[发明专利]瓜氨酸在促进瓜果类蔬菜果实膨大、品质提升中的应用

说明书

本发明公开了瓜氨酸在促进瓜果类蔬菜果实膨大、品质提升中的应用。瓜氨酸在促进瓜果类蔬菜果实膨大、品质提升中的应用。一种瓜果类蔬菜果实膨大剂，以2‑200mg/L的瓜氨酸为有效组分。可用于早春、秋季弱光下设施栽培中西瓜的生产。春季和秋季低温弱光严重影响西瓜植株生长及果实生长发育和膨大，进而影响西瓜产量和品质。通过外源喷施瓜氨酸，可以显著促进西瓜植株生长，提高植株叶绿素含量和光合作用，从而促进西瓜果实膨大，同时西瓜果实的品质也有显著提升。同时，瓜氨酸对环境没有不良影响，不存在激素等在生产上使用的风险，不受地域的限制，可以运用于春秋季节设施西瓜生产中。

技术领域

本发明属于生化试剂应用技术领域，尤其涉及瓜氨酸在促进瓜果类蔬菜果实膨大、品质提升中的应用。

背景技术

西瓜(Citrullus lanatus L.)是一种重要的水果作物，因其富含类胡萝卜素等多种营养物质，且味甜多汁、食用方便，深受广大消费者喜爱，因此，又是一种重要的蔬菜经济作物。我国西瓜的栽培面积和产量均居世界首位，总产量可达全世界的70％，而且随着人们对西瓜需求量不断增加，我国西瓜栽培面积和产量还在逐年递增，西瓜种植已经成为我国农民增收的重要手段之一。西瓜果实大小和重量是农业上很重要的性状，也是育种研究的一个重要方向，是由环境和基因共同作用的结果，西瓜果实的大小主要受基因型的影响，与品种特性有关；同时也与栽培措施和生长环境有重要的关系。设施栽培西瓜已经成为我国西瓜栽培的主要模式之一，江淮流域春秋季节设施西瓜生产中，经常遭遇阴雨天气。西瓜喜温耐热，对光照的需求也较高，生长最适温度为25～30℃，光饱和点为80000lx，光补偿点为4000lx。因此，弱光常常导致西瓜植株和果实生长发育遭受严重影响，尤其是弱光下西瓜果实难以膨大，严重影响西瓜果实产量和品质，进而影响农业增产和农民的收入。弱光已经成为早春和秋季设施栽培能否成功的重要环境因素，亟需研究开发春秋季节连续阴雨天气下设施西瓜生产中的配套技术。

氨基酸是众所周知的纯天然生物促进剂，其对植物生长、产量具有积极作用，并可显著减轻由非生物胁迫引起的损伤。氨基酸叶面肥的应用是土壤施肥的补充和延伸，它促进了施肥的立体化进程，强化了植株的营养调节能力，是一项低成本高效益的措施，能迅速补充植物营养，提高肥料利用率，而且还能促进植物体内养分代谢平稳，增强作物抗逆性，提高产量，改善品质，并且减少土壤对养分的固定损失，是增收节支的有效途径。但生产上应用的大多为复合型的氨基酸肥料，且氨基酸的浓度混乱，没有严格的标准，因此不能起到最佳增产及提升品质的效果。生产上对单一氨基酸的应用的报道鲜见，而且关于外源氨基酸在西瓜生产中的应用更是没有报道。

西瓜果实内含有丰富的L-瓜氨酸，鲜食即可被人体直接吸收而产生保健功能。研究表明L-瓜氨酸较强的抗氧化能力，可有效保护DNA免受伤害，具有抗衰老、提高免疫力的作用，也具有护肤祛斑的功效，可作为女性美容化妆品^[1-2]。服用瓜氨酸亦能有效缓解疲劳，舒张血管，维护正常的心肺功能，也可以平衡血糖浓度，增强人体的肌肉强度，提高体能^[3-4]。而天然产品中分离的L-瓜氨酸纯度较好，可有效的治疗男性功能障碍，且无副作用，而倍受消费者青睐^[5-6]。瓜氨酸不仅在医学上有上述重要的生理功能，在植物中还可参与了许多代谢途径，例如瓜氨酸能参与植物逆境的调节，促进植物的生长。Kawasaki等^[7]研究表明，野生西瓜的耐旱性与水分状态的维持和瓜氨酸积累的代谢变化有关；Akashi等^[8]研究表明，在干旱炎热的沙漠里，野生西瓜叶片中累积大量的瓜氨酸来清除体内多余的自由基，抵御逆境的伤害；Takahara等^[9]研究表明，在干旱或强光胁迫下，谷氨酸-N-乙酰转移酶可以有效参与野生西瓜叶片中瓜氨酸的生物合成；Dasgan等^[10]研究表明，盐胁迫可诱导甜瓜叶片累积较多的瓜氨酸。

然而，尽管瓜氨酸是西瓜果实中重要的营养成分之一，又有研究表明植株体内的瓜氨酸参与了植物逆境调节，促进了植物的生长，但有关外源瓜氨酸在西瓜生产中的应用却未被研究和报道。

参考文献：