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以红色樱桃番茄为例,解密番茄转色与异常现象

以红色樱桃番茄为例,解密番茄转色与异常现象

7月,温室内的番茄基本接近尾声,高温干燥的环境让番茄处于温度与水分胁迫下,生理与代谢均受到影响,加之,白粉虱等害虫的爆发,让种植者一早结束了本次番茄种植茬口。
 

 
 
 
作为种植者,你在温室内是否有观察到番茄转色异常呢?尤其是当下高温高辐射的天气条件下。本文将以红色樱桃番茄为例,解密番茄植株面临胁迫下,出现的转色异常现象。
 
 
 
 
番茄转色不均匀,果实呈现橙黄色,这是夏季高温条件下,番茄红素合成受到抑制的外在表现,高温(>30℃)条件下, Psy基因转录及其转录表达产物八氢番茄红素合成酶PSY受到抑制,番茄红素合成积累降低,而番茄红素下游产物β-胡萝卜素生物合成不受影响,番茄红素呈现红色,β-胡萝卜素呈现橙黄色,由于番茄红素合成积累量下降,且分解为下游的β-胡萝卜素正常合成与积累,番茄红素/β-胡萝卜素比例下降,导致果实颜色由红色转变为橙色。
 
 
上图左侧番茄为正常条件下红色番茄果实,右侧表现为受高温抑制后,果实主要积累β-胡萝卜素的橙色番茄。
 

 
如上图所示,这是感染番茄褐色皱纹果病毒ToBRFV后的果实外观表征,番茄果实呈现黄色斑块,或者整体颜色变黄,甚至出现棕色斑点,主要受侵染作物为番茄和彩椒。ToBRFV病毒最早于2014年在约旦首次鉴定出来,2019至今在欧洲,亚洲(中国),北美洲(美国、墨西哥)大规模爆发。
 
番茄褐色皱纹果病毒在各种物体表面都能长时间保持传染性,并且很容易通过接触转移到寄主植物上。例如,可能通过手、手套、用过的工具、木桶或移动电话产生新的感染。此外,番茄褐色皱纹果病毒可以通过种子传播到幼苗上。病毒也可以通过受污染的种子和水果的贸易进行长距离传播。
 
 
果实局部温度差异导致果实内番茄红素合成速度有差异,冬季,靠近行间加温管道或者植株开放结构下迎光面与背光面的温度差异,导致番茄红素生物合成的速度有所差别。当温度在10℃-30℃之间,随着温度的升高,PSY基因转录水平及酶活性均升高。有研究表明,番茄红素的合成以18~26℃为适宜温度,同一品种在平均气温29℃时,番茄红素含量是40 mg·kg-1,而平均气温为24 ℃时,含量在90 mg·kg-1 以上。
 
品种1成熟时为橙黄色,过度成熟容易产生裂口,品种2成熟时颜色为红色
 
番茄转色过程是叶绿素降解,类胡萝卜素逐渐合成积累的过程。品种基因的差别导致类胡萝卜素种类的差异,目前市面上的番茄有红色、粉色、黄色、橙色、绿色、紫黑色等,其主要显色色素为番茄红素(红色)、β-类胡萝卜素(橙黄)、叶黄素(黄色)、叶绿素(绿色),紫黑色番茄其色素种类最丰富的,同时含有番茄红素、β-胡萝卜素、叶绿素等。
 
在实际生产中,除了品种自身的基因表达差异,生长环境以温度与光照对番茄转色影响最为重要。通常而言,冬季温度低,花穗萌发速率<1,由于冬季光照偏弱,植株转色期果实转色缓慢,植株整体坐果负荷增高,在光辐射积累逐渐走低的情况,会导致植株的源库平衡失衡。
 
为保持番茄正常转色,种植过程中,种植者有以下选择:
 
 
 
01
行间加温
 
 
 
 
行间加温管道靠近转色的果串
 
行间加温,同化产物优先运输到温度较高的部位。行间加温管道位于植株下部,主要作用之一是对转色期的番茄进行加温,果实温度高,夜间同化产物优先运输到果实。番茄红素的合成底物是碳水化合物,充足的底物有利于番茄红素的合成。
 
 
 
02
行间LED补光
 
 
 
 
行间LED补光
 
行间LED补光,番茄在红光照射下,具有促进Psy基因表达并提高其转录酶的活性的作用,其效应可为远红光逆转。行间LED补光可以促进植株中下部功能叶的光合作用,增加同化产物生产效率,同时增加果实红光捕获面积。常用LED补光为红色和蓝色,红光有助于碳水化合物的合成积累,蓝光则有助于蛋白、可溶性酸等固形物的积累。
 
 
 
03
摘除顶部叶片
 
 
 
 
农艺操作-摘掉顶部叶片
 
摘除顶部叶片,打掉顶部花穗上面一片新叶,增加植株开放结构,让光照更多的渗透到下部功能叶和果实,同时调节植物的营养生长与生殖生长,调节同化物分布,去掉一片叶后,果实可以得到更多的同化物,为果实转色提供必要的底物。
 
照射到植株的光分为短波辐射和长波辐射,其中短波辐射能量高,具有增温的作用,植株开放结构,有助于果实接收到更多的短波辐射,增加果实温度,在适合范围内,加快番茄转色。同时,开放的植株结构有助于植株功能叶获得更多的光照,促进光合作用。
 
 
 
04
去老叶
 
 
 
 
农艺操作-去老叶
 
植株下部,对靠近转色期番茄的叶片进行周期性打掉,其目的有二:这些叶片叶龄长,又处于植株下部,光合能力转弱,逐渐由同化物生产源变为消耗,所以应及时打掉;另外,这些叶片上下部均为转色期的番茄,打掉叶片,可给予处于转色期番茄更多的光照与空气流动,促进番茄转色。
 
来源|温室园艺资讯
 

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