一种提高柑橘中天然蜡质的方法及其应用技术

本发明专利技术涉及柑橘生物学领域，提供了一种提高柑橘中天然蜡质的方法，选择在柑橘植株新梢抽梢12～15d时向柑橘叶片短时间喷施0.1～200μmol/L吡草胺溶液。本发明专利技术研究表明，停止喷施吡草胺溶液后，待植株和果实恢复生长后显示其表面晶体补偿性增多，蜡质合成通路的基因表达量显著提高，增加了柑橘叶片和果实的表面光泽度和光滑度，进而通过天然蜡质的增加有效提高柑橘植株抗性以及柑橘果实的采后贮藏保鲜能力。

【技术实现步骤摘要】
一种提高柑橘中天然蜡质的方法及其应用
本专利技术涉及柑橘生物学领域，具体涉及一种提高柑橘中天然蜡质的方法及其应用。
技术介绍
柑橘是重要的鲜食水果，以椪柑(CitrusreticulataBlancocv.Ponkan)为代表的宽皮柑橘类、以沙田柚(C.grandisOsbeckcv.ShatianYu)为代表的柚类和柠檬(C.limoncv.Eureka)为代表的枸橼类在中国乃至全球柑橘产业中占有十分重要的地位。植物表皮角质层由角质和蜡质组成，是覆盖在所有陆生植物与空气接触部位的一层疏水性屏障。植物表面蜡质具有阻止植物组织内部非气孔性失水、防紫外线伤害、维持表面清洁与表面放水、抵御病虫害侵袭等功能，对植物适应外界环境起到非常重要的作用。柑橘的蜡质层是植株自我保护的第一道屏障，蜡质层具有阻止组织水分散失，维持表面清洁和光滑度，抵御病菌和昆虫侵害等功能。另外，柑橘果实是重要鲜食水果，鲜食柑橘果实采收后通常需要经过洗果和单果包装(或打蜡)等商品化处理才能进入销售市场。打蜡流程复杂、成本较高，存在使用染色等添加剂、工业蜡和劣质蜡等行为。打蜡方式不当导致果实产生异味，这种差异主要源于天然蜡质和人工合成蜡质之间成分和结构差异。目前，缺乏有效改善柑橘天然蜡质合成实现提高柑橘植株抗性以及采后果实保鲜性能的相关报道。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术中无法简便、有效地提高柑橘天然蜡质合成的问题，提供了一种提高柑橘中天然蜡质的方法，有效的促进柑橘叶片和果实的天然蜡质合成量，提高植物抗性，改善采后柑橘的贮藏保鲜性能。为了解决上述问题，本专利技术提供了以下技术方案：本专利技术一种提高柑橘中天然蜡质的方法，其特征在于，当柑橘新梢抽梢12～15d时，向柑橘叶片喷施0.1～200μmol/L的吡草胺溶液。优选的，所述吡草胺溶液的浓度为50～180μmol/L。优选的，所述吡草胺溶液的溶剂包括乙醇和水，乙醇与水的体积比例为1:299～599。优选的，所述吡草胺溶液喷施的次数为1～7次。优选的，所述吡草胺溶液的单次喷施量为25～40mL/株。本专利技术还提供了上述技术方案所述的方法在提高柑橘植株抗性中的应用。本专利技术还提供了前述技术方案在提高柑橘果实的采后贮藏保鲜能力中的应用。与现有技术相比，本专利技术提供的技术方案具有以下优点：本专利技术提供了一种提高柑橘中天然蜡质的方法，当柑橘新梢抽梢12～15d时，向柑橘叶片喷施0.1～200μmol/L吡草胺溶液。本专利技术研究表明，停止喷施吡草胺溶液的2周后，待植株和果实恢复生长后显示其表面晶体补偿性增多(即天然蜡质合成增多)，蜡质合成通路的基因表达量显著提高，有效增加了柑橘叶片和果实表面的光泽度和光滑度，进而对于植物抗性以及柑橘采后果实的保鲜性能均有显著提升。本专利技术研究表明，采用本专利技术所述方法对柑橘进行处理后，柑橘天然蜡质合成通路中的3-β-酮酰CoA合成酶(KCS)的基因表达量与正常植株相比有显著增加。KCS参与柑橘天然蜡质合成途径中的超长链饱和脂肪酸(VLCFAs)生成反应，即以丙二酰-CoA为底物，催化C16或C18脂肪酸延伸缩合生成足够碳链长度的VLCFAs，KCS是决定这一催化反应的反应速度以及最终得到的酰基辅酶A产物酰基链程度的关键，本专利技术利用这种吡草胺处理方式有效了提高KCS的基因表达量，保证VLCFAs的多样性，通过有效地促进了VLCFAs这一天然蜡质合成前体物质生成速度的提高，达到提高天然蜡质含量的目的。在生成VLCFAs的反应中，与KCS共同参与FAE循环的β-酮酰基辅酶A还原酶(KCR)、β-羟酰基辅酶A水解酶(HCD)以及烯酰基CoA还原酶(ECR)的基因表达量与正常植株无显著差异。本专利技术研究还表明，施用本专利技术所述浓度的吡草胺溶液后，柑橘天然蜡质合成通路中的CER4和CER3基因等相关基因的表达量有显著提高，表明本专利技术所述方法能够同时促进初级醇途径和烷烃途径合成蜡质的相关酶基因表达。