房祥軍,吳偉杰,穆宏磊,陳杭君,鄭小林,郜海燕*
(1 浙江工商大學(xué)食品與生物工程學(xué)院 杭州 310018 2 浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院食品科學(xué)研究所 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部果品采后處理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 浙江省果蔬保鮮與加工技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 中國(guó)輕工業(yè)果蔬保鮮與加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 杭州 310021)
藍(lán)莓(Vaccinium corymbosumL.)為杜鵑花科越橘屬植物,富含花色苷、VC 等抗氧化活性物質(zhì),具有保護(hù)視力、抗腫瘤、預(yù)防心血管疾病等多種藥用價(jià)值[1-3]。藍(lán)莓采收季節(jié)高溫多雨,果實(shí)含水量高,采收過(guò)程的機(jī)械損傷和微生物侵染易造成藍(lán)莓果實(shí)腐爛軟化,縮短其貯藏期[4-5]。溫度是影響果蔬貯藏期和品質(zhì)的最重要的因素,控制環(huán)境溫度可有效延長(zhǎng)果蔬的貯藏期。低溫貯藏是藍(lán)莓鮮果生產(chǎn)中普遍應(yīng)用的貯藏方法[6-7]。在不影響果蔬正常生理代謝的情況下,貯藏溫度越低,貯藏期越長(zhǎng)。然而,長(zhǎng)時(shí)間的低溫貯藏易導(dǎo)致果蔬組織產(chǎn)生冷害,反而降低其貯藏期和品質(zhì)。
脫落酸(Abscisic acid,ABA)是一種半倍萜羧酸類植物激素,在高等植物體內(nèi)廣泛分布,對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的多個(gè)環(huán)節(jié)起到調(diào)節(jié)作用。ABA 的生理作用主要體現(xiàn)在抑制生長(zhǎng)和抵抗逆境等方面。例如:抑制種子萌發(fā),調(diào)控植物氣孔關(guān)閉,促進(jìn)葉片衰老及抵抗干旱脅迫、鹽脅迫和高低溫脅迫等[8-10]。目前對(duì)ABA 抗逆性的研究主要集中在植株生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中重金屬脅迫、鹽脅迫、干旱脅迫等方面[11-12],在果蔬采后抗逆性方面的研究較少,低溫貯藏下藍(lán)莓果實(shí)對(duì)外源ABA 的生理響應(yīng)機(jī)制尚不清楚。
本研究以浙江地區(qū)主栽“園藍(lán)”藍(lán)莓為試驗(yàn)材料,用不同濃度的ABA 溶液對(duì)采后藍(lán)莓進(jìn)行處理,在(2±1)℃貯藏35 d,探討細(xì)胞膜透性、丙二醛(MDA)含量、抗氧化物質(zhì)含量、抗氧化酶等生理指標(biāo)的變化與果實(shí)抗逆性的關(guān)系,以期為藍(lán)莓低溫貯藏提供理論基礎(chǔ)。
1.1.1 材料供試藍(lán)莓品種為園藍(lán),2019年7月29日采自浙江新昌兆豐生態(tài)園,采摘采收后3 h 內(nèi)用保鮮車運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室,2 ℃預(yù)冷備用。
1.1.2 試劑 三氯乙酸、膽汁酸、磺基水楊酸、冰醋酸、茚三酮、甲苯、考馬斯亮藍(lán)G-250、丙酮、濃氨水、KNO2、抗壞血酸、鄰菲羅琳,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;矢車菊-3-葡萄糖苷標(biāo)準(zhǔn)品,上海阿拉丁試劑有限公司;脫落酸,Sigma-Aldrich 公司;SOD 試劑盒,南京建成生物工程研究所。
TA-XT plus 質(zhì)構(gòu)儀,英國(guó)SMS 公司;CHROMA METER CR-400 手持色差儀,日本SEMSING公司;Metrohm 877 Titrino plus 自動(dòng)滴定儀,瑞士萬(wàn)通公司;LB 20T 數(shù)顯糖度計(jì),廣州市速為電子科技有限公司;GBC Cintra 20 紫外-可見光光度計(jì),澳大利亞GBC 公司,Thermo MR 23i 高速低溫冷凍離心機(jī),法國(guó)JOUAN 公司。
試驗(yàn)設(shè)1 個(gè)對(duì)照組C1(清水對(duì)照)和3 個(gè)處理組:C2(400 μmol/L)、C3(600 μmol/L)和C4(800 μmol/L),每處理組設(shè)3 個(gè)重復(fù)。藍(lán)莓樣品分別經(jīng)不同濃度的脫落酸溶液噴淋,2 ℃下自然風(fēng)干,之后轉(zhuǎn)入2 ℃低溫貯藏,環(huán)境濕度90%~95%。分別在貯藏第0,7,14,21,28 天和35 天取樣測(cè)定。樣品用液氮速凍后置于-80 ℃超低溫冰箱中保存。
