王坤 王岳霞 劉思敏 賈蕊 林玲 于文進(jìn) 孫寧靜

摘要： 為研究成串采收對番茄果實采后乙烯合成及貯藏品質(zhì)的影響，對廣西田陽縣兩個栽培區(qū)兩種嫁接砧木的串收番茄的采后生理指標(biāo)進(jìn)行測定，探討了該采收方式對番茄果實采后保鮮的作用機(jī)制。結(jié)果表明：整個貯藏期，不同栽培區(qū)不同嫁接砧木的番茄成串采收的果實，乙烯生成量明顯低于對照的常規(guī)單果采收。其中，砧木1號Ⅰ區(qū)的串收番茄的乙烯生成量，采后5 d即下降至最低點(diǎn)（0.35 nL·g1·h1），顯著低于其對照（1.36 nL·g1·h1），其他栽培區(qū)和砧木組合的串收番茄，在采后15 d乙烯生成量達(dá)到最低值。串收番茄的類胡蘿卜素、番茄紅素和抗壞血酸等果實內(nèi)天然抗氧化物質(zhì)的含量，在貯藏前期快速升高，且峰值顯著高于對照。此外，成串采收處理還一定程度抑制了果實后熟階段可溶性糖的積累和可滴定酸的分解。因此，番茄成串采收處理，可能通過抑制果實采后乙烯的合成，同時提高類胡蘿卜素、番茄紅素和抗壞血酸的水平，并且推遲糖和酸等營養(yǎng)物質(zhì)的后熟變化進(jìn)程，實現(xiàn)其延長果實貨架期，提高商品品質(zhì)的作用。

關(guān)鍵詞： 果實， 采后生理學(xué)， 成串采收， 乙烯， 保鮮

中圖分類號： Q945.6文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A文章編號： 10003142（2017）09114310

Abstract： Ethylene is a very important plant hormone， would cause rapid fruit ripening and softening. Keeping fruit freshness through regulation of ethylene biosynthesis and signal transduction is well studied. Tomatoes are typical climacteric fruits， very sensitive to ethylene action， so their postharvest ethylene responses always cause fruit deterioration during storage periods. Tomato stringharvest is to harvest a cluster of fruits with the stem， which is more applicable to the cherry tomato fruit type. Stringharvest shows its superiorities like high yield and labor saving in tomato productions， and fruits are sold at higher prices because of their longer shelflife. This study aimed to clarify the effects of stringharvest trials on the ethylene production and storage quality in postharvest tomato fruit， and to develop methods of extending tomato shelflife. Cherry tomatoes graftcultivated with two rootstocks （No. 1 and No. 3） from two production areas （Ⅰ and Ⅱ） in Tianyang County of Guangxi Zhuang Autonomous Region in China， were taken as experimental materials. Tomatoes harvested by string （treatment） or single fruit （control）， were analyzed for their changes in the rate of ethylene production， content of carotenoid， lycopene， ascorbic acid， soluble sugar and titratable acids. Moreover， results indicate that throughout storage periods， ethylene production in stringharvest tomatoes with different rootstocks and cultivation areas were significantly lower than controls. The ethylene production rate in stringharvest tomato with Rootstock No.1 in Area I decreased rapidly to the minimum （0.35 nL·g1·h1） 5 d after harvest， significantly lower than its control （1.36 nL·g1·h1）， and other stringharvest tomatoes in different areas with different rootstocks reached their minimum 15 d after harvest. And， the content of natural antioxidants such as carotenoid， lycopene and ascorbic acid in stringharvest tomatoes increased significantly in the early storage period. Additionally， the stringharvest treatment also inhibited the postharvest accumulation of soluble sugar and degradation of titratable acid to a certain extent. Finally， stringharvest treatment inhibited the fruit ethylene production， increased carotenoid， lycopene and ascorbic acid level， and delayed postharvest changes of sugar and acid content， to extend tomato shelflife and improve commodity quality. This work proposes to explain the physiological mechanisms of the fruit freshness regulation by stringharvest trials， provide basal knowledge and evidence for development of new postharvest technologies， as well as offer guidelines to improving tomato storability and quality， which are meaningful to the tomato production industry.

