花粉供体选择通过内源激素调控影响‘丰塘’李果实品质、生物活性成分与抗氧化能力

本研究针对李树栽培中异花授粉对果实品质影响机制不明的问题，通过人工授粉实验揭示了不同花粉供体（‘四月’、‘凤凰’、‘银红’）对‘丰塘’李果实形态特征、糖酸组成、生物活性物质及抗氧化能力的差异化调控作用，发现花粉介导的果实性状变化与生长素（IAA）、赤霉素（GA3）、玉米素（ZT）、脱落酸（ABA）和乙烯前体（ACC）等内源激素动态密切相关，为李树授粉品种选配提供了理论依据和实践指导。

　　

李（Prunus salicina）作为蔷薇科重要的核果类经济作物，因其丰富的品种多样性和高营养价值备受关注。现代李树栽培中普遍存在自交不亲和现象，必须依赖异花授粉才能获得理想坐果率。然而，不同花粉供体对果实品质特性的影响机制尚未系统阐明，这直接制约了高品质李果生产的精准调控。

以往研究多聚焦于授粉对坐果率的影响，而关于花粉来源如何调控果实糖酸组成、生物活性成分积累及抗氧化能力的研究相对匮乏。特别是在分子层面，花粉遗传信号如何通过内源激素网络调控果实发育的机制更是不明。‘丰塘’李作为近年来中国市场受欢迎的品种，其果实品质受花粉供体影响的规律亟待解析。

为此，研究人员在标准化商业李园中设计了严谨的对照实验。他们以‘丰塘’李为母本，分别采用‘四月’（FS）、‘凤凰’（FF）、‘银红’（FY）三个品种的花粉进行人工授粉，并以开放授粉（OP）作为对照。通过动态采样（30-112 DAF）系统分析了果实表型、糖酸组成、生物活性物质、抗氧化酶活性和内源激素水平的变化。

研究采用的高通量分析技术包括：高效液相色谱（HPLC）用于精确量化蔗糖、葡萄糖、果糖、山梨醇等糖组分以及苹果酸、酒石酸、奎尼酸等有机酸；紫外分光光度法测定总酚、总黄酮、原花青素和黄酮醇含量；酶联免疫吸附测定（ELISA）检测IAA、GA₃、ZT、ABA和ACC等内源激素；自由基清除能力（DPPH、ABTS、FRAP）和抗氧化酶活性（SOD、POD、CAT、APX）采用标准化生化分析法。所有数据通过主成分分析（PCA）和相关性网络分析揭示各指标间的内在联系。

花粉供体塑造果实外观与品质

研究发现不同花粉授粉后果实表型呈现显著差异。‘凤凰’花粉使单果重增加22.80%，‘四月’花粉增加19.69%，二者在果实长度和直径方面也表现突出。果实形状指数虽无显著差异，但颜色参数显示‘银红’花粉授粉果实黄色调更深（b值更高）。内在品质方面，‘四月’和‘凤凰’花粉显著提升了抗坏血酸（AsA）和氨基酸含量，而‘银红’花粉则导致AsA含量降低60.71%。糖酸分析揭示‘四月’和‘凤凰’花粉促进了蔗糖、果糖和山梨醇的积累，其中‘凤凰’花粉授粉果实蔗糖含量最高，较开放授粉提高15.55%。

花粉供体调控糖组分谱

HPLC分析显示蔗糖是李果实最主要的糖组分，占总糖比例的29.03%-33.41%。发育后期（105-112 DAF），‘凤凰’和‘四月’花粉授粉果实蔗糖含量显著高于其他处理。葡萄糖在发育早中期积累，‘四月’和‘凤凰’花粉处理始终保持较高水平。山梨醇作为含量最低的组分，‘四月’花粉处理在整个发育期保持最高积累量。

花粉供体改变有机酸积累

苹果酸是主导有机酸，其在30 DAF时呈现最大处理间差异。‘凤凰’花粉授粉果实的酒石酸含量在整个发育期保持最高，成熟期达其他处理的2.32倍。奎尼酸含量随发育逐渐下降，‘凤凰’花粉处理始终维持较低水平，而开放授粉成熟期含量最高。草酸和莽草酸在不同处理间呈现动态差异，其中‘四月’花粉授粉果实草酸含量较开放授粉高49.90%。

花粉供体影响生物活性物质

‘银红’花粉显著提升了总酚、总黄酮、原花青素和黄酮醇含量，成熟期总酚含量较‘凤凰’花粉处理高104.76%。酚类组分分析鉴定出13种化合物，其中原花青素B1、原花青素C1和儿茶素占总酚含量的64%。‘银红’花粉授粉果实原花青素B1和C1含量最高，而‘四月’花粉处理儿茶素积累最显著。绿原酸、咖啡酸和阿魏酸仅在发育早中期检测到，且呈现处理特异性分布。

花粉供体调节抗氧化能力

抗氧化酶活性分析显示‘凤凰’花粉授粉果实SOD、POD和CAT活性最高，‘四月’花粉处理APX活性突出。自由基清除能力评估表明‘银红’花粉授粉果实ABTS和FRAP值最高，而‘凤凰’花粉处理DPPH清除能力最强。综合抗氧化能力指数（APC）显示‘银红’花粉处理在整个发育期保持最高水平。

花粉供体调控内源激素动态

激素测定发现‘凤凰’花粉授粉果实IAA、GA₃和ZT含量最高，这与其果实大小正相关。脱落酸（ABA）和乙烯前体（ACC）在发育后期同步上升，‘银红’花粉处理ABA含量最低，而‘四月’和‘凤凰’花粉处理ACC积累最显著。相关性分析揭示激素水平与糖积累、抗氧化能力指标存在显著关联。

该研究通过多维度分析证实花粉供体选择可系统调控李果实品质形成。‘四月’和‘凤凰’花粉倾向于促进果实膨大和糖分积累，而‘银红’花粉更利于生物活性物质合成。这种花粉介导的效应（metaxenia effect）与内源激素网络的差异化调控密切相关：生长素（IAA）和赤霉素（GA₃）协同促进细胞分裂和膨大；玉米素（ZT）参与糖分转运调控；脱落酸（ABA）和乙烯前体（ACC）共同调控成熟相关代谢。

研究首次在李树中建立了花粉来源-内源激素-品质性状的调控链条，为理解异花授粉的生物学效应提供了新视角。实践中推荐将‘凤凰’作为‘丰塘’李的优选授粉品种，可实现大果和高糖度的协同提升；若以功能性成分开发为目标，‘银红’花粉可显著增强抗氧化物质积累。该成果对李树授粉品种选配、高品质栽培技术制定具有重要指导意义，也为蔷薇科果树花粉-果实互作机制研究提供了范式参考。