山东农大李媛媛团队突破苹果色泽调控技术 助力产业提质增效

我国是世界苹果生产大国,栽培面积和产量均占全球的一半左右,年总产值达2100亿元,是推动乡村振兴的重要支柱产业。

然而,长期以来苹果产业面临着突出的结构性矛盾。

在陕西、山东和环渤海湾等主产区,"好的不多,多的不好"现象日趋严重,产业提质增效的任务十分紧迫。

这一现象的根源在于苹果果实品质管理的科技瓶颈。

作为关键的商品品质指标,苹果的色泽直接影响其市场竞争力和消费者购买决策。

消费者在零售环节往往以色泽作为第一判断标准,鲜艳均匀的色泽能够传递出新鲜、健康、成熟的信号,迅速激发购买欲望。

然而,长期以来学术界和产业界对苹果色泽的研究存在明显不足,重视颜色而忽视光泽,导致产业技术长期依赖套袋这一传统手段。

套袋虽然能够保护果实、改善色泽,但年均成本高达600多亿元,已成为制约产业发展的最大痛点。

针对这一制约因素,山东农业大学园艺科学与工程学院副院长李媛媛教授团队围绕"果树果实品质形成与调控"这一基础课题,开展了系统、深入的科学研究。

团队通过分子生物学、植物生理学等多学科交叉手段,系统揭示了苹果果实花青苷和蜡质两大关键物质的生物合成分子机理,阐明了光照、温度、矿质营养等环境因子对果实颜色和光泽品质形成的具体调控途径,构建了环境因子影响苹果果实外观品质形成的调控网络。

这些基础理论创新大幅拓展了人们对果实色泽品质形成机制的认识。

在理论研究的基础上,李媛媛教授团队进一步推进成果的应用转化。

团队深入国内苹果主产区进行田间调研,根据不同地区的气候条件和栽培特点,提出了果实发育关键期喷雾降温等一系列栽培管理措施,并创新采用氮肥延后施用策略,既促进了果实着色,提高了果实品质,还延缓了树体衰老。

同时,团队研发了相关小分子材料,在果实着色关键时期进行喷施,能够显著提升果实色泽品质及可溶性糖含量。

此外,团队还研发了方便廉价的信号物质,提出了对光、温、水进行共调控的促进果实色泽品质的增效节本技术,相关成果获得了山东省科学技术进步奖二等奖。

基于上述材料和技术,李媛媛教授团队与山东果力农业科技有限公司等企业合作,形成了完整的"免套袋"技术体系,并在山东、甘肃等苹果主产区进行了大规模应用示范。

实践证明,该技术体系不仅显著提高了生产效率,大幅降低了生产成本,而且在保证苹果品质的前提下,消除了传统套袋技术带来的环境污染问题,实现了经济效益和生态效益的统一。

李媛媛教授强调,苹果作为多年生木本作物,其遗传背景复杂,遗传改良和相关机理研究难度大,这要求科研工作者必须重视基础研究,从源头和底层解决关键核心技术问题。

团队取得的理论创新不仅为苹果品种区划提供了科学依据,也为同类果树产业的发展提供了可借鉴的研究思路。

除了科研创新,李媛媛教授还坚守教育工作者的责任。

她以老一辈科学家为榜样,落实立德树人的根本任务,承担本科生、硕士研究生、博士研究生多个层次的教学工作,年均教学量超过300学时。

她先后主持国家重点研发计划项目、国家自然科学基金等20项国家和省部级项目,在Nature Plants等国际顶级期刊发表SCI论文40余篇,授权或申报国家发明专利6件,入选教育部重大人才工程,获中国青年科技奖、国家万人计划"青年拔尖人才"等多项荣誉。

从“看得见”的色泽到“算得清”的成本,再到“稳得住”的产业竞争力,苹果产业的升级离不开把基础研究做深、把关键技术做实。

以问题为导向、以应用为牵引,把机理突破转化为可落地的管理方案和技术体系,才能让更多果农在品质提升中获得稳定收益,也让传统优势产业在新一轮竞争中走得更稳、更远。