林毅雄,林藝芬,陳藝暉,王 慧,林河通,*
(1.閩南師范大學(xué)生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,福建 漳州 363000;2.福建農(nóng)林大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院,福建 福州 350002;3.亞熱帶特色農(nóng)產(chǎn)品采后生物學(xué)(福建農(nóng)林大學(xué))福建省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,福建 福州 350002;4.福建農(nóng)林大學(xué)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)后技術(shù)研究所,福建 福州 350002)
龍眼(Dimocarpus longanaLour.)又名桂圓,廣泛種植在中國(guó)、泰國(guó)、印度、越南、美國(guó)及澳大利亞等具有熱帶和亞熱帶氣候的國(guó)家[1-3]。我國(guó)是龍眼品種最多、栽培面積最廣和產(chǎn)量最高的國(guó)家,主要種植在福建、廣東、海南和臺(tái)灣等地區(qū)[4-6]。龍眼是著名的亞熱帶名優(yōu)特色水果,果實(shí)不僅風(fēng)味獨(dú)特,還富含維生素、礦物質(zhì)、糖和氨基酸等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),因此具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥用功效,是一種良好的藥食同源水果[7-9]。但龍眼果實(shí)成熟期主要集中在7~9月的高溫季節(jié),容易導(dǎo)致龍眼果實(shí)采后生理代謝旺盛,進(jìn)而出現(xiàn)果皮褐變、果肉自溶和果實(shí)病害等品質(zhì)劣變現(xiàn)象[3,7,9-13]。特別是果皮褐變的發(fā)生嚴(yán)重影響龍眼果實(shí)外觀品質(zhì)和商品價(jià)值,從而限制龍眼產(chǎn)業(yè)發(fā)展[3-4,8-9,14]。近年來(lái),龍眼的種植面積和產(chǎn)量不斷提高。因此,尋求安全、可靠的新型保鮮技術(shù),以控制采后龍眼果皮褐變、保持采后龍眼品質(zhì)和延長(zhǎng)其保鮮期,是提高農(nóng)戶經(jīng)濟(jì)效益、促進(jìn)龍眼產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展亟待解決的難題。
能量代謝是采后新鮮果蔬的主要生理代謝活動(dòng)之一,其能量水平與新鮮果蔬采后貯藏品質(zhì)和耐貯性密切相關(guān)[15-18]。本課題組前期研究發(fā)現(xiàn),采后龍眼果實(shí)貯藏期間活性氧過(guò)量積累、能量虧缺或病原菌侵染會(huì)影響能量物質(zhì)的合成,進(jìn)而降低細(xì)胞內(nèi)能量水平,最后導(dǎo)致龍眼果實(shí)品質(zhì)劣變[7-8,15,19-22];但經(jīng)活性氧清除劑(棓酸丙酯)、腺苷三磷酸(adenosine triphosphate,ATP)或水楊酸等采后處理可以提高龍眼果實(shí)貯藏期間的細(xì)胞內(nèi)能量水平,有效減輕采后龍眼果實(shí)果皮褐變發(fā)生[23-26]。王斌等[27]研究發(fā)現(xiàn),在甜瓜果實(shí)發(fā)育期噴施0.5 mmol/L硝普鈉,可提高采后甜瓜果實(shí)貯藏期間的能量水平和果實(shí)耐貯性。因此,適當(dāng)?shù)牟汕盎虿珊筇幚砜赡軙?huì)影響采后龍眼果實(shí)貯藏期間的能量水平,進(jìn)而調(diào)控龍眼果皮褐變的發(fā)生速度。近年來(lái),關(guān)于龍眼果實(shí)保鮮的研究報(bào)道主要集中在采后處理,較少涉及采前田間栽培管理;有關(guān)采前田間栽培技術(shù)對(duì)采后龍眼果實(shí)能量代謝的影響及其與果實(shí)耐貯性的關(guān)系還鮮見(jiàn)報(bào)道,因此很有必要深入研究和探討。
