Page 153 - 《广西植物》2024年第7期

７ 期 彭欢等: 罗汉果品质受气候因子影响及其分子调控机制 １ ３ ５ ３

Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔ ｏｆ ｃｌｉｍａｔｉｃ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｎ ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｉｒａｉｔｉａ ｇｒｏｓｖｅｎｏｒｉｉ ｆｒｕｉｔｓ ｐｏｌｌｉｎａｔｅｄ ｉｎ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｅａｓｏｎｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｕｎｄｅｒｌｙｉｎｇ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｉｎｖｏｌｖｅｄꎬ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ｉｎ ｃｌｉｍａｔｅ ｆａｃｔｏｒｓꎬ ｑｕａｌｉｔｙ ｔｒａｉｔｓꎬ ａｎｄ
ｇｅｎｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｆｒｕｉｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｃｕｌｔｉｖａｒ Ｓ. ｇｒｏｓｖｅｎｏｒｉｉ “Ｑｉｎｇｐｉｇｕｏ” ｐｏｌｌｉｎａｔｅｄ ｉｎ ｓｕｍｍｅｒ ａｎｄ ａｕｔｕｍｎ ｗｅｒｅ
ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌｌｙ ａｎａｌｙｚｅｄ ｂｙ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｃｌｉｍａｔｅ ｆａｃｔｏｒｓ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｌ ｓｔａｇｅｓꎬ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｈａｎｇｅｓꎬ
ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ ｍｏｇｒｏｓｉｄｅ ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍꎬ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｇｅｎｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｕｓｉｎｇ ｑＲＴ￣ＰＣＲ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ: (１)
Ｃｏｍｐａｒｅｄ ｔｏ ｓｕｍｍｅｒ￣ｐｏｌｌｉｎａｔｅｄ ｆｒｕｉｔｓꎬ ｔｈｅ ａｖｅｒａｇｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ ａｕｔｕｍｎ￣
ｐｏｌｌｉｎａｔｅｄ ｆｒｕｉｔｓ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ａｆｔｅｒ ３５ ｄ. Ａｄｄｉｔｉｏｎａｌｌｙꎬ ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｄａｙ ａｎｄ ｎｉｇｈｔ
ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｂｅｆｏｒｅ ６５ ｄ. Ｈｏｗｅｖｅｒꎬ ｔｈｉｓ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｗａｓ ｓｔｉｌｌ ｌｅｓｓ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ ｔｈｅ ａｖｅｒａｇｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ
ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ. Ｔｈｅ ｌｉｇｈｔ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ａｎｄ ａｉｒ ｈｕｍｉｄｉｔｙ ｒｅｍａｉｎｅｄ ｓｉｍｉｌａｒ. (２) Ｔｈｅ ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ ｄｉａｍｅｔｅｒｓꎬ
ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ ｄｉａｍｅｔｅｒｓꎬ ａｎｄ ｓｉｎｇｌｅ ｆｒｕｉｔ ｗｅｉｇｈｔｓ ｏｆ ａｕｔｕｍｎ￣ｐｏｌｌｉｎａｔｅｄ ｆｒｕｉｔｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｔｏ ｔｈｏｓｅ ｏｆ ｓｕｍｍｅｒ￣
ｐｏｌｌｉｎａｔｅｄ ｆｒｕｉｔｓꎬ ｈｏｗｅｖｅｒꎬ ｔｈｅｓｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ｗｅｒｅ ｎｏｔ ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌｌｙ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ. (３) Ｍｏｇｒｏｓｉｄｅ Ｖ ａｎｄ １１￣Ｏ￣ｍｏｇｒｏｓｉｄｅ Ｖ ｉｎ
ａｕｔｕｍｎ￣ｐｏｌｌｉｎａｔｅｄ ｆｒｕｉｔｓ ａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄ ｓｌｏｗｌｙ ｆｒｏｍ ５５ ｄ ｗｉｔｈ ａ ｄｅｌａｙ ｏｆ ａｂｏｕｔ １０ ｄꎬ ｍｏｒｅｏｖｅｒꎬ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｂｏｔｈ
ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ｉｎ ｒｉｐｅ ｆｒｕｉｔｓ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｂｙ ４０.６６％ ａｎｄ ４６.０７％ꎬ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ. (４) Ｉｎ ａｕｔｕｍｎꎬ ｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ ａｎｄ ｅｘｔｅｎｔ ｏｆ ｕｐ￣
ｒｅｇｕｌａｔｅｄ ｍｏｇｒｏｓｉｄｅ Ｖ ｓｙｎｔｈｅｔａｓｅ ｇｅｎｅｓ ｗｅｒｅ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｌｏｗｅｒꎬ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｃｏ￣ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ ｗａｓ ｐｏｏｒｅｒ ｔｈａｎ ｉｎ
ｓｕｍｍｅｒ. Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅꎬ ｔｈｅ ｇｌｕｃｏｓｙｌｔｒａｎｓｆｅｒａｓｅ ｇｅｎｅ ＳｇＵＧＴ９４￣２８９￣３ ｗｈｉｃｈ ｗａｓ ｒｅｓｐｏｎｓｉｂｌｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｆｉｎａｌ ｓｔｅｐ ｉｎ ｍｏｇｒｏｓｉｄｅ
Ｖ ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓꎬ ｅｘｈｉｂｉｔｅｄ ｄｏｗｎ￣ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ａｔ ａｌｌ ｔｉｍｅ ｐｏｉｎｔｓ ｏｆ ５５ ｄ. Ｉｎ ｓｕｍｍａｒｙꎬ ｔｈｅ ｓｈａｐｅ ａｎｄ ｓｉｚｅ ｏｆ Ｓ. ｇｒｏｓｖｅｎｏｒｉｉ
ｆｒｕｉｔｓ ｐｏｌｌｉｎａｔｅｄ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｅａｓｏｎｓ ｗｅｒｅ ｎｏｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｂｙ ｃｌｉｍａｔｉｃ ｆａｃｔｏｒｓꎻ ｈｏｗｅｖｅｒꎬ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｍｏｇｒｏｓｉｄｅ
Ｖ ｗａｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅꎬ ｗｈｉｃｈ ｐｏｔｅｎｔｉａｌｌｙ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ ｔｈｅｓｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｍｏｇｒｏｓｉｄｅ Ｖ ｂｙ
ｒｅｇｕｌａｔｉｎｇ ｂｏｔｈ ｔｈｅ ｃｏ￣ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ ａｎｄ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ｍｏｇｒｏｓｉｄｅ Ｖ ｓｙｎｔｈｅｔａｓｅ ｇｅｎｅｓ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｔｈｉｓ
ｓｔｕｄｙ ｐｒｏｖｉｄｅ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｈｉｇｈ￣ｑｕａｌｉｔｙ ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ ａｎｄ ｇｅｎｅｔｉｃ ｂｒｅｅｄｉｎｇ ｏｆ Ｓ. ｇｒｏｓｖｅｎｏｒｉｉ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｅａｓｏｎｓꎬ Ｓｉｒａｉｔｉａ ｇｒｏｓｖｅｎｏｒｉｉ ｑｕａｌｉｔｙꎬ ｃｌｉｍａｔｉｃ ｆａｃｔｏｒｓꎬ ｆｒｕｉｔ ｓｉｚｅꎬ ｍｏｇｒｏｓｉｄｅ Ｖ ｃｏｎｔｅｎｔꎬ
ｇｅｎｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ

