徐盼盼

摘要 以紅富士蘋果為例，研究了在冷藏條件下（0±1）℃果實虎皮病的發(fā)生與葉綠素熒光參數(shù)之間的關系，在貯藏過程中測量了蘋果果實初始熒光（Fo）、最大熒光（Fm）、可變熒光（Fv）、光化學效率（Fv/Fm）等葉綠素熒光參數(shù)的變化，并測定相關的生理指標。結果表明，在紅富士蘋果貯藏期間各熒光參數(shù)隨著貯藏時間的延長而明顯下降，與果實虎皮病發(fā)病率變化都成負相關，但Fo、Fm與其相關性不顯著；Fv/Fm值與紅富士蘋果虎皮病發(fā)病率成顯著負相關。Fv/Fm值的下降發(fā)生在虎皮病發(fā)病之前，在貯藏90 d左右蘋果出現(xiàn)虎皮病癥狀，之后Fm和Fv/Fm值下降速度加快，當Fv/Fm值下降至低于0.7時，此時果實表面會出現(xiàn)褐斑。因此，F(xiàn)v/Fm值的大小可直接反映與虎皮病發(fā)展有關的狀況。

關鍵詞 紅富士蘋果；葉綠素熒光；虎皮?。魂P系

中圖分類號 TS255.1 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2018）19-0267-03

蘋果虎皮病是一種嚴重的生理病害，表現(xiàn)為皮膚褐變造成的損害，在貯藏后期最易發(fā)生。發(fā)病初期表皮變?yōu)闇\褐色，病斑較小，且只發(fā)生在果實的陰面，隨著貯藏時間的延長，病斑面積擴大，嚴重時病斑連成大片，甚至遍及整個果面[1-2]。蘋果虎皮病在剛發(fā)生時，只發(fā)生于果皮表層細胞，隨著病情的發(fā)展，其角質層也會遭到破壞從而危及果肉細胞。一般認為，虎皮病的發(fā)生與果皮蠟質中α-法尼烯和共軛三烯有直接關系[3]。

葉綠素熒光測定技術可靈敏、快速、非破壞性地探知植物體內生理狀態(tài)，在確定果實品質方面也具有預測力，在果實未出現(xiàn)病害或可見傷之前就能對劣質水果進行準確識別。Song等[4]測定了3個蘋果品種在4種存儲條件下的葉綠素熒光參數(shù)（Fo、Fm、Fv/Fm），清楚了熒光參數(shù)與果實品質的相互關系。Nedbal等[5]對采后檸檬進行不同光強下的葉綠素熒光參數(shù)分析，結果表明，病變或損傷的區(qū)域可以通過果實表面熒光參數(shù)的變化來預測，并能夠預測傷害是否能擴散到整個果面。

室溫中，葉綠體發(fā)射的熒光信號絕大部分來自光系統(tǒng)Ⅱ（PSⅡ）天線色素蛋白復合體的葉綠素a。初始熒光（Fo）的大小與激發(fā)光的強度、葉綠素含量有關，是PSⅡ反應中心處于完全開放狀態(tài)時的熒光產(chǎn)量。最大熒光（Fm）是PSⅡ反應中心完全關閉時的熒光產(chǎn)量，通常于葉綠體組織經(jīng)暗適應30 min后測得，可反映PSⅡ電子傳遞情況?？勺儫晒猓‵v）反映PSⅡ的電子傳遞最大潛力。光化學量子產(chǎn)量（Fv/Fm）被作為光抑制的指標，反映PSⅡ反應中心最大光能轉換效率。在非脅迫條件下，F(xiàn)v/Fm的值很穩(wěn)定，其平均值為0.832±0.004，但在逆境條件下Fv/Fm值顯著降低。因此，F(xiàn)v/Fm常作為反映發(fā)生光抑制或者PSⅡ受到傷害的指標。