己酸二乙氨基乙醇酯(diethyl aminoethyl hexanoate,DA-6)簡(jiǎn)稱胺鮮酯,是參與植物細(xì)胞生長(zhǎng)發(fā)育的一種新型生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。DA-6作為一種潛在的健康環(huán)保型果蔬保鮮劑,近年來(lái)受到研究者的關(guān)注[28]。本課題組前期研究發(fā)現(xiàn),采前噴施DA-6可以降低采后龍眼果實(shí)貯藏期間的活性氧代謝和膜脂代謝,有效延緩龍眼果皮褐變和果肉自溶的發(fā)生,提高龍眼貯藏品質(zhì)和保鮮效果[28-30]。目前,鮮見(jiàn)采前噴施DA-6對(duì)采后龍眼貯藏期間果皮能量代謝影響的研究報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)以‘福眼’龍眼為材料,在龍眼盛花期后70、90、110 d,用含量為10 mg/kg的DA-6噴施龍眼果實(shí)3 次,研究其對(duì)采后龍眼果實(shí)貯藏期間果皮能量代謝的影響及其與果實(shí)耐貯性的關(guān)系,旨在為開(kāi)發(fā)減輕龍眼果實(shí)采后品質(zhì)劣變、延長(zhǎng)果實(shí)保鮮期的采前田間栽培新技術(shù)提供科學(xué)依據(jù)。
本研究選擇福建省主栽培名優(yōu)龍眼品種‘福眼’果實(shí)(Dimocarpus longanLour.cv. Fuyan)、樹(shù)齡(8 年)和生長(zhǎng)一致的‘福眼’龍眼果樹(shù)為實(shí)驗(yàn)材料,采前噴施DA-6的實(shí)驗(yàn)基地在福建省安溪縣龍眼科技示范果園。
高氯酸、氫氧化鉀、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鉀、乙二胺四乙酸、VC、氯化鎂、氯化鈉、乙醇、氫氧化鈉、硝酸鉀、三氯乙酸、鉬酸銨 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;甲醇、苯甲基磺酰氟、釩酸鈉、6-磷酸葡萄糖、6-磷酸葡萄糖脫氫酶、乙醇脫氫酶 上海麥克林生化科技有限公司;腺嘌呤核苷三磷酸、二硫蘇糖醇 北京索萊寶科技有限公司。
LC-2030C 3D高效液相色譜儀 島津(日本)有限公司;GL-20G-II高速冷凍離心機(jī) 上海安亭科學(xué)儀器有限公司;BSA224S電子天平 賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司;HH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋 國(guó)華電器有限公司;T6新世紀(jì)紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì) 北京普析通用儀器有限責(zé)任公司。
1.3.1 DA-6噴施處理
本課題組前期研究發(fā)現(xiàn),在龍眼盛花期后70、90、110 d采前噴施不同含量的DA-6(0~15 mg/kg),其中含量為10 mg/kg時(shí)能較好地控制龍眼果實(shí)采后果皮褐變和果肉自溶等品質(zhì)劣變的發(fā)生[28]。因此,將10 mg/kg DA-6作為本實(shí)驗(yàn)的噴施劑量,并在龍眼盛花期后70、90、110 d噴施龍眼果實(shí)3 次;同時(shí)以噴施蒸餾水作為對(duì)照組。對(duì)照組和DA-6處理組各噴施6 株龍眼果樹(shù)。
‘福眼’龍眼果實(shí)在盛花期后120 d采收,采收后立即在冷庫(kù)預(yù)冷,之后用冷藏車(3~4 ℃)運(yùn)至福建農(nóng)林大學(xué),選取大小、色澤一致、無(wú)機(jī)械損傷、無(wú)病蟲害的健康龍眼果實(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。龍眼果實(shí)經(jīng)蒸餾水清洗、自然晾干果實(shí)表面水分后,用聚乙烯薄膜袋包裝(聚乙烯薄膜袋0.015 mm厚,50 個(gè)果實(shí)/袋,對(duì)照組和DA-6處理組各50 袋),在(28±1)℃、相對(duì)濕度80%下貯藏。貯藏期間每天取樣測(cè)定龍眼果皮能量水平、腺苷三磷酸酶(adenosine triphosphatase,ATPase)活力、煙酰胺腺嘌呤二核苷酸激酶(nicotinamide adenine dinucleotide kinase,NADK)活力和吡啶核苷酸含量。
1.3.2 測(cè)定指標(biāo)
1.3.2.1 果皮能量水平測(cè)定
從10 個(gè)龍眼果實(shí)中取果皮組織5 g,參照Chen Yihui[21]和陳夢(mèng)茵[31]等的方法測(cè)定ATP、腺苷二磷酸(adenosine diphosphate,ADP)、腺苷一磷酸(adenosine monophosphate,AMP)含量和能荷,單位為mg/kg,結(jié)果以鮮質(zhì)量計(jì)。
1.3.2.2 果皮ATPase活力測(cè)定
從10 個(gè)龍眼果實(shí)中取果皮組織1 g,參考陳蓮[32]的方法制備提取液用于質(zhì)膜、液泡膜和線粒體膜H+-ATPase、Ca2+-ATPase和Mg2+-ATPase活力的測(cè)定。按照考馬斯亮藍(lán)G250染色法[33]測(cè)定酶蛋白質(zhì)含量,以牛血清白蛋白作標(biāo)準(zhǔn)曲線。以上酶活力單位均為U/mg,結(jié)果以蛋白質(zhì)量計(jì)。
