过剩激发能诱导非红色苹果果皮合成花色素的机制研究

在果实发育中后期，虽然非红色苹果树冠外膛果的阳面果皮不含花色素，但如果此时将果实的遮阴面暴露在光下一段时间，这些前期被遮荫的果皮就会大量合成花色素。这可能与阴面果皮突然暴露在光下后会产生大量的过剩激发能有关。本项目通过研究非红色苹果的遮荫果皮在果实发育不同时期突然暴光后过剩激发能的产生、过量活性氧的积累、花色素的合成、花色素合成路径相关基因的表达等，探讨果实发育中后期非红色苹果的遮荫果皮在突暴光后大量合成花色素的原因。同时，通过探讨非红色苹果遮荫果皮对不同光强/光质的响应，及非红色苹果的阳面果皮在果实发育中后期不合成花色素的原因，进一步揭示非红色苹果果皮花色素合成的调控机制。此外，通过比较非红色苹果果皮与红色苹果果皮的这些生理生化变化，探讨非红色苹果和红色苹果果皮的花色素合成调控机制的差异，从而为在生产实践中调控非红色苹果甚至红色苹果的果皮着色提供理论基础。

在国家自然科学基金的支持下，本项目到目前为止，相关研究已经全部完成，取得了一定的成果，完成了项目的预定目标。由于本年度补充了部分实验，因此相关研究结果尚未发表。本研究取得的成果具体如下：.1）长期遮阴可以抑制红色和非红色苹果果皮多酚物质的合成，而遮阴抑制苹果果皮合成花色苷可能与其抑制了花色苷合成的关键酶—UFGT的活性相关；.2）长期遮阴还导致苹果果皮的光化学反应和非光化学反应的能力降低，光破坏防御能力降低，从而使果皮吸收的光能不能被及时耗散，进而导致活性氧过量产生。.3）套袋非红色苹果曝光后，其花色苷合成主要受紫外光的调控，而紫外通过调控活性氧的产生进而调控MYB10和UFGT的基因表达，提高UFGT的酶活性，进而使套袋的非红色苹果果皮在突然曝光后大量合成花色苷。并且，诱导花色苷合成的活性氧的来源为细胞外途径，依赖质膜上的NADPH氧化酶。.4）红色苹果和非红色苹果在自然曝光条件下之所以大量和几乎不合成花色苷的主要原因，主要和二者的其它光破坏防御机制(叶黄素循环和抗氧化系统)对光照的响应能力差异较大，最终导致活性氧的产量不同有关。.5）与苹果果皮含有的其他酚类物质相比，花色苷对活性氧的清除贡献更大。