罗 汉 果 ( Ｓｉｒａｉｔｉａ ｇｒｏｓｖｅｎｏｒｉｉ ) 是 葫 芦 科 批成熟ꎮ 不同产区和生长季气候因子变化会直接
(Ｃｕｃｕｒｂｉｔａｃｅａｅ) 罗 汉 果 属 ( Ｓｉｒａｉｔｉａ) 药 用、 甜 料 植 影响果实成熟和内外品质ꎮ 咖啡高温时果实成熟
物ꎬ其干燥果实为知名传统中药材ꎬ具有清热止 早而品质差(Ａｐａｒｅｃｉｄｏ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１８)ꎮ 葡萄高温时
咳、抗炎平喘、祛痰润肺、润肠通便、降糖降脂、抗 成熟度和酸度高ꎬ低温时主要活性成分维生素 Ｃ、
氧化、抗癌、抗纤维化等功效( 唐昀彤等ꎬ２０２１ꎻ戴 多酚和花青素含量高( Ｒａｆｉｑｕｅ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２３)ꎬ平均
胜和汪惠丽ꎬ２０２３)ꎬ富含三萜皂苷活性成分罗汉 温度和湿度高有利于糖分积累( 乔振羽等ꎬ２０２３)ꎮ
果苷Ⅴ等多种高强度甜味物质ꎬ其中罗汉果苷Ⅲ、 黑加仑高温时果实萜类挥发物质积累增加ꎬ低温
罗汉果苷Ⅵ、罗汉果赛门苷Ⅰ、罗汉果苷Ⅴ、１１￣Ｏ￣ 时果实的有机酸积累增加( Ｐｏｔｔ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２３)ꎮ 黄
罗汉果苷Ⅴ和异罗汉果苷Ⅴ的甜度分别为蔗糖的 瓜香气物质 Ｃ 醛类含量与平均光照强度呈正相
６
１９５、 ３００、 ４６５、 ３７８、 ６８ 和 ５００ 倍 ( Ｍｕｒａｔａ ｅｔ ａｌ.ꎬ 关ꎬＣ 醛类含量与平均相对湿度呈负相关( Ｌｉ ｅｔ
９
２００６ꎻ Ｊｉａ ＆ Ｙａｎｇꎬ ２００９)ꎮ 罗汉果甜苷因其热量 ａｌ.ꎬ ２０１９)ꎮ 黑莓前期成熟果实比后期的单果重
低、安全无毒等特点ꎬ糖尿病、高血压、肥胖人群均 和有机酸含量高ꎬ但是花青素和可溶性固形物含
可食用ꎬ已被大规模提取用作甜味剂ꎮ 近年来ꎬ罗 量低( Ｍｉｋｕｌｉｃ￣Ｐｅｔｋｏｖｓｅｋ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２３)ꎮ 加工企业
汉果需求越来越大ꎬ效益也逐渐增加ꎬ该产业已成 认为罗汉果前期成熟果实因生境温度高而品质差
为乡村振兴的支柱产业ꎬ种植区域也由道地产区 会增加原料成本ꎬ后期成熟果实因生境温度低、昼
向周边地区快速蔓延ꎮ 但是ꎬ果实甜苷含量较低 夜温差大而品质高可降低原料成本ꎬ因而偏好采
导致甜味剂提取原料成本高ꎬ成为罗汉果产业的 购后期成熟果实ꎮ 由于高甜苷新品种选育周期
发展限制瓶颈ꎮ 这不仅与当前罗汉果栽培品种有 长ꎬ因此目前通过研究不同季节授粉果实品质具
关ꎬ还与果实成熟批次有一定的相关性ꎮ 罗汉果 体差异及其受生境气候因子影响情况指导罗汉果
种植需人工授粉才能结果ꎬ授粉期集中在 ７ 月初 适宜种植区域选择以及高产优质种植技术优化ꎬ
到 ８ 月底ꎬ７ 月夏季和 ８ 月秋季授粉果实通常分两 减少成熟果实品质的差异ꎬ从而降低甜味剂提取