1.3.2.3 果皮NADK活力和吡啶核苷酸含量測(cè)定
從10 個(gè)龍眼果實(shí)中取果皮1 g,參考Lin Yixiong等[20]的方法制備提取液并測(cè)定NADK活力,結(jié)果以U/mg表示。
從10 個(gè)龍眼果實(shí)中取果皮1 g,參考Lin Yixiong等[20]的方法,測(cè)定煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(nicotinamide adenine dinucleotide,NAD)、還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(reduced nicotinamide adenine dinucleotide,NADH)、氧化型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(oxidized nicotinamide adenine dinucleotide phosphate,NADP)和還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(reduced nicotinamide adenine dinucleotide phosphate,NADPH)含量,以上含量單位均為μmol/g,結(jié)果以鮮質(zhì)量計(jì)。
以上各指標(biāo)測(cè)定均重復(fù)3 次,結(jié)果取其平均值。采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析(T檢驗(yàn)法進(jìn)行顯著性分析)。采用Excel 2010軟件制圖。
圖1 采前噴施DA-6對(duì)采后龍眼果實(shí)果皮褐變的影響Fig. 1 Effect of pre-harvest spray application of DA-6 on browning development in pericarp of postharvest longan fruit during storage
由圖2A可知,采后龍眼果實(shí)果皮ATP含量隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)總體呈下降趨勢(shì),說(shuō)明龍眼果實(shí)在采后貯藏期間能量水平是逐漸下降的。與對(duì)照龍眼果實(shí)比較,采前噴施DA-6可有效地延緩采后龍眼果實(shí)果皮ATP含量的下降,并在采后貯藏的同一時(shí)間,其果皮ATP含量始終高于對(duì)照龍眼果實(shí)。在采收當(dāng)天和采后貯藏2~3 d內(nèi)二者差異達(dá)到極顯著水平(P<0.01);在采后貯藏4~5 d內(nèi)二者差異達(dá)到顯著水平(P<0.05)。其中,采收當(dāng)天、貯藏第2天和第3天,采前噴施DA-6的龍眼果實(shí)果皮ATP含量分別是對(duì)照組的1.31、1.70 倍和1.69 倍。
由圖2B可知,對(duì)照組和采前噴施DA-6龍眼果實(shí)果皮ADP含量在采后貯藏過(guò)程整體呈下降趨勢(shì)。采前噴施DA-6的龍眼果實(shí)果皮ADP含量比對(duì)照組高。統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn),在采收當(dāng)天和貯藏至第4天二者差異達(dá)到極顯著水平(P<0.01);采后貯藏2~3 d和5~6 d內(nèi)二者差異達(dá)到顯著水平(P<0.05);其中,采收當(dāng)天、貯藏第6天,采前噴施DA-6的龍眼果實(shí)果皮ADP含量分別是對(duì)照組的1.48、1.52 倍。
由圖2C可知,對(duì)照組和采前噴施DA-6龍眼果實(shí)果皮AMP含量隨采后貯藏時(shí)間延長(zhǎng)總體呈上升趨勢(shì)。與對(duì)照組相比,采前噴施DA-6可有效保持較低的采后龍眼果實(shí)果皮AMP含量。統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn),在采收當(dāng)天和貯藏第5天二者差異達(dá)到顯著水平(P<0.05);采后貯藏3~4 d和貯藏第6天二者差異達(dá)到極顯著水平(P<0.01);其中,采收當(dāng)天、貯藏第6天,采前噴施DA-6處理組的龍眼果實(shí)果皮AMP含量分別比對(duì)照組低27.20%、27.85%。
由圖2D可知,采后龍眼果實(shí)果皮能荷在貯藏期間逐漸下降。與對(duì)照組相比,采前噴施DA-6可有效保持較高的采后龍眼果實(shí)果皮能荷。統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn),采后貯藏第3天和第6天二者差異達(dá)到顯著水平(P<0.05);其中,貯藏第6天,采前噴施DA-6處理組的龍眼果實(shí)果皮能荷比對(duì)照組高12.26%。