Key words： fruit， postharvest physiology， stringharvest， ethylene， freshness

串收番茄是指整穗或整串采收上市的番茄，成串采收的方式適用于無限生長的小果型品種，一般具有花穗整齊，果皮較厚，果實不易從果穗上脫落的特點(diǎn)。由于串收番茄的果實著生于果穗上能夠保持15 d不軟化、不裂果（吳志剛等，2006），比常規(guī)采收的大果型番茄貨架期明顯延長（王金玉，2008）。因此近年來，我國北方地區(qū)的春季串收番茄每年都會出現(xiàn)一個每公斤10～12元的高峰價格，平均價格每公斤在6元以上，市場前景好。

串收番茄的萼片較厚不易脫水干枯，較單果采收的番茄更不易從果穗上脫落（吳志剛等，2006），且串收番茄可溶性固形物含量高又不易裂果，能適應(yīng)遠(yuǎn)距離運(yùn)輸?shù)囊螅ɡ羁￠w和秦勇，2011）。隨貯藏時間延長，串收櫻桃番茄的果肉硬度、有機(jī)酸含量的變化幅度均小于普通大果型番茄，貯藏品質(zhì)較好（王五宏等，2008）。對相似的果實帶枝（果柄）/帶葉采收的研究發(fā)現(xiàn)，帶果柄采收的棗果貯藏40 d的好果率比不帶果柄的果實高出1/4，貯藏80 d的軟果率及腐爛率明顯低于不帶果柄的棗果（張坤朋等，2011），而采后不同帶葉量的棗果，貯藏62 d時，帶1葉和3葉的好果率均顯著高于不帶葉的果實（孫蕾等，2006）。此外，利用保鮮劑處理帶葉砂糖桔，則通過降低葉片脫落率減少果實腐爛率，延長其貯藏壽命，且貯藏品質(zhì)也高于摘葉對照（袁潤高等，2011）。由此可見，成串采收以及帶枝（果柄）/帶葉采收可以達(dá)到延緩果實采后衰老的效果。但是，對于其保鮮作用的生理機(jī)制的研究目前尚未見有報道。

本研究選取兩個栽培區(qū)、兩種嫁接砧木的番茄，通過設(shè)置成串采收和單果采收兩種實驗處理，分析貯藏過程中果實乙烯產(chǎn)生速率、類胡蘿卜素、番茄紅素、抗壞血酸、可溶性糖和可滴定酸含量的變化，以期探討成串采收對番茄果實乙烯合成和貯藏品質(zhì)的影響，揭示成串采收延緩果實采后衰老的生物學(xué)基礎(chǔ)，為番茄采后貯藏保鮮技術(shù)開發(fā)提供新思路。

1材料與方法

1.1 材料及處理

以小番茄品種‘粉貝貝（Solanum lycopersicum cv. Fenbeibei）的嫁接栽培果實為材料。分別于2015年3月17日采自廣西田陽縣兩個番茄栽培區(qū)（Ⅰ，Ⅱ），每個栽培區(qū)使用的嫁接砧木有兩種（番茄砧木1號，番茄砧木3號）。兩個栽培區(qū)栽培條件和日常管理基本一致，均為番茄常規(guī)生產(chǎn)管理。

果實采收時采用兩種方式：成串采收（果穗長15 cm左右，每穗約8個果）和常規(guī)單果采收（對照），選成熟期一致、大小均勻、無病蟲害、無機(jī)械損傷的果實。每個栽培區(qū)每種嫁接砧木的串收處理用果量為12串（約1 200 g，100個果），對照常規(guī)采收用果量為100個（約1 200 g）。