皮下組織層存在著葉綠體和葉綠素分子，在果實發(fā)生虎皮病的過程中葉綠素會降解和損傷，故葉綠素熒光的變化可能與蘋果果實虎皮病的發(fā)展有一定關系。葉綠素熒光參數(shù)包括初始熒光（Fo）、最大熒光（Fm）、可變熒光（Fv）、最大光化學量子產(chǎn)量（Fv/Fm）等。紅富士是蘋果中易感虎皮病的品種，采用葉綠素熒光技術檢測紅富士蘋果虎皮病發(fā)生進程中葉綠素熒光參數(shù)的變化，同時測定其不同生理指標，有助于反映病害發(fā)生程度，為防控紅富士蘋果虎皮病提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料及設備

1.1.1 試驗材料。2017年10月25日在靜寧縣城川鄉(xiāng)一農(nóng)家果園采摘紅富士蘋果。選擇中等大小、密度一致、顏色相近、無機械損傷、無病蟲害、果形正常、果實成熟期一致的紅富士蘋果果實作為試驗材料，采收后立即運往平?jīng)鍪泄麡溲芯克珊笤囼炇摇?/p>

1.1.2 儀器設備。儀器設備有GS-15型水果質地分析儀、日本愛宕PAL-1型數(shù)顯糖度計、日本美能達CR-400型色度計、ETONG-7001型CO2分析儀。

1.2 試驗方法

1.2.1 果實貯藏與觀察。將1.1中的試驗材料用0.02 mm厚PE袋扎口包裝后，置于溫度為（0±0.5）℃、相對濕度 為85%～95%的條件下貯藏 150 d。每隔30 d測定葉綠素熒光參數(shù)和相關生理指標，每次取紅富士蘋果5個，3次重復。其間觀察虎皮病的發(fā)生情況，出現(xiàn)虎皮病癥狀以后統(tǒng)計虎皮病的發(fā)病率。

1.2.2 葉綠素熒光參數(shù)的測定。參照Liana等[6]的方法，采用FMS2脈沖調制式熒光儀測定。固定測試頭與果實之間的距離，在果實赤道線選擇4個相對的位點作為每次的測定位置。測定前將果實置于黑色遮光袋中暗適應30 min，然后照射光化光、飽和脈沖光，依次測定 Fo、Fm、Fv和Fv/Fm。

1.2.3 基本生理指標的測定。①硬度：用GS-15型水果質地分析儀測定。②可溶性固形物含量：用日本愛宕PAL-1型數(shù)顯糖度計測定。③色度變化：用日本美能達CR-400型色度計測定。④呼吸速率：用ETONG-7001型CO2分析儀測定，單位為mg/（kg·h）。

1.2.4 虎皮病發(fā)病率統(tǒng)計。每次隨機取出50 個果實，按下式計算虎皮病發(fā)病率：

虎皮病發(fā)病率（%）=發(fā)病總數(shù)/總果數(shù)×100。

1.3 數(shù)據(jù)處理方法

取3次重復的平均值，采用Excel軟件進行分析，當P<0.05時，表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 紅富士蘋果冷藏過程中葉綠素熒光參數(shù)變化

在冷藏過程中，F(xiàn)o隨著貯藏時間的延長而下降，但變化比較平緩；Fm值下降明顯；Fv/Fm值始終呈下降趨勢，貯藏90 d以后下降加快，由0.736 3下降到0.649 5，在貯藏期 90～120 d之間Fv/Fm值低于0.7（表1）。

2.2 紅富士蘋果冷藏過程中品質及生理指標變化

由圖1可知，在貯藏最初60 d硬度緩慢下降，下降趨勢不明顯；到貯藏的第90天時，硬度數(shù)值明顯下降；之后下降速度加快，由7.159 kg/cm2降到5.924 kg/cm2?？扇苄怨绦挝锖吭谫A藏期間呈下降趨勢。貯藏最初90 d色差變化比較平穩(wěn)，第120天時，數(shù)值升高；之后略下降，然后又顯著上升。貯藏過程中，蘋果呼吸速率逐步增加，到第90天時達最高峰，為16.257 mg/（kg·h）；之后迅速下降。