上述結(jié)果表明,采前噴施DA-6的龍眼果實(shí)在采后貯藏期間可保持較高果皮能量水平。
圖2 采前噴施DA-6對(duì)采后龍眼果實(shí)貯藏期間果皮ATP(A)、ADP(B)、AMP(C)含量和能荷(D)的影響Fig. 2 Effect of pre-harvest spray application of DA-6 on contents of ATP (A), ADP (B), AMP (C) and energy charge (D) in pericarp of postharvest longan fruit during storage
由圖3A可知,采前噴施DA-6的龍眼果實(shí)果皮質(zhì)膜H+-ATPase活力在整個(gè)貯藏期間高于對(duì)照組。統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn),在采收當(dāng)天和貯藏第2天二者差異達(dá)到顯著水平(P<0.05);采后貯藏3~4 d和貯藏第6天二者差異達(dá)到極顯著水平(P<0.01);其中,采收當(dāng)天、貯藏第6天,采前噴施DA-6的龍眼果實(shí)果皮質(zhì)膜H+-ATPase活力分別比對(duì)照組高11.06%、17.78%。
由圖3B可知,采前噴施DA-6的龍眼果實(shí)果皮液泡膜H+-ATPase活力在整個(gè)貯藏期間高于對(duì)照組。統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn),在采后貯藏0~1 d二者差異達(dá)到顯著水平(P<0.05);采后貯藏2~3 d二者差異達(dá)到極顯著水平(P<0.01);其中,采收當(dāng)天、貯藏第2天,采前噴施DA-6的龍眼果實(shí)果皮液泡膜H+-ATPase活力分別比對(duì)照組高15.61%、56.51%。
(2) 太原地區(qū)地層性質(zhì)更接近軟土地層,基坑樁(墻)體水平位移監(jiān)測(cè),應(yīng)以管頂為起算點(diǎn),并將對(duì)應(yīng)墻頂水平位移值代入進(jìn)行修正。
由圖3C可知,經(jīng)采前噴施DA-6龍眼果實(shí)果皮線粒體膜H+-ATPase活力在整個(gè)貯藏期間高于對(duì)照組。統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn),在采收當(dāng)天和采后貯藏5~6 d二者差異達(dá)到顯著水平(P<0.05);采后貯藏2~4 d二者差異達(dá)到極顯著水平(P<0.01);其中,采收當(dāng)天、貯藏第3天,采前噴施DA-6龍眼果實(shí)果皮線粒體膜H+-ATPase活力分別是對(duì)照組的1.20、1.92 倍。
上述結(jié)果表明,采前噴施DA-6的龍眼果實(shí)在采后貯藏期間可保持較高果皮質(zhì)膜、液泡膜、線粒體膜H+-ATPase活力。
圖3 采前噴施DA-6處理對(duì)采后龍眼果實(shí)貯藏期間果皮H+-ATPase活力的影響Fig. 3 Effect of pre-harvest spray application of DA-6 on H+-ATPase activity in pericarp of postharvest longan fruit during storage
由圖4A可知,對(duì)照組和采前噴施DA-6龍眼果實(shí)果皮質(zhì)膜Ca2+-ATPase活力隨采后貯藏時(shí)間延長(zhǎng)總體呈上升趨勢(shì)。經(jīng)采前噴施DA-6的龍眼果實(shí)果皮質(zhì)膜Ca2+-ATPase活力高于對(duì)照組。統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn),在采收第2天和采后貯藏5~6 d內(nèi)二者差異達(dá)到極顯著水平(P<0.01);采后貯藏3~4 d內(nèi)二者差異達(dá)到顯著水平(P<0.05);其中,貯藏第3、6天,采前噴施DA-6的龍眼果實(shí)果皮質(zhì)膜Ca2+-ATPase活力分別比對(duì)照組高29.10%、49.60%。
由圖4B可知,采前噴施DA-6的龍眼果實(shí)果皮液泡膜Ca2+-ATPase活力高于對(duì)照組。統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn),在采收第2天和采后貯藏5~6 d內(nèi)二者差異達(dá)到極顯著水平(P<0.01);采后貯藏第3天二者差異達(dá)到顯著水平(P<0.05);其中,采前噴施DA-6的龍眼果實(shí)果皮液泡膜Ca2+-ATPase活力在采后貯藏第2天和第6天分別比對(duì)照組高60.73%和38.38%。
