日前，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝科學(xué)與工程學(xué)院教授李媛媛科研團(tuán)隊(duì)在《自然—植物》在線發(fā)表研究成果，以高氮抑制蘋果表皮蠟質(zhì)的積累為切入點(diǎn)，首次揭示氮素對蘋果重要外在品質(zhì)——表皮蠟質(zhì)的調(diào)控機(jī)制。
蘋果的外觀因品種而異，其中蠟質(zhì)是重要影響因素之一。蠟質(zhì)是覆蓋于蘋果枝干、葉片、果實(shí)等器官表面的強(qiáng)疏水層，是果樹抵御生物和非生物脅迫的第一道屏障，也是決定果實(shí)光澤品質(zhì)的重要成分。
然而，由于果農(nóng)對高產(chǎn)大果的片面追求，果園氮肥過量施用的現(xiàn)象越來越普遍。高氮投入的生產(chǎn)方式不僅污染環(huán)境，也導(dǎo)致蘋果品質(zhì)下降、抗性降低。因此，明確氮素對蘋果蠟質(zhì)的影響及其調(diào)控機(jī)制，對蘋果的光澤品質(zhì)提升和抗性增強(qiáng)至關(guān)重要。
研究發(fā)現(xiàn)，在氮肥過度施用的蘋果園中，果實(shí)以及葉片蠟質(zhì)含量顯著降低。對氮素響應(yīng)蛋白MdBT2沉默表達(dá)的轉(zhuǎn)基因材料進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，其蠟質(zhì)累積顯著增加，表明氮素抑制蘋果表皮蠟質(zhì)的生物合成。
論文第一作者、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝科學(xué)與工程學(xué)院青年教師姜翰介紹，研究結(jié)果不僅對氮素施用過量引起品質(zhì)和抗性下降做出科學(xué)解釋，解析了氮素對蠟質(zhì)累積的調(diào)控途徑，還為增強(qiáng)果實(shí)抵御生物和非生物脅迫、改善色澤品質(zhì)和延長貨架期的資源篩選、技術(shù)研發(fā)等提供了理論依據(jù)。
據(jù)了解，該團(tuán)隊(duì)已應(yīng)用該方法篩選得到一系列蘋果抗性與品質(zhì)相關(guān)功能基團(tuán)，現(xiàn)正進(jìn)行試點(diǎn)應(yīng)用，以助力蘋果產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展。
（記者趙秋麗、馮帆）