1.3.1 硬度測(cè)定 參考Chu 等[13]的方法,采用TA.XT Plus 質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定藍(lán)莓的硬度。每個(gè)處理隨機(jī)抽取15 個(gè)藍(lán)莓果實(shí)。用P/6 不銹鋼探頭(直徑6 mm,壓力距離5 mm,測(cè)量速度1 mm/s),硬度值以最大斷裂力(N)表示。
1.3.2 可溶性固形物(TSS)含量 每個(gè)處理隨機(jī)選擇8 個(gè)藍(lán)莓果實(shí),擠壓取果汁,蒸餾水調(diào)零,數(shù)顯手持糖度計(jì)測(cè)定TSS。
1.3.3 相對(duì)電導(dǎo)率(REC)藍(lán)莓果實(shí)切成厚度為1 mm 的薄片,于25 mL 試管中定容,110 r/min 振蕩30 min,此時(shí)溶液測(cè)定的電導(dǎo)率為P1(s/m);煮沸10 min,迅速冷卻,定容至原刻度,測(cè)定溶液電導(dǎo)率為P2(s/m),去離子水測(cè)得的電導(dǎo)率為P0(s/m)。相對(duì)電導(dǎo)率按以下公式計(jì)算:
1.3.4 丙二醛(MDA)含量 MDA 含量的測(cè)定參考Chen 等[14]的方法,稍作修改。1 g 冷凍研磨的藍(lán)莓與5 mL 100g/L TCA 混勻后離心。0.5 mL 上清液與3 mL 0.67% TBA 混合后沸水浴20 min,冷卻至室溫后分別測(cè)定OD450nm、OD532nm、OD600nm。丙二醛含量以μmol/g 表示。
1.3.5 脯氨酸(Pro)含量 0.5 g 藍(lán)莓樣品在5 mL 3%磺基水楊酸中研磨,沸水浴提取10 min,吸取2 mL 冷卻后的濾液加入2 mL 冰醋酸和2 mL 酸性茚三酮,沸水浴加熱30 min 后加入4 mL 甲苯顯色,在波長(zhǎng)520 nm 處測(cè)定吸光度值,通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算脯氨酸含量[15],脯氨酸的含量以每kg 藍(lán)莓鮮重(FW)中含有的脯氨酸的μg 數(shù)表示。
1.3.6 可溶性蛋白(SP)的含量 可溶性蛋白采用考馬斯亮藍(lán)G-250 比色法測(cè)定。0.2 g 藍(lán)莓果肉勻漿,定容至10 mL,勻漿液5 000 r/min 離心10 min,吸取上清0.1 mL,加入0.9 mL 蒸餾水和5 mL 考馬斯亮藍(lán)G-250,斡旋混勻,2 min 后測(cè)定波長(zhǎng)595 nm 處的吸光度值,并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算SP 含量。
1.3.7 過(guò)氧化氫(H2O2)含量 H2O2含量測(cè)定參考Ferguson 等[16]的方法,稍作修改。冷凍研磨的藍(lán)莓樣品1 g,加入5 mL 預(yù)冷丙酮充分混勻提取,離心后吸0.5 mL 上清液,加入0.5 mL 預(yù)冷丙酮,0.1 mL 10% TiCl4-HCl,0.2 mL 濃氨水后混勻反應(yīng)5 min 后離心,向沉淀中加入3 mL 2 mol/L H2SO4,完全溶解后測(cè)定OD412nm。繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,計(jì)算樣品H2O2含量,結(jié)果以μmol/g 表示。
1.3.8 超氧陰離子(O2·-)生成速率 O2·-生成速率的測(cè)定參照孫莎等[17]的方法,以KNO2作為標(biāo)準(zhǔn)參照,以μmol/min·g 為單位計(jì)算樣品中O2·-的生成速率。
1.3.9 超氧化岐化物酶(SOD)的活性 采用南京建成SOD 試劑盒進(jìn)行測(cè)定。計(jì)算公式如下:
1.3.10 過(guò)氧化氫酶(CAT)參考胡瓊英等[18]的方法并略作改動(dòng),測(cè)定藍(lán)莓中CAT 活性。反應(yīng)酶液制備:冷凍研磨的藍(lán)莓1.0 g,加入pH 7.8 的5 mL緩沖溶液,冰浴提取30 min,上述提取液在4 ℃、10 000 r/min 條件下離心30 min,取上清液備用。
酶活性測(cè)定方法如下:反應(yīng)液體系包含3 mL 0.1 mol/L Tris-HCl 緩沖液(pH 7.8)、0.2 mL 上清酶液、0.4 mL 0.75% H2O2。加入反應(yīng)液后混勻,立即測(cè)定波長(zhǎng)240 nm 處3 min 內(nèi)光吸收度值的變化。以波長(zhǎng)240 nm 處吸收度值每分鐘變化0.01表示一個(gè)酶活單位(U)。