2.3 紅富士蘋果虎皮病的發(fā)病率變化

蘋果在貯藏過程中，初90 d沒有出現(xiàn)虎皮??；到第90天時開始發(fā)病，果實表皮出現(xiàn)輕微褐斑，到第150天發(fā)病率達到20%（圖2）。

2.4 紅富士蘋果葉綠素熒光參數(shù)與虎皮病發(fā)病率的相關性

Fo、Fm與紅富士蘋果虎皮病發(fā)病率變化成負相關，相關性不顯著；Fv/Fm與紅富士蘋果虎皮病發(fā)病率變化成負相關，相關性顯著（表2）。

3 結論與討論

葉綠素熒光檢測技術在果實品質方面具有一定的研究價值，在果實未出現(xiàn)病害或可見傷之前就能由果實表面熒光參數(shù)的變化來進行預測。葉綠體可能參與虎皮病的發(fā)生，它是類異戊二烯合成的部位，類異戊二烯是α-法尼烯等倍半萜的合成前體，其氧化產(chǎn)物易導致貯藏過程中蘋果虎皮病的發(fā)生。當蘋果中含葉綠體的組織處于非脅迫條件下時，熒光參數(shù)變化極小，若處于脅迫條件下，則數(shù)值下降明顯。因此，葉綠素熒光能直接反映含葉綠體組織的生理代謝狀況[7-8]。測量葉綠素熒光參數(shù)的變化，能反映出蘋果虎皮病對其的影響。

首先，紅富士蘋果在150 d貯藏期內，F(xiàn)o、Fm都隨貯藏時間的延長而下降，F(xiàn)o變化比較平緩，F(xiàn)m值下降明顯；Fv/Fm值始終呈下降趨勢，當果實發(fā)生虎皮病以后下降加快，由0.73下降到0.65，在90～120 d之間降到0.7以下。其Fm的下降可能與貯藏過程中葉綠體色素含量的降低有關，正如Mir等之前對金冠蘋果的研究。Fv/Fm值的下降可能表明單位葉綠體光合反應能力喪失，故可以作為對葉綠體敏感性的直接測量。不過葉綠體結構的解體或許也是由于果實衰老造成的。但是，脅迫條件下Fv/Fm參數(shù)明顯下降。在紅富士蘋果貯藏過程中，蘋果虎皮病發(fā)病率與葉綠素熒光參數(shù)Fv/Fm之間表現(xiàn)出顯著的負相關，表明虎皮病的出現(xiàn)是導致Fm、Fv/Fm下降的直接因素。試驗結果表明，葉綠素熒光技術是無損傷觀察蘋果虎皮病發(fā)病率的理想方法[9-10]。

其次，果實硬度、可溶性固形物、色差、呼吸速率也是蘋果品質判定的主要指標。研究中紅富士蘋果不同生理指標的測量數(shù)據(jù)表明，其變化與果實虎皮病的發(fā)生有一定的聯(lián)系，但因其發(fā)病過程是伴隨著果實的衰老進程進行的，所以其只能作為判斷蘋果虎皮病發(fā)生的必要而非充分條件。此外，F(xiàn)o、Fv、Fv/Fm的改變或許還與果實組織的冷害有關，虎皮病可能是冷害導致的組織紊亂。

本試驗初步表明，蘋果虎皮病發(fā)病情況與葉綠素熒光參數(shù)變化存在一定的相關性。但是，果實葉綠素熒光參數(shù)還受到品種、溫度、組織老化程度、環(huán)境脅迫等多種因素的影響。因此，利用葉綠素熒光參數(shù)來預測蘋果虎皮病發(fā)病狀況還需深入研究。

4 參考文獻

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