劉 歡，朱冠宇，梁 爽，白 楊，閆雨彤，郭金麗

（內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，內(nèi)蒙古呼和浩特 010019）

生物超弱發(fā)光（UWL），簡(jiǎn)稱超弱發(fā)光，又叫自發(fā)光（Spontaneous Luminescence）、超弱光子輻射（UPE）。生物超弱發(fā)光是一種普遍存在于生命體中強(qiáng)度極低的光子輻射現(xiàn)象，它廣泛存在于動(dòng)物、植物以及單細(xì)胞生物之中，生物體新陳代謝過程中細(xì)胞自發(fā)的輻射極其微弱的光子流，其強(qiáng)度僅為10～10 000光子/（cm2·s）[1]。

1923年，蘇聯(lián)科學(xué)家G·Gurwitsh，在觀察洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂時(shí)，首次發(fā)現(xiàn)了生物超微弱發(fā)光現(xiàn)象[2]。然而由于當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平限制，研究結(jié)果穩(wěn)定性和重復(fù)性都不理想，因此，有些學(xué)者在當(dāng)時(shí)并不認(rèn)可這一發(fā)現(xiàn)。直到20世紀(jì)50年代中期，意大利學(xué)者Colli首次利用光電倍增管檢測(cè)到小麥、菜豆、扁豆和玉米的黃化幼苗中也存在超微弱發(fā)光現(xiàn)象[3]，才開始了對(duì)這一現(xiàn)象的研究。從20世紀(jì)80年代隨著探測(cè)技術(shù)的日臻完善和檢測(cè)儀器靈敏度的不斷提高，超微弱發(fā)光的研究進(jìn)入到一個(gè)新的階段[4]。

超微弱發(fā)光廣泛存在于生命體內(nèi)，與多種生命活動(dòng)有關(guān)，靈敏性高，且在不破壞任何生命體的前提下即可檢測(cè)，因此，超微弱發(fā)光在農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、食品及環(huán)境科學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域具有十分廣泛的應(yīng)用前景。

不同植物以及植物的不同部位的超微弱發(fā)光都不同，并且，隨著植物的生長(zhǎng)發(fā)育，超微弱發(fā)光也在發(fā)生變化，可以用超微弱發(fā)光反映富士蘋果成熟過程中的代謝變化[5]、種子的萌發(fā)過程[6]，還可以用超微弱發(fā)光反映鹽堿[7]、干旱[8]和低溫[9]等脅迫條件下植物的代謝變化，雖然在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)開始了對(duì)超微弱發(fā)光的研究，但由于研究起步時(shí)間較晚，研究極少，目前超微弱發(fā)光與植物之間的關(guān)系還未能探清，而關(guān)于超微弱發(fā)光與果實(shí)發(fā)育成熟及衰老之間關(guān)系方面更是鮮有研究。本試驗(yàn)以草莓果實(shí)為研究材料，希望通過超微弱發(fā)光與草莓果實(shí)衰老的關(guān)系，結(jié)合超微弱發(fā)光與草莓果實(shí)發(fā)育的關(guān)系[10]，以期為揭示超微弱發(fā)光與植物生長(zhǎng)發(fā)育的關(guān)系提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)以呼和浩特市新城區(qū)農(nóng)豐果蔬種植農(nóng)民合作社溫室采摘的紅顏草莓為試驗(yàn)材料。

1.2 試驗(yàn)方法

選擇花期一致、著生于同一級(jí)花序的七八成熟、大小一致、無病蟲害的紅顏草莓果實(shí)，采后立即運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，洗凈晾干后用保鮮袋包裝，分別于常溫（25℃）和低溫（4℃）貯藏，每天取樣1次，將果肉剪碎混合均勻，用液氮速凍，于-80℃下保存，用于各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)定，連續(xù)取樣5 d。另準(zhǔn)備40盆盆栽草莓用于超微弱發(fā)光的測(cè)定。

UWL的測(cè)定：采用北京建新力拓科技有限公司生產(chǎn)的超微弱發(fā)光測(cè)試系統(tǒng)（BPCL-SH15-TGC）。測(cè)試前先開機(jī)預(yù)熱30 min，隨機(jī)于盆栽草莓中采摘5顆草莓，用直徑1 cm的打孔器取1.5 cm高的果肉，迅速放入儀器暗室測(cè)試，共測(cè)10次，減去本底后取平均值，即為草莓果肉的最終發(fā)光強(qiáng)度。

果實(shí)硬度采用GY-1型水果硬度計(jì)測(cè)定；可溶性固形物采用WYT（0～80%）手持糖度計(jì)測(cè)定；可滴定酸采用氫氧化鈉滴定法測(cè)定[11]；可溶性糖采用蒽酮比色法[12]；葉綠素含量采用乙醇丙酮混合液浸泡法[12]；花青素含量采用浸提法[13]。

2 結(jié)果與分析

2.1 草莓果實(shí)衰老過程中果實(shí)品質(zhì)的變化

在草莓果實(shí)采后衰老過程中，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，花青素（圖1）、還原型抗壞血酸即VC（圖2）含量整體均呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，并且常溫下的含量高于低溫貯藏。果實(shí)硬度（圖3）和葉綠素含量（圖4）逐漸降低，并且低溫下的果實(shí)硬度和葉綠素含量均高于常溫條件下的貯藏結(jié)果。

隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，可溶性糖含量（圖5）升高，可滴定酸含量（圖6）降低，可溶性固形物含量（圖7）先上升后下降，整體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。糖酸比（圖8）和固酸比（圖9）均呈整體上升的趨勢(shì)。

2.2 草莓果實(shí)衰老過程中超微弱發(fā)光的變化

采后貯藏的過程中，常溫貯藏條件下的超微弱發(fā)光第三天開始下降，低溫貯藏條件下的超微弱發(fā)光從第四天開始下降，下降后的超微弱發(fā)光在常溫貯藏下更低。以上結(jié)果說明，在草莓果實(shí)衰老的過程中，常溫條件下的超微弱發(fā)光下降更快，并且超微弱發(fā)光低于低溫貯藏條件下的超微弱發(fā)光（圖10）。

3 討論與結(jié)論

在果實(shí)采后衰老過程中，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，果實(shí)品質(zhì)下降，果實(shí)衰老加劇，果實(shí)硬度下降，大部分果實(shí)的花青素和可溶性糖含量上升，硬度下降，葉綠素、可溶性固形物及VC含量降低[14]。在采后衰老過程中，獼猴桃[15]等果實(shí)品質(zhì)也呈現(xiàn)這樣的變化趨勢(shì)。在本試驗(yàn)中，草莓果實(shí)的品質(zhì)變化與以上果實(shí)衰老過程中的品質(zhì)變化趨勢(shì)一致，說明隨著草莓果實(shí)品質(zhì)的變化，草莓果實(shí)逐漸衰老。

隨著草莓果實(shí)品質(zhì)下降，果實(shí)逐漸衰老，草莓果實(shí)的超微弱發(fā)光也在降低，并且低溫貯藏條件的草莓果實(shí)衰老緩慢，超微弱發(fā)光的下降速度也降低，超微弱發(fā)光與草莓果實(shí)衰老有相同的變化趨勢(shì)，說明草莓果實(shí)的超微弱發(fā)光可以反映草莓果實(shí)衰老。

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