果實采收后運(yùn)回廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院園藝學(xué)實驗室，進(jìn)行室溫貯藏，溫度為25 ℃（溫度變幅控制在1 ℃以內(nèi)），相對濕度為60%～70%。實驗觀察測定于2015年3月18日至4月1日期間進(jìn)行，各指標(biāo)的測定間隔為2 d。

1.2 測定指標(biāo)及方法

果實乙烯生成量的測定：選用番茄果實約200 g，在5 L干燥器中密封6 h，用注射器收集3次真空氣體，各5 mL。氣體樣品的乙烯濃度利用氣相色譜（島津GC17A）進(jìn)行測定。氣相色譜條件：載氣為N2，燃?xì)鉃镠2，流速30 mL·min1，毛細(xì)管色譜柱溫度90 ℃，進(jìn)樣口溫度110 ℃，檢測器溫度200 ℃。

類胡蘿卜素含量測定采用紫外分光光度計測定法（曹建康等，2007），番茄紅素含量采用甲醇甲苯萃取分光光度計測定法（王玥，2010），抗壞血酸含量采用2，6二氯酚靛酚滴定法（孟成民和徐步前，2005），可溶性糖含量采用蒽酮試劑法（萬賽羅，2008），可滴定酸含量采用NaOH滴定法（潘秀娟和屠康，2003）。

以上生理指標(biāo)的測定，各處理每次測定均進(jìn)行3次生物學(xué)重復(fù)，每個重復(fù)4個果。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

實驗數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2013軟件及SPSS 17.0軟件處理，統(tǒng)計分析采用最小顯著差異法（LSD，P<0.05）進(jìn)行。

2結(jié)果與分析

2.1 番茄成串采收對果實采后乙烯合成的影響

從圖1可以看出，兩個栽培區(qū)兩種嫁接砧木的番茄在成串采收和常規(guī)采收后，果實乙烯生成量均呈下降趨勢，且前5 d下降最迅速。貯藏期所有串收番茄的乙烯生成量均低于對照。采后1 d，砧木1號Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)的串收番茄的乙烯生成量即顯著低于對照，砧木1號Ⅰ區(qū)串收番茄乙烯生成量最低（1.46 nL·g1·h1），僅為其對照的49%，砧木3號Ⅱ區(qū)的果實乙烯生成量明顯高于其他組合（串收：4.13 nL·g1·h1；對照：5.36 nL·g1·h1）。采后5 d，兩種采收方式的果實乙烯生成量均迅速降低，砧木1號Ⅰ區(qū)串收番茄乙烯生成量（0.35 nL·g1·h1）顯著低于其對照（1.36 nL·g1·h1），且達(dá)到貯藏期最低點(diǎn)。采后15 d，砧木1號Ⅱ區(qū)，砧木3號Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)的串收番茄的乙烯生成量降到最低值（0.61、0.68、0.43 nL·g1·h1），顯著低于各自的對照（0.87、1.56、1.65 nL·g1·h1）。以上結(jié)果表明，番茄成串采收對果實采后乙烯合成具有顯著抑制作用，并且在采后初期以及貯藏末期均有明顯效果。乙烯作為調(diào)節(jié)躍變型果實成熟和衰老的重要植物激素，通過抑制其合成可以有效延緩果實后熟，實現(xiàn)保鮮效果。貯藏第1天和貯藏第15天時最明顯，說明成串采收對果實的乙烯生成具有較強(qiáng)的抑制作用。