吡草胺的毒性低，易降解，半衰期在10.92～12.68d，当柑橘果实上市时基本上不会存在吡草胺残留，对人体安全。本专利技术提供的方法仅需喷施吡草胺溶液即可，成本低，简单易行，便于推广。附图说明图1为实施例1中不同处理下的柑橘幼苗生长状况；图2为实施例1中不同处理下柑橘叶片显微镜放大图；图3为实施例1中不同处理下柑橘蜡质合成途径相关基因表达量比较图；图4为实施例2中不同处理下采后果实的腐烂情况。具体实施方式本专利技术提供了一种提高柑橘中天然蜡质的方法，当柑橘新梢抽梢12～15d时，开始向柑橘叶片喷施0.1～200μmol/L吡草胺溶液。本专利技术的实施例结果显示，当吡草胺溶液喷施结束后，第2d起叶片中天然蜡质含量显著增多，蜡质晶体数量显著增加。经过本专利技术所述方法喷施的幼嫩叶片与正常叶片相比面积稍小、叶片厚度增加、色泽更绿且更亮，而成熟叶片则与正常叶片在形态上无显著区别。本专利技术经过对比喷施本专利技术所述吡草胺溶液与清水喷施的柑橘植株果实，二者的柑橘果实表面色泽、外形无显著差异，并且无畸形果，即表明采用本专利技术所述方法后不会破坏柑橘果实的外形和商品价值。本专利技术所述提高柑橘中天然蜡质的方法可用于柑橘幼苗和成熟植株。本专利技术优选的在柑橘新梢抽梢13～14d时，向柑橘叶片喷施吡草胺溶液。本专利技术选择在新梢抽梢2周左右喷施吡草胺是为了在柑橘生长早期对天然蜡质合成途径进行干预，补偿性促进柑橘天然蜡质合成途径的相关基因大量表达，从而在后期能够持续大量地合成天然蜡质，提高总体天然蜡质含量。吡草胺属于氯乙酰苯胺类除草剂，大鼠急性经口LD50为2150mg/kg，急性经皮LD50大于6810mg/kg，毒性较低。半衰期为10.92～12.68d，易于降解。本专利技术对所述吡草胺的来源无特殊限定，采用市售商品即可。在本专利技术中，所述吡草胺溶液浓度优选为50～180μmol/L，更优选为100～150μmol/L。在本专利技术中，低浓度下(200μmol/L以下)的吡草胺溶液对柑橘天然蜡质合成途径相关基因如KCS、CER4以及CER3等的表达有显著促进作用，超出有效浓度范围则可能有抑制作用。在本专利技术中，所述吡草胺溶液的溶剂包括乙醇和水，所述的乙醇和水作为溶剂，不具有促进柑橘天然蜡质合成的作用。本专利技术优选的，所述吡草胺溶液中，乙醇与水的体积比优选为1:299～599。在本专利技术中，所述吡草胺溶液的制备方法优选为：用乙醇将吡草胺溶解，得到吡草胺母液；再将所述吡草胺母液用水稀释至吡草胺溶液浓度为0.1～200μmol/L。在本专利技术中，所述吡草胺溶液的喷施次数优选为1～7次，更优选为2～5次。本专利技术优选的，当喷施次数为多次时，相邻两次吡草胺溶液的喷施时间间隔为1～5d，更优选为3～4d。本专利技术多次喷施吡草胺溶液的目的在于让植株树势恢复，促进植物自身脂肪酸代谢通路补偿性合成。在本专利技术中，所述吡草胺溶液的单次喷施量优选为25～40mL/株，更优选为30～35mL株。本专利技术在喷施时将柑橘植株的叶片正反面全部喷淋，以喷淋至有水滴滴下为止。本专利技术还提供了上述方法在提高柑橘植株抗性中的应用，通过在柑橘新梢抽梢12～15d时，向柑橘叶片喷施0.1～200μmol/L吡草胺溶液来提高柑橘中天然蜡质提高柑橘植株对于病虫害侵袭的抵抗能力、不良环境的抵御能力等。本专利技术还提供了前述方在提高柑橘本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高柑橘中天然蜡质的方法，其特征在于，当柑橘新梢抽梢12～15d时，向柑橘叶片喷施0.1～200μmol/L的吡草胺溶液。

【技术特征摘要】
1.一种提高柑橘中天然蜡质的方法，其特征在于，当柑橘新梢抽梢12～15d时，向柑橘叶片喷施0.1～200μmol/L的吡草胺溶液。2.根据权利要求1所述提高柑橘中天然蜡质的方法，其特征在于，所述吡草胺溶液的浓度为50～180μmol/L。3.根据权利要求1所述提高柑橘中天然蜡质的方法，其特征在于，所述吡草胺溶液的溶剂包括乙醇和水，乙醇与水的体积比例为1:299～599。4.根据权利要求1所述提高柑橘中天然蜡质的方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：程运江，何义仲，毕光林，朱晨桥，许让伟，邓秀新，
申请(专利权)人：华中农业大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42