Brassinolide and gibberellin promote grape fruit development and quality

Resumo

Brassinosteroides (BR) e giberelinas (GA) são hormônios importantes que influenciam significativamente o desenvolvimento e a maturação das bagas de uva. No presente estudo, cachos de uva foram imersos separadamente em EBR (epi-brassinolida), GA3 e EBR+GA3 durante o desenvolvimento dos frutos. Os resultados mostraram que o teor de antocianinas, sólidos solúveis e acidez titulável foram aumentados pelo tratamento com EBR; no entanto, o peso do fruto, o comprimento transversal e longitudinal e a firmeza não foram significativamente alterados. Além disso, o tratamento com GA3 aumentou o peso do fruto, o comprimento longitudinal e transversal e a firmeza, diminuiu a acidez titulável e aumentou a relação sólidos solúveis/acidez. A combinação EBR+GA3 melhorou significativamente a qualidade dos frutos, aumentando o teor de antocianinas, reduzindo a acidez titulável, melhorando a relação açúcar/ácido e aumentando significativamente o peso, o comprimento transversal e longitudinal e a firmeza. Os tratamentos com EBR e GA3 aumentaram os teores de álcoois, ésteres, cetonas, terpenos e fenóis nas substâncias aromáticas, além de glicose e frutose. Também aumentaram os genes relacionados ao metabolismo de açúcares, aroma e antocianinas, enquanto regularam negativamente a expressão de genes relacionados à acidez. O EBR também aumentou os genes associados ao metabolismo de GA, mas o GA3 diminuiu os genes associados ao metabolismo de BR. Os BR e GA apresentaram um crosstalk no qual VvGAI pode interagir com VvBZR1; VvGAI inibiu a ligação de VvBZR1 ao promotor de VvGA20ox2, o que diminuiu a expressão do gene VvGA20ox2, mas EBR e GA3 puderam aliviar essa inibição. Em conclusão, tanto BR quanto GA isoladamente puderam melhorar a qualidade dos frutos em certa medida, e a combinação de ambos pode integrar melhor as vantagens do uso individual para melhorar a qualidade dos frutos e aumentar a comercialidade da uva.

Abstract

Brassinosteroid (BR) and Gibberellins (GA) are important hormones that significantly influences grapeberry development and ripening. In the present study, grape clusters were soaked separately with EBR (Epi brassinolide), GA3, and EBR+GA3 during fruit development. Results showed that anthocyanin content, soluble solids, and titratable acid content were all enhanced by EBR treatment, however fruit weight, transverse and longitudinal longitude, and hardness were not significantly changed, furthermore, GA3 treatment increased the fruit weight, longitudinal and transverse longitude, and hardness, decreased titratable acid, and increased the solid acid ratio; The EBR+GA3 significantly improved grape fruit quality, increased fruit anthocyanin content, reduced titratable acid content, improved sugar-acid ratio, and significantly improved fruit weight, transverse and longitudinal longitude, and hardness. EBR and GA3 treatment increased the contents of alcohols, esters, ketones, terpenes, and phenols in aroma substances, and glucose and fructose. They also increased the sugar, aroma, and anthocyanin metabolism-related genes, while down-regulated the expression of acid-related genes. EBR also increased the GA metabolism associated genes, but GA3 decereaed BR metabolism assocated genes. BR and GA had a crosstalk of that VvGAI could interact with VvBZR1, VvGAI could inhibit the VvBZR1 binding to the VvGA20ox2 promoter that decreased the VvGA20ox2 gene expression, but EBR and GA3 could alleviate the inhibition. In conclusion, both BR and GA alone could improve fruit quality to some extent, and the combination of them can better integrate the advantages of single-use to improve the fruit quality and enhance the commerciality of the grape fruit.