特点及其与着色发育的关系3.3.1果皮K、Ca和Mg含量的动态变化特点（1）果皮全K含量动态变化由图 11 可见，在果皮着色过程中，不同处理与CK的果皮全K 含量的动态变化趋势在 5 月 19 日前相似，均为先下降，后上升

51、；而在 5月 19 日后，Ca 处理和 Ca+Mg 处理无显著变化，其余处理和 CK 均显著下降。由图 11 还可见，在 5 月 5 日，不同处理分别与 CK 差异不显著；在 5 月 12 日，K、Ca+Mg、K+Ca 和 K+Mg 处理均显著高于CK，其余处理分别与 CK 差异不显著；在其余时间，K、K+Mg、K+Ca 和 K+Ca+Mg 处理均显著高于 CK，其余处理分别与 CK差异不显著。可见，处理中包含施 K 肥则相应引起全 K 含量上升，而其余施肥处理则对全 K 含量无显著影响。（2） 果皮全 Ca含量动态变化由图 12 可见，在果皮着色过程中，不同处理与 CK 的果皮全 Ca 含量

52、总体上都呈上升趋势，但在5 月 19 日后，除了Ca、Ca+Mg、K+Ca 和 K+Ca+Mg 显著上升外，其余处理和 CK 均无显著变化。由图 12 还可见，在 5 月 5 日，不同处理分别与 CK 差异不显著；在 5 月 12 日，Ca、Ca+Mg、K+Ca 和 K+Ca+Mg 处理显著高于CK，其余处理分别与 CK 差异不显著；在其余时间， K 处理与 CK 差异一直不显著，而CK则显著的低于其余所有处理。可见，处理中包含施 Ca 或 Mg 肥则相应引起全 Ca 含量上升，而其余施肥处理则对全 Ca 含量无显著影响。（3）果皮全Mg含量动态变化由图 13 可见，在果皮着色过程中，除 Ca+Mg 和 K+Ca+Mg 处理外，其余处理与 CK 的果皮全 Mg 含量动态变化曲线都呈M 型，2 个高峰出现在 5 月 12 日和 5 月 19 日。 Ca+Mg 和 K