《Frontiers in Plant Science》：Challenges and adaptation strategies for improving quality and biochemical changes of Flame Seedless grapevines in Mediterranean environment under increasing climate variability
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本研究系统探讨了塑料覆盖下外源施加赤霉素（GA3）和24-表芸苔素内酯（BR）对地中海地区火焰无核葡萄果实品质及叶片生化特性的协同调控效应。结果表明，20 μL L?1GA3与2.0 μL L?1BR组合处理可显著优化果穗物理特性（单穗重、果粒硬度）、色泽参数（CIRG指数）及糖酸组分（TSS、总糖、花青素），同时增强叶片抗氧化酶（CAT、APX）活性并降低丙二醛（MDA）积累。该策略为气候变局下鲜食葡萄优质安全生产提供了理论依据与技术路径。
引言背景
葡萄（Vitis vinifera）作为全球高经济价值果树作物，其生长发育深受地中海气候特征（夏季干热、冬季暖湿）影响。火焰无核葡萄作为埃及早熟鲜食品种（5月底采收），在出口市场中面临果粒着色不均、大小参差等品质挑战。为应对气候波动对葡萄产业的影响，集成塑料覆盖（PC）与植物生长调节剂（赤霉素GA3、芸苔素内酯BR）的农艺措施成为提升果实商品性的有效途径。
材料与方法
试验于2024-2025年在埃及贝赫拉省沙漠公路商业果园开展，采用裂区设计研究两种GA3施用方案（110 μL L?1分三次施用 vs 20 μL L?1分两次施用）与五种BR浓度（0-2.0 μL L?1）的交互效应。于果粒豌豆大小期（4-5 mm）和转色期（10%着色）进行BR叶面喷施，测定果实物理特性（单穗重、果粒硬度、着色参数）、化学指标（可溶性固形物TSS、总酸TA、花青素）及叶片抗氧化系统（过氧化氢酶CAT、抗坏血酸过氧化物酶APX）等28项参数。
果实品质提升效应
物理特性方面，20 μL L?1GA3处理使果粒硬度提升12.3%，果粒附着力增强9.8%，同时降低小果比率15.7%。2.0 μL L?1BR单独处理使单穗重增加22.5%，果粒横径扩大8.4%。协同处理（GA320 μL L?1+ BR 2.0 μL L?1）实现最优组合：果粒重量达6.8 g（超出口标准1.6倍），果粒硬度维持于342 gf，果穗肩部长度增长至18.3 cm。
色泽发育与生化基础
果皮色泽参数显示，BR处理通过调控花青素生物合成关键基因，使红色度（a值）从9.2提升至12.6，色泽指数（CIRG）达4.2（深紫色范畴）。GA3110 μL L?1处理虽促进果粒膨大，但导致亮度（L值）升高（21.9）和黄色度（b*值）偏移（8.8），表明高浓度GA3可能抑制花色苷积累。联合处理使果皮花青素含量提升至43.7 mg/100 g，较对照增加62.3%。
采后生理与贮藏特性
贮藏7天后，GA320 μL L?1+ BR 2.0 μL L?1处理组失重率仅3.2%，显著低于对照（7.8%）。该效应与叶片抗氧化酶系统增强密切相关：CAT活性达23,213 U/g FW，APX活性升至1,877 U/g FW，脂质过氧化产物MDA含量降低至0.08 nmol/g FW。主成分分析（PCA）证实BR处理与果实品质正相关指标（果粒直径、糖分、抗氧化酶）集中于PC1正轴（方差贡献率82%）。
作用机制解析
赤霉素通过激活细胞分裂素通路促进果肉细胞扩增，而芸苔素内酯则通过增强细胞壁组分（原果胶、木质素）沉积提升果实紧实度。在代谢层面，BR上调苯丙烷代谢途径关键酶（PAL）活性，促进糖分向花色苷转化，同时通过激活谷胱甘肽-抗坏血酸循环清除活性氧（ROS），延缓采后衰老进程。
结论与展望
本研究证实20 μL L?1GA3与2.0 μL L?1BR协同使用可同步优化火焰无核葡萄的商品性状与抗逆能力。该方案不仅使果实符合欧盟鲜食葡萄出口标准（果径≥16 mm，TSS≥15°Brix），更通过增强内源抗氧化系统降低采后损耗。芸苔素内酯作为赤霉素的部分替代物，为地中海气候区鲜食葡萄绿色生产提供了新的技术选择。