由圖4C可知,不同處理的采后龍眼果實(shí)果皮線粒體膜Ca2+-ATPase活力變化趨勢(shì)基本一致,但變化幅度不一樣。采前噴施DA-6龍眼果實(shí)可有效保持較高果皮線粒體膜Ca2+-ATPase活力并在貯藏期間的同一時(shí)間始終高于對(duì)照組。統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn),在采收貯藏第1天和第6天內(nèi)二者差異達(dá)到顯著水平(P<0.05);采后貯藏2~3 d和貯藏第5天二者差異達(dá)到極顯著水平(P<0.01);其中,貯藏至第2、6天,采前噴施DA-6龍眼果實(shí)果皮線粒體膜Ca2+-ATPase活力分別是對(duì)照組的1.52、1.24 倍。
上述結(jié)果表明,采前噴施DA-6的龍眼果實(shí)在采后貯藏期間可保持較高果皮質(zhì)膜、液泡膜、線粒體膜Ca2+-ATPase活力。
圖4 采前噴施DA-6對(duì)采后龍眼果實(shí)貯藏期間果皮Ca2+-ATPase活力的影響Fig. 4 Effect of pre-harvest spray application of DA-6 on Ca2+-ATPase activity in pericarp of postharvest longan fruit during storage
由圖5A可知,不同處理組采后龍眼果實(shí)果皮質(zhì)膜Mg2+-ATPase活力變化趨勢(shì)基本一致,但幅度不一樣。采前噴施DA-6可保持較高龍眼果實(shí)果皮質(zhì)膜Mg2+-ATPase活力并在貯藏期間的同一時(shí)間始終高于對(duì)照組。統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn),在采后貯藏2~3 d內(nèi)二者差異達(dá)到極顯著水平(P<0.01);采后貯藏第4天二者差異達(dá)到顯著水平(P<0.05);其中,第2、3天和第4天,采前噴施DA-6的龍眼果實(shí)果皮質(zhì)膜Mg2+-ATPase活力分別比對(duì)照高1.57、1.60 倍和1.20 倍。
由圖5B可知,采前噴施DA-6的龍眼果實(shí)果皮液泡膜Mg2+-ATPase活力始終高于對(duì)照組。統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn),在采后貯藏0~1 d和貯藏第4、6天二者差異達(dá)到顯著水平(P<0.05);采后貯藏2~3 d內(nèi)二者差異達(dá)到極顯著水平(P<0.01);其中,采后當(dāng)天、貯藏第2天和第6天,采前噴施DA-6的果皮液泡膜Mg2+-ATPase活力分別是對(duì)照組的1.20、2.09 倍和1.22 倍。
由圖5C可知,采前噴施DA-6龍眼果實(shí)可保持較高果皮線粒體膜Mg2+-ATPase活力并在貯藏期間的同一時(shí)間始終高于對(duì)照組。統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn),在采收當(dāng)天和采后貯藏5~6 d內(nèi)二者差異達(dá)到顯著水平(P<0.05);采后貯藏1~3 d內(nèi)二者差異達(dá)到極顯著水平(P<0.01);其中,采收當(dāng)天、貯藏第2天和第6天,采前噴施DA-6的龍眼果實(shí)果皮線粒體膜Mg2+-ATPase活力分別比對(duì)照組高21.36%、70.02%和28.54%。
上述結(jié)果表明,采前噴施DA-6的龍眼果實(shí)在采后貯藏期間可保持較高果皮質(zhì)膜、液泡膜、線粒體膜Mg2+-ATPase活力。
圖5 采前噴施DA-6對(duì)采后龍眼果實(shí)貯藏期間果皮Mg2+-ATPase活力的影響Fig. 5 Effect of pre-harvest spray application of DA-6 on Mg2+-ATPase activity in pericarp of postharvest longan fruit during storage
由圖6可知,經(jīng)采前噴施DA-6龍眼果實(shí)果皮NADK活力在采后貯藏期間高于對(duì)照組。統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn),在采收當(dāng)天和采后貯藏第6天二者差異達(dá)到極顯著水平(P<0.01);采后貯藏1~3 d內(nèi)二者差異達(dá)到顯著水平(P<0.05);其中,采收當(dāng)天、貯藏第6天,采前噴施DA-6龍眼果實(shí)果皮NADK活力分別比對(duì)照高28.78%、32.52%。上述結(jié)果表明,采前噴施DA-6可保持較高采后龍眼果實(shí)果皮NADK活力。