2.2 番茄成串采收對果實貯藏品質(zhì)和保鮮效果的影響

2.2.1 類胡蘿卜素含量由圖2可知，類胡蘿卜素含量在成串采收后呈現(xiàn)先升高后降低的變化規(guī)律，對照的常規(guī)采收的番茄則沒有明顯的增加。砧木1號在Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)串收番茄的類胡蘿卜素含量的高峰分別出現(xiàn)在貯藏11 d（837.93 mg·kg1）和貯藏7 d（502.40 mg·kg1），顯著高于對照（389.21 mg·kg1，289.79 mg·kg1）。砧木3號Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)串收番茄的高峰出現(xiàn)在貯藏13 d（672.27 mg·kg1）和貯藏9 d（476.60 mg·kg1），也顯著高于對照（405.55、309.51 mg·kg1）。砧木1號I區(qū)串收番茄在貯藏3 d類胡蘿卜素含量激增，到貯藏11 d達(dá)到各組合中的最高值，為對照的2.2倍。類胡蘿卜素是番茄的重要色素，串收番茄類胡蘿卜素含量高，果實顏色更加鮮艷，同時，類胡蘿卜素含量的升高也提升了果實的抗氧化能力，使果實能夠有效降低氧化脅迫，延緩衰老。

2.2.2 番茄紅素含量從圖3可以看出，串收番茄的番茄紅素在貯藏3 d時含量略有提高，貯藏7 d時迅速升高，到貯藏末期又迅速下降。貯藏期間串收番茄的番茄紅素含量顯著高于對照，其中，貯藏3 d時，砧木3號Ⅰ區(qū)的番茄不同采收方式相差最大（串收：21.43 mg·100 g1；對照：11.53 mg·100 g1）。貯藏7 d時，砧木3號串收番茄的番茄紅素含量達(dá)到最大值（Ⅰ區(qū)：33.04 mg·100 g1；Ⅱ區(qū)：26.05 mg·100 g1），顯著高于各自對照（Ⅰ區(qū)：11.77 mg·100 g1；Ⅱ區(qū)：15.79 mg·100 g1）。貯藏9 d時，砧木1號串收番茄的番茄紅素含量升至最高，分別為對照的3.6倍（Ⅰ區(qū)）和2.4倍（Ⅱ區(qū)）。番茄紅素同樣是番茄果實中具有抗氧化作用的色素，本研究貯藏7～13 d期間，果實內(nèi)部營養(yǎng)成分的變化劇烈，氧化脅迫影響巨大，后熟衰老嚴(yán)重。而串收番茄的番茄紅素含量的升高正是用于抵御氧化傷害，延緩果實衰老。

2.2.3 抗壞血酸含量由圖4可知，番茄果實的抗壞血酸含量在貯藏前5 d變化趨勢平緩，貯藏7～9 d迅速升高并達(dá)到最大值，此后逐漸下降。貯藏期內(nèi)，串收番茄的抗壞血酸含量均高于對照。貯藏9 d時，砧木3號II區(qū)串收番茄的抗壞血酸含量增幅最大，達(dá)到33.76 mg·100 g1，為對照的1.6倍。貯藏15 d時，串收番茄的抗壞血酸含量仍保持較高水平，其中，砧木1號1區(qū)為17.24 mg·100 g1，高于對照8.80 mg·100 g1?？箟难崾侵参矬w抗氧化系統(tǒng)中含量最高的成分，抗壞血酸含量的升高代表果實抵御氧化脅迫能力的增強(qiáng)。貯藏9 d時，串收番茄抗壞血酸含量增加至高峰，起到抵抗氧化傷害的作用。

2.2.4 可溶性糖含量由圖5可知，不同采收方式番茄的可溶性糖含量的變化有一個明顯轉(zhuǎn)折，貯藏前期，串收番茄的可溶性糖含量高于對照，貯藏9 d時，對照常規(guī)采收番茄的可溶性糖含量均迅速上升，高于串收番茄，其中砧木3號Ⅱ區(qū)對照為串收番茄的2.0倍。至貯藏末期15 d時，串收番茄的可溶性糖含量仍保持較低水平。在整個采后貯藏期間，串收番茄的可溶性糖含量變化相對平穩(wěn)，而常規(guī)采收的番茄到貯藏末期可溶性糖含量急劇升高，證明后熟程度加劇，果實較早出現(xiàn)衰老，不利于保鮮。

