《International Journal of Molecular Sciences》：Preharvest Treatment with 24-Epibrassinolide Enhances Resilience to Fruit Cracking, Yield and Quality Traits in Two Sweet Cherry Cultivars
Fernando Garrido-Au?ón,
Jenifer Puente-Moreno,
María Emma García-Pastor,
Vicente Agulló,
Daniel Valero and
María Serrano
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本研究聚焦于甜樱桃因气候变化（如强降雨）导致的裂果、减产和品质下降问题。研究团队首次评估了采前喷施24-表油菜素内酯（24-BL）对‘Sunburst’和‘Skeena’甜樱桃产量、裂果率和果实品质的影响。结果表明，0.1 μM 24-BL处理可显著提高产量，并在极端降雨条件下（2023年）将‘Skeena’的裂果率降低高达50%。同时，处理还提升了果肉硬度、红色色泽（花青素）和总酚等生物活性化合物含量。该研究为樱桃产业提供了一种绿色、高效、可提升作物韧性和果实功能性品质的新型农艺策略。
甜樱桃作为一种广受欢迎的消费水果，其商业生产正面临气候变化的严峻挑战。极端降雨事件日益频繁，导致果实开裂现象（裂果）频发，这不仅严重影响果实的商品外观，更会造成巨大的经济损失，对种植者和整个产业构成巨大威胁。同时，消费者对高品质、高营养价值水果的需求也在不断提升，如何在逆境中保障产量、提升果实商业和营养品质，成为樱桃产业亟待解决的课题。在此背景下，研究人员将目光投向了一种新型植物激素——油菜素内酯（Brassinosteroids, BRs）。这类激素被证实能够增强植物对多种生物与非生物胁迫的抵抗力，并可能改善果实性状，但其在甜樱桃采前应用中的潜力尚未被系统评估。为此，一项由Fernando Garrido-Au?ón等人开展的研究，在《International Journal of Molecular Sciences》上发表，系统探究了采前喷施24-表油菜素内酯（24-epibrassinolide, 24-BL）对两个不同品种甜樱桃的产量、抗裂果能力和综合品质的影响。
研究主要采用了田间试验与实验室分析相结合的方法。在西班牙阿尔科伊（Alcoy）的商业樱桃园中，对‘Sunburst’和‘Skeena’两个品种的果树，分别于2022和2023两个生长季，在果实硬核期（T1）、转色初期（T2）和采前三天（T3）这三个关键节点，叶面喷施不同浓度（0.01、0.1、1 μM）的24-BL溶液。研究团队系统测定了果实的赤道直径、裂果率、单株商品产量、单果重等生长与产量指标。在品质分析方面，测定了果实的硬度、色泽（色相角hue angle）、可溶性固形物（Total Soluble Solids, TSS）、可滴定酸（Total Acidity, TA）以及成熟度指数（Ripening Index, TSS/TA）。此外，还量化了果肉中的总花青素和总酚含量。所有数据均进行了统计学分析，以评估处理间的差异显著性。
2.1. 24-BL处理对果实生长和裂果发生率的影响
通过定期测量发现，24-BL处理促进了果实的生长。在2022年，‘Sunburst’和‘Skeena’经0.1 μM 24-BL处理后，果实赤道直径在特定生长阶段均显著大于对照组。更关键的是，在2023年遭遇极端降雨（5月累积降雨量156 L m-2）的情况下，24-BL处理展现出强大的抗裂果效果。与对照树相比，0.01 μM和0.1 μM的24-BL处理将‘Sunburst’的裂果率降低了30%以上，并将‘Skeena’的裂果率降低了高达50%。这表明24-BL能有效增强果实表皮对雨水胁迫的抵抗力。
2.2. 甜樱桃作物产量和单果重
在2022生长季，24-BL处理显著提升了商品产量和单果重。对于‘Sunburst’，0.1 μM处理效果最佳，商品产量最高（22.01 ± 2.70 kg tree-1），同时所有处理均显著增加了单果重（增幅20-30%），并减少了废弃物果实。对于‘Skeena’，同样是0.1 μM处理在提升商品产量（30.22 ± 1.10 kg tree-1）和单果重（9.31 ± 0.21 g）方面效果最显著。结果说明，适宜浓度的24-BL处理能从增产和增重两方面直接提高经济效益。
2.3. 甜樱桃品质参数
在两年试验中，24-BL处理普遍改善了果实的商业品质。硬度方面，处理果显著高于对照果，即使在因降雨导致整体硬度下降的2023年，处理间的差异依然存在。色泽方面，所有24-BL处理都显著降低了果实的色相角（hue angle）值，意味着果实红色更深、更鲜艳。在可溶性固形物和酸度方面，结果因品种和年份而异。总体而言，24-BL处理倾向于降低可溶性固形物含量、提高可滴定酸度，从而降低了果实的成熟度指数，这可能意味着处理延缓了果实的成熟进程，有利于延长货架期。
2.4. 甜樱桃果肉中的花青素和酚类物质
24-BL处理显著提升了果实的功能性品质成分。对于两个品种，在两个生长季，0.01 μM和0.1 μM的24-BL处理均能显著提高果实中的总花青素和总酚含量。例如，在2023年，‘Skeena’经0.1 μM 24-BL处理后，总花青素含量比对照增加了64%，总酚含量也显著提高。这些生物活性化合物的富集，直接增强了果实的抗氧化能力及其潜在的健康益处。
结论与重要意义
本研究的核心结论是，采前叶面喷施24-表油菜素内酯（24-BL），特别是0.1 μM浓度，是一种能够同时提升甜樱桃作物韧性、产量和综合品质的有效且环保的策略。其重要意义体现在多个层面：在农艺层面，它提供了一种对抗气候变化（特别是极端降雨所致裂果）的实用工具，能直接保障种植者的收入。在品质层面，它不仅改善了硬度、色泽等外在商品性状，还通过大幅提升花青素和总酚等生物活性化合物含量，增强了果实的内在营养与功能价值，迎合了消费者对“功能性食品”的需求。在机理层面，研究证实了BRs在非跃变型果实生长发育和逆境响应中的积极作用，如促进果实膨大、抑制裂果、增强细胞壁结构（提高硬度）以及激活苯丙烷类代谢途径（积累酚类和花青素）。这项研究首次系统报道了24-BL在甜樱桃采前应用中的多重效益，为樱桃产业的可持续发展和果实高值化利用提供了新的技术思路和理论依据。未来研究可进一步探索其延长采后贮藏期的潜力，以及在不同品种和栽培条件下的普适性。