圖6 采前噴施DA-6對(duì)采后龍眼果實(shí)貯藏期間果皮NADK活力的影響Fig. 6 Effect of pre-harvest spray application of DA-6 on NADK activity in pericarp of postharvest longan fruit during storage
由圖7A可知,不同處理組采后龍眼果實(shí)果皮NAD含量變化趨勢(shì)基本一致,但變化幅度不一樣。采前噴施DA-6龍眼果實(shí)可維持較低的果皮NAD含量并在貯藏期間的同一時(shí)間始終低于對(duì)照組。統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn),在采收當(dāng)天二者差異達(dá)到極顯著水平(P<0.01);采后貯藏至第2天二者差異達(dá)到顯著水平(P<0.05);其中,采收當(dāng)天、貯藏第2天,采前噴施DA-6龍眼果實(shí)果皮NAD含量分別比對(duì)照低20.73%、12.63%。
由圖7B可知,采前噴施DA-6可保持較高的龍眼果實(shí)果皮NADP含量并在貯藏期間的同一時(shí)間始終高于對(duì)照組。統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn),在采后貯藏0~2 d和采后貯藏第4天二者差異達(dá)到極顯著水平(P<0.01);采后貯藏第3天和第5天二者差異達(dá)到顯著水平(P<0.05);其中,采前噴施DA-6龍眼果實(shí)果皮NADP含量在采收當(dāng)天和貯藏第4天分別是對(duì)照組的1.43 倍和1.70 倍。
由圖7C可知,不同處理組采后龍眼果實(shí)果皮NADH含量變化趨勢(shì)不一樣。采前噴施DA-6龍眼果實(shí)果皮NADH含量始終低于對(duì)照組。統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn),采后貯藏第2天和第6天二者差異達(dá)到顯著水平(P<0.05);采后貯藏至第3天二者差異達(dá)到極顯著水平(P<0.01);其中,貯藏第3、6天,采前噴施DA-6的龍眼果實(shí)果皮NADH含量分別比對(duì)照組低30.22%、18.76%。
由圖7D可知,采前噴施DA-6的龍眼果實(shí)果皮NADPH含量在同一貯藏時(shí)間始終高于對(duì)照組。統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn),在采后貯藏第1天二者差異達(dá)到極顯著水平(P<0.01);其中,貯藏第1天,采前噴施DA-6的龍眼果實(shí)果皮NADPH含量比對(duì)照組高40.23 %。
上述結(jié)果表明,采前噴施DA-6可保持較高采后龍眼果實(shí)果皮NADP(H)和較低果皮NAD(H)含量。
圖7 采前噴施DA-6對(duì)采后龍眼果實(shí)貯藏期間果皮NAD(A)、NADP(B)、NADH(C)、NADPH(D)含量的影響Fig. 7 Effect of pre-harvest spray application of DA-6 on contents of NAD (A), NADP (B), NADH (C) and NADPH (D) in pericarp of postharvest longan fruit during storage
采后新鮮果蔬貯藏期間能量水平是調(diào)控果蔬耐貯性的重要因素[17-18,27,34-35]。維持較高的能量水平有助于抵御病原菌侵染、活性氧攻擊等逆境脅迫時(shí)所需的能量正常供應(yīng),進(jìn)而有利于其他正常生理代謝的進(jìn)行,從而增強(qiáng)采后新鮮果蔬的耐貯性[15,19-21,31,36]。因此,采后新鮮果蔬的耐貯性可以通過(guò)能量水平進(jìn)行評(píng)價(jià)。通常情況下,能量水平越高,則果蔬耐貯性越強(qiáng);反之,能量水平越低,則果蔬耐貯性越差[16-21,25,34-36]。線粒體是產(chǎn)生能量的主要細(xì)胞器,細(xì)胞內(nèi)能量水平可以用ATP、ADP含量和能荷評(píng)價(jià)[17-18,36]。在果蔬組織中,正常的能量供應(yīng)對(duì)保持細(xì)胞膜系統(tǒng)、質(zhì)膜、液泡、線粒體等細(xì)胞器膜的結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定性和功能具有重要作用[3,15-18,20,26,36]。有研究發(fā)現(xiàn),能量供應(yīng)不足是導(dǎo)致果蔬組織細(xì)胞膜系統(tǒng)破壞的重要因素之一,進(jìn)而導(dǎo)致組織容易發(fā)生褐變[3,16,18,26]。Wang Tian等[16]研究發(fā)現(xiàn),采后荔枝果實(shí)經(jīng)褪黑激素處理后可以保持采后貯藏期間較高的能量水平,進(jìn)而有效保持較好的果皮細(xì)胞膜系統(tǒng),從而有效延緩采后荔枝果皮褐變和果實(shí)衰老的發(fā)生。