2.2.5 可滴定酸含量圖6的可滴定酸含量在貯藏前5 d迅速升高，貯藏9 d時達(dá)到最大值，后逐漸降低。貯藏期間，串收番茄的可滴定酸含量均顯著高于對照。砧木1號Ⅰ區(qū)串收番茄的可滴定酸含量最高，達(dá)到2.21%。貯藏15 d，果實的可滴定酸含量下降，但是，串收番茄的降幅明顯低于對照。可滴定酸是影響果實風(fēng)味的重要指標(biāo)，在果實后熟階段逐漸分解。貯藏期間，成串采收番茄果實的可滴定酸含量變化平穩(wěn)，無明顯降低，可以維持果實適宜的糖酸比，保持較好的風(fēng)味。

3討論

3.1 采收方式對果實采后乙烯合成的影響

乙烯是重要的植物激素，尤其在果實成熟過程中起著重要的調(diào)節(jié)作用，影響果實成熟至衰老的一系列生理進(jìn)程。乙烯生成量的增加因果實品種和類型而異，果肉組織對乙烯的敏感性也不盡相同（閆瑞香和王仁才，2000）。果實呼吸躍變時乙烯自我催化大量生成，內(nèi)源乙烯生成速率激增常伴隨果實色澤、風(fēng)味等品質(zhì)指標(biāo)的劣變，加速果實的后熟變化（楊震峰，2007）。既然乙烯對果實的成熟和衰老至關(guān)重要，那么通過推遲乙烯生成高峰的出現(xiàn)，降低乙烯生成速率等方法調(diào)節(jié)乙烯生物合成就能夠延緩果實的軟化衰老。

本研究通過比較成串采收與常規(guī)采收兩種不同方式發(fā)現(xiàn)，串收番茄的乙烯生成速率從剛采收已顯著低于對照，并持續(xù)降低至貯藏末期，證明成串采收可以有效地抑制果實采后的乙烯合成。同時，串收番茄的果實采后可在果穗上保留9 d，果實的軟化比對照延緩6 d（結(jié)果未呈現(xiàn)），起到保鮮的作用。3.2 采收方式對果實采后貯藏品質(zhì)變化的影響

類胡蘿卜素是重要的植物色素，同時是一種營養(yǎng)性抗氧化劑，通過清除自由基和抑制脂質(zhì)過氧化效應(yīng)，抵抗氧化損傷，保護(hù)生物免受不利環(huán)境因素的傷害（姜娜娜等，2007），并且與Vc具有顯著的協(xié)同抗氧化作用（許颯等，1999）。番茄紅素是一種非常重要的不含氧的類胡蘿卜素，是許多類胡蘿卜素合成的中間體，主要存在于茄科植物番茄的成熟果實。研究表明，番茄紅素具有獨(dú)特的長鏈分子結(jié)構(gòu)，比其它類胡蘿卜素多13個雙鍵，使它具有更強(qiáng)的消除自由基能力和較高的抗氧化能力（趙娟娟，2010），其清除單線態(tài)氧的速率是維生素E的100倍，是β胡蘿卜素的2倍（Nguyen & Schwartz，1999）。本研究貯藏7 ～ 13 d時，串收番茄的類胡蘿卜素和番茄紅素含量顯著高于常規(guī)采收，既有助于保持果實色彩絢麗，又可以提高其清除活性氧自由基的能力，從而延長果實的貯藏壽命和提高貯藏品質(zhì)。

抗壞血酸（AsA）即Vc，是一種水溶性維生素，普遍存在于植物組織中，是果實重要的營養(yǎng)成分，同時也是一種比較常見的抗氧化劑，作為電子供體參與生物體內(nèi)的各類酶促和非酶促反應(yīng)（胡新宇等，2000）。在果實成熟過程中，抗壞血酸在抗壞血酸—谷胱甘肽循環(huán)系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)果肉組織內(nèi)的活性氧代謝水平，起到延緩果實衰老的作用（趙宇瑛，2011）。一般來說，抗壞血酸含量在果實采收后逐漸降低，但是伴隨番茄貯藏時過度失水，果實皺縮，會導(dǎo)致抗壞血酸濃度有所升高（孟成民和徐步前，2005）。本研究中，串收番茄的抗壞血酸含量在采后9 d顯著升高，非常有助于果實抗氧化損傷，延緩衰老。

