اثر عارضه سفیدشدگی آریل انار بر محتوای متابولیت‌های ثانویه و فعالیت آنزیم فنیل آلانین آمونیالیاز(pal) در مراحل مختلف نموی میوه

این مطالعه با هدف بررسی تغییرات محتوای متابولیت های ثانویه و فعالیت آنزیم فنیل آلانین آمونیالاز (pal) در شرایط تنش گرمایی و شرایط عادی (به ترتیب شرایط محتمل و غیرمحتمل برای بروز سفیدشدگی آریل) در انار انجام شد. به این منظور، بر اساس مطالعه قبلی دو باغ انار با بیشترین و کمترین درصد سفیدشدگی آریل انتخاب شدند. برداشت میوه‌ها در چهار مرحله رشد و نمو، شامل 1 (تشکیل میوه)، 2 (فندقی شدن)، 3 (رشد سریع) و 4 (رسیدن کامل)، برای اندازه‌گیری محتوای فنول، کل فلاونوئید و آنتوسیانین و فعالیت آنزیم pal انجام شد. نتایج نشان داد که تحت شرایط محتمل برای عارضه سفیدشدگی آریل انار، مرحله فندقی شدن تا مرحله رسیدن کامل، حساس‌ترین مراحل رشد و نمو میوه می‌باشند که با تغییرات زیاد در محتوای متابولیت‌های ثانویه همراه است. همچنین، در تمام مراحل رشد و نمو میوه انار تحت هر دو شرایط، فعالیت آنزیم pal مشاهده گردید. بنابراین، در هنگام احداث باغ انار، کاهش اثر نامطلوب تنش گرمایی از اهمیت بالایی برخوردار است. همچنین، همسو بودن تغییرات فعالیت آنزیم pal با محتوای آنتوسیانین در سه مرحله اول رشد و نمو میوه نشان‌دهنده مشارکت این آنزیم در بیوسنتز آنتوسیانین آریل انار است. از سوی دیگر، روند غیر همسو فعالیت آنزیم pal (کاهشی) و محتوای آنتوسیانین (افزایشی) در شرایط غیرمحتمل برای بروز عارضه سفیدشدگی و همچنین کاهش فعالیت این آنزیم در هر دو شرایط محتمل و غیرمحتمل از مرحله 3 تا بلوغ میوه انار نشان داد که علاوه بر آنزیم pal نقش سایر آنزیم های مسیر بیوسنتز فلاونوئیدها در تجمع و سنتز آنتوسیانین میوه انار باید درنظر گرفته شود.

the effect of pomegranate aril paleness phenomenon on the secondary metabolites content and activity of phenylalanine amonialyase (pal) enzyme at different stages of fruit development

this study aimed to investigate the changes in content of secondary metabolite and activity of phenylalanine amonialyase (pal) enzyme under heat stress and normal conditions (probable and improbable conditions for the occurrence of aril paleness, respectively) in pomegranate. to this end, two pomegranate orchards with the highest and lowest percentages of aril paleness were selected based on our previous study. fruits were harvested at four stages of growth and development, including stage 1 (fruit set), stage 2 (hazelnut size), stage 3 (fast growth), and stage 4 (full ripening), to measure total phenolic, total flavonoid and anthocyanin contents, and pal enzyme activity.the results showed that under probable conditions, the most sensitive stages of fruit growth and development were from the hazelnut size toward the full ripening stage, synchronized with high changes in the content of secondary metabolites. meanwhile, activity of pal enzymes was observed in all stages of fruit growth and development. therefore, during establishing a pomegranate orchard, alleviating the adverse effect of heat stress is of utmost importance. at the first three stages of fruit growth, a simultaneous change in pal activity and anthocyanin content suggests the role of this enzyme in the biosynthesis of anthocyanin. on the other hand, decreasing and increasing trends of pal activity and anthocyanin content, respectively, in improbable condition for aril paleness, as well as a reduction in pal activity, under both conditions, was found to be occurred from fast growth stage to fruit ripening stage. such issues suggest that the role of other enzymes involved in flavonoids biosynthesis pathways, besides the pal enzyme, in the synthesis and accumulation of anthocyanin in the pomegranate fruit should be considered.