Jin Peng[17]和Wang Junwei[18]等研究報(bào)道,經(jīng)草酸處理的桃果實(shí)和經(jīng)間歇升溫處理的南果梨果實(shí)冷藏期間能量水平有所提高,通過(guò)有效提高冷藏期間抗冷性保持較好的果皮細(xì)胞膜系統(tǒng),從而有效減輕采后果實(shí)果皮褐變和冷害的發(fā)生。Li Meiling等[25]研究報(bào)道,ATP處理采后龍眼果實(shí)可使其能量合成系統(tǒng)得到較好的維護(hù)而保持較高的能量水平,進(jìn)而有效減輕果皮細(xì)胞膜系統(tǒng)的破壞,有效延緩采后龍眼果皮褐變的發(fā)生。
本研究發(fā)現(xiàn),兩組龍眼果實(shí)采后貯藏期間ATP、ADP含量和能荷呈下降趨勢(shì),AMP含量呈上升趨勢(shì),且與對(duì)照組相比,采前噴施DA-6的龍眼果實(shí)果皮ATP、ADP含量和能荷更高,AMP含量更低(圖2A~D)。此外,本課題組前期研究發(fā)現(xiàn),與對(duì)照組龍眼果實(shí)相比,采前噴施DA-6能延緩龍眼果實(shí)果皮褐變指數(shù)和果皮細(xì)胞膜透性的上升,減輕采后龍眼果實(shí)貯藏期間膜脂代謝[28-29]。由此可以推測(cè),采前噴施DA-6龍眼果實(shí)可維持較好的果皮細(xì)胞膜結(jié)構(gòu),這與保持較高的果皮ATP、ADP含量和能荷有關(guān),進(jìn)而確保采后龍眼果實(shí)貯藏期間正常的能量供應(yīng),從而有效減輕龍眼果皮褐變的發(fā)生。
采后新鮮果實(shí)細(xì)胞能量合成和供應(yīng)與ATPase活力密切相關(guān)[15,17-18,34,36-40]。ATPase存在于質(zhì)膜、液泡和線粒體等細(xì)胞器膜上,其主要包含H+-ATPase、Ca2+-ATPase和Mg2+-ATPase等;它們對(duì)維持組織細(xì)胞內(nèi)外離子的平衡、正常的能量合成和供應(yīng)起著重要的作用[15,36,38]。ATPase功能受阻時(shí),細(xì)胞內(nèi)環(huán)境可能會(huì)不穩(wěn)定,而使質(zhì)膜、液泡和線粒體結(jié)構(gòu)和功能遭到破壞,從而導(dǎo)致能量供應(yīng)不足和能量利用受限制,最終引起采后新鮮果實(shí)衰老加快和耐貯性變差[15,36,38]。趙穎穎[39]和陳文烜[40]等研究報(bào)道,采后經(jīng)低溫預(yù)貯和減壓處理的桃果實(shí)可有效保持較高的果肉線粒體H+-ATPase和Ca2+-ATPase活力,從而有利于能量的合成和供應(yīng),進(jìn)而有效減輕桃果實(shí)冷害的發(fā)生。Zhang Zhengke等[41]研究發(fā)現(xiàn),采后荔枝果實(shí)經(jīng)茶籽油處理可有效保持較高的果皮線粒體H+-ATPase和Ca2+-ATPase活力,有利于細(xì)胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定和能量的合成和供應(yīng),保持較高能量水平,從而有效減輕荔枝果實(shí)果皮褐變。Lin Yixiong等[36]研究報(bào)道,采后龍眼果實(shí)貯藏期間積累過(guò)量的活性氧會(huì)導(dǎo)致貯藏期間質(zhì)膜、液泡膜和線粒體膜H+-ATPase、Ca2+-ATPase和Mg2+-ATPase活力下降,不利于細(xì)胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定和能量的合成,進(jìn)而保持較低的能量水平,加快龍眼果實(shí)果肉自溶和品質(zhì)劣變的發(fā)生。Lin Yifen等[23]研究發(fā)現(xiàn),龍眼果實(shí)采后經(jīng)棓酸丙酯處理可以有效抑制貯藏期間活性氧的積累,有利于細(xì)胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定和能量的合成,確保了采后貯藏期間正常的能量需求,從而有效減輕龍眼果皮褐變。
本研究發(fā)現(xiàn),采前噴施DA-6可保持較高龍眼果實(shí)的果皮能量水平(圖2),較高的果皮質(zhì)膜、液泡膜和線粒體膜H+-ATPase、Ca2+-ATPase和Mg2+-ATPase活力(圖3~5)。這說(shuō)明采前噴施DA-6可通過(guò)保持較高龍眼果實(shí)的果皮ATPase活力有效保證果皮細(xì)胞內(nèi)離子平衡,從而維護(hù)細(xì)胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定,使質(zhì)膜、液泡和線粒體保持正常的功能,確保正常的能量合成和保證細(xì)胞的能量供應(yīng),有效減輕采后龍眼果實(shí)果皮褐變,增強(qiáng)果實(shí)耐貯性。