作為果實的基本營養(yǎng)素，糖不僅對果實風(fēng)味的好壞起著決定性作用，參與果實的新陳代謝底物和能量供給等過程，并且在細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中發(fā)揮作用（孫竹波等，2007）。通常伴隨果實的成熟，糖含量不斷升高，酸含量下降，但是進(jìn)入后熟衰老階段，果實的營養(yǎng)成分被逐漸分解消耗，糖和酸的含量均出現(xiàn)降低趨勢。本研究貯藏期間，串收番茄的可溶性糖和可滴定酸的含量并未出現(xiàn)劇烈變化，后熟進(jìn)程不明顯，維持了果實適宜的糖酸比，保持其較好的風(fēng)味。

3.3 番茄成串采收對果實保鮮的作用機(jī)制

一般認(rèn)為，成串采收或帶枝帶葉采收的方式保留了植株母體（樹體）對果實的物質(zhì)供應(yīng)，采后的果實接近于著生樹體的狀態(tài)，有利于保持新鮮。Burg SP & Burg EA（1962）發(fā)現(xiàn)，部分躍變型水果在其成熟期如果留在樹上則很難正常成熟，一旦從樹體摘取則迅速進(jìn)入呼吸躍變期并快速成熟或后熟。其乙烯合成高峰期的到來比著生在樹上的同期果實大為提前，而著生于樹上果實常常不出現(xiàn)乙烯合成高峰。Abeles（1973）將樹體上產(chǎn)生能夠控制成熟進(jìn)程的這類未知化合物定義為“樹體因子”（Tree factor）。Sfakiotakis & Dilley（1973）認(rèn)為，“樹體因子”由葉片產(chǎn)生并通過韌皮部輸送至果實，通過抑制乙烯生物合成來控制果實成熟，因此將“樹體因子”重新定義為“樹體乙烯合成抑制因子”。Murayama et al（2006）對西洋梨果梗的離層以上部分進(jìn)行環(huán)割處理后顯著提高了乙烯生成量并促進(jìn)了果實軟化，由此證明韌皮部汁液中的同化產(chǎn)物或其他物質(zhì)向果實的運(yùn)送可能加速西洋梨果實在樹上的成熟進(jìn)程。Sun et al（2009，2010，2013）研究發(fā)現(xiàn)，柿樹的韌皮部與木質(zhì)部內(nèi)的物質(zhì)流抑制了柿樹上果實乙烯合成的啟動，并將“樹體因子”具體化為“動態(tài)的樹體物質(zhì)流因子”。本研究中，串收番茄果實采后乙烯合成明顯受到抑制，果實的貯藏品質(zhì)顯著高于常規(guī)采收，表明番茄中也可能存在“樹體因子”，并且對果實的保鮮起到重要作用。

呼吸躍變啟動了果實成熟與衰老的一系列生理生化反應(yīng)，包括細(xì)胞壁的降解、內(nèi)含物的轉(zhuǎn)化和含量變化，該過程伴隨著自由基的累積，造成氧化脅迫（陳守江，2003）。串收番茄中，類胡蘿卜素和番茄紅素的增加，起到清除自由基，降低氧化傷害的作用，同時，抗壞血酸作為非酶促小分子抗氧化劑，其含量的升高可以加速抗壞血酸—谷胱甘肽循環(huán)反應(yīng)速率，提高番茄抗氧化損傷的能力，從而延緩果實軟化衰老。

綜上所述，成串采收通過有效抑制番茄采后的乙烯生成，在貯藏中后期提高果實抗氧化物質(zhì)類胡蘿卜素、番茄紅素和抗壞血酸的含量，增強(qiáng)抗氧化能力，維持糖和酸的水平，保持果實的風(fēng)味，從而延緩果實后熟衰老，起到貯藏保鮮的作用。

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