采后新鮮果蔬的貯藏品質(zhì)、耐貯性、衰老進(jìn)程與吡啶核苷酸水平密切相關(guān)[20,31]。吡啶核苷酸(NAD、NADH、NADP和NADPH)是呼吸代謝強(qiáng)弱的調(diào)節(jié)輔助因子和電子供體,從而影響采后貯藏期間細(xì)胞內(nèi)能量水平[20,31,42-44]。NADK是催化細(xì)胞質(zhì)中的NAD與ATP磷酸化生成NADP的唯一酶,可調(diào)節(jié)NAD和NADP水平,并有調(diào)控許多生理代謝的作用[31,42,45]。NAD主要參與呼吸代謝過(guò)程中的糖酵解和三羧酸循環(huán),NAD得到電子而生成NADH;NADP在呼吸代謝過(guò)程中的磷酸戊糖途徑得到電子而生成NADPH[20,31,42-45]。
本實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),與對(duì)照組龍眼果實(shí)相比,采前噴施DA-6的龍眼果實(shí)可保持較高的果皮NADK活力(圖6)和NADP含量(圖7B),以及較低的果皮NAD含量(圖7A)。此結(jié)果與NADK能催化NAD磷酸化生成NADP相一致。本研究還發(fā)現(xiàn),與對(duì)照組龍眼果實(shí)相比,采前噴施DA-6的龍眼果實(shí)還能保持較低的果皮NAD(圖7A)和NADH(圖7C)含量,這說(shuō)明采前噴施DA-6削弱了龍眼果實(shí)采后貯藏期間糖酵解和三羧酸循環(huán)。此外,采前噴施DA-6的龍眼果實(shí)可保持較高的果皮NADP(圖7B)和NADPH(圖7D)含量,這說(shuō)明采前噴施DA-6誘導(dǎo)了龍眼果實(shí)采后貯藏期間戊糖磷酸途徑的提高而有利于生成ATP(圖2A)。本課題組前期研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),采前噴施DA-6的龍眼果實(shí)可保持較低的果實(shí)呼吸強(qiáng)度[28]。結(jié)合本研究結(jié)果,采前噴施DA-6可保持較高龍眼果實(shí)的果皮能量水平(圖2)。因此,可以推測(cè)采前噴施DA-6處理可通過(guò)調(diào)節(jié)龍眼果實(shí)采后貯藏期間果皮NADK活力而影響果皮細(xì)胞內(nèi)NAD(H)與NADP(H)含量比例,進(jìn)而促進(jìn)磷酸戊糖途徑和抑制糖酵解和三羧酸循環(huán),從而有效降低采后龍眼果實(shí)呼吸強(qiáng)度和保持較高能量水平,減輕龍眼果實(shí)果皮褐變發(fā)生和提高果實(shí)耐貯性。
采后新鮮果蔬貯藏期間進(jìn)行呼吸作用,在呼吸鏈的電子傳遞過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生和積累活性氧,過(guò)量的活性氧會(huì)加速細(xì)胞氧化和衰老[13,45]。NADH比NADPH傳遞電子的速率更快,則會(huì)產(chǎn)生和積累更多的活性氧;而NADPH可以通過(guò)抗壞血酸-谷胱甘肽循環(huán)在清除活性氧過(guò)程中起重要作用[39-40]。本研究發(fā)現(xiàn),采前噴施DA-6的龍眼果實(shí)可保持較低的果皮NADH(圖6C)和較高的NADPH(圖6D)含量,可以推斷采前噴施DA-6可能會(huì)減少采后貯藏期間龍眼果實(shí)果皮細(xì)胞內(nèi)活性氧的積累和提高活性氧清除能力。本研究結(jié)果與前期研究發(fā)現(xiàn)的采前噴施DA-6可通過(guò)提高龍眼果實(shí)采后貯藏期間活性氧清除能力而降低活性氧的積累,從而有效減輕活性氧對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能破壞的結(jié)果[29,30]相一致。因此認(rèn)為,采前噴施DA-6可通過(guò)提高龍眼果實(shí)采后貯藏期間果皮NADK活力來(lái)調(diào)節(jié)NADH和NADPH含量,從而降低果皮細(xì)胞內(nèi)活性氧水平,進(jìn)而維持較好的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能,延緩采后龍眼果實(shí)果皮褐變發(fā)生和提高果實(shí)耐貯性。
采前噴施含量為10 mg/kg的DA-6可有效保持龍眼果實(shí)較高的果皮質(zhì)膜、液泡膜和線粒體膜H+-ATPase、Ca2+-ATPase和Mg2+-ATPase活力,較高的果皮NADK活力和NADP(H)含量,較低的果皮NAD(H)含量,進(jìn)而有利于采后龍眼果實(shí)貯藏期間保持較高的能量水平,從而有效減輕龍眼果實(shí)果皮褐變和增強(qiáng)龍眼果實(shí)耐貯性。