1.3.11 抗壞血酸過(guò)氧化物酶(APX)APX 酶活測(cè)定參照曹建康等[19]方法,略有改動(dòng)。1 g 冷凍研磨的藍(lán)莓果肉,加入5 mL 0.1 mol/L(pH 7.5)磷酸鉀緩沖液(含0.1 mol/L EDTA、1 mmol/L AsA 和2% PVPP),4 ℃12 000×g高速離心15 min;反應(yīng)體系中依次加入2.6 mL 50 mmol/L pH 7.5 硼酸鉀緩沖液(含0.1 mol/L EDTA 和0.5 mmol/L AsA)和0.1 mL 酶提取液,最后加入0.3 mL 2 mmol/L H2O2溶液?jiǎn)?dòng)反應(yīng),渦旋混勻,迅速測(cè)定反應(yīng)液在波長(zhǎng)290 nm 處的吸光值。
1.3.12 花色苷含量 花色苷含量測(cè)定參考Correa-Betanzo 等[20]的方法,采用pH 值示差法稍作修改。稱取冷凍研磨藍(lán)莓樣品1.0 g,加入pH 3.0 的60%乙醇溶液,按料液比1∶20 混合均勻,40 ℃水浴浸提2 h。吸取抽濾后濾液0.1 mL,分別用0.2 mol/L KCl 緩沖液(pH 1.0)和1 mol/L NaAc 緩沖液(pH 4.5)定容至10 mL,以蒸餾水為對(duì)照,分別測(cè)定溶液在波長(zhǎng)510 nm 和700 nm 處的吸光度,結(jié)果以克凍樣所含矢車菊-3-葡萄糖苷的毫克數(shù)(mg/g)表示。
式中,A——pH 1.0 與pH 4.5 處(A510nm-A700nm)的差值;MW——矢車菊素-3-葡萄糖苷分子質(zhì)量(取449.2);DF——稀釋倍數(shù);ε——矢車菊素-3-葡糖苷的摩爾消光系數(shù)(取26 900);V——提取液的總體積,mL;m——稱取的藍(lán)莓樣品的質(zhì)量;1——比色皿光程(1 cm)。
1.3.13 抗壞血酸(AsA)含量 AsA 含量的測(cè)定參考吳媛媛等[21]的方法,1 g 樣品加入5 mL 5%三氯乙酸(TCA)溶液,混勻離心取上清液0.1 mL,加入1.9 mL TCA,1 mL 無(wú)水乙醇,0.5 mL 0.5%磷酸-乙醇,1 mL 0.5%鄰菲羅琳-乙醇,0.5 mL 0.03%FeCl3-乙醇,于30 ℃水浴60 min,測(cè)定OD534nm,每個(gè)樣品重復(fù)3 次,AsA 含量以mg/100 g 表示。
采用GraphPad Prism 9.0 做圖,SPSS 16.0 對(duì)數(shù)據(jù)分析,用Duncan 新復(fù)極差法(P<0.05)進(jìn)行差異顯著性比較,Origin pro 2021 進(jìn)行主成分分析、相關(guān)性分析和聚類分析。各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)定均重復(fù)3次,試驗(yàn)結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差表示。
硬度是指示果實(shí)品質(zhì)的重要指標(biāo),隨著果實(shí)的成熟,水溶性果膠、半纖維素和纖維素水平降低[22]。TSS 含量的高低與果實(shí)的成熟度有關(guān),同時(shí)也會(huì)影響果蔬的風(fēng)味。由圖1所示,在貯藏過(guò)程中,各組處理藍(lán)莓果實(shí)的硬度和TSS 含量均呈現(xiàn)不同幅度下降的趨勢(shì),這與果實(shí)的后熟及衰老進(jìn)程有關(guān)。其中對(duì)照組維持相對(duì)較高的硬度和較低的TSS 含量。經(jīng)不同濃度的ABA 處理后,加速了藍(lán)莓果實(shí)的硬度降低和TSS 含量的升高,其中以600 μmol/L 和800 μmol/L ABA 處理效果較為明顯,與對(duì)照組相比差異顯著(P<0.05)。在貯藏至35 d,600 μmol/L 和800 μmol/L ABA 處理的果實(shí)硬度分別為對(duì)照組的87.8%和86.1%;TSS 含量分別為對(duì)照組的103.2%和101.6%。
圖1 ABA 處理對(duì)采后藍(lán)莓低溫貯藏硬度和可溶性固形物含量的影響Fig.1 Effect of ABA treatment on firmness and total soluble solids content of postharvest blueberry during low temperature storage
本研究發(fā)現(xiàn)ABA 處理降低了藍(lán)莓果實(shí)硬度,提高了TSS 含量。該研究結(jié)果與張帆[23]報(bào)道的藍(lán)莓的硬度與ABA 的含量呈顯著負(fù)相關(guān)的結(jié)果相似,表明ABA 處理促進(jìn)了藍(lán)莓的成熟。
相對(duì)電導(dǎo)率的變化指示細(xì)胞膜透性的改變,通常用細(xì)胞膜透性的變化來(lái)反映細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)完整性和損傷程度[24]。貯藏前期變化緩慢,7 d 后相對(duì)電導(dǎo)率上升趨勢(shì)明顯,可能由于低溫脅迫及果實(shí)衰老導(dǎo)致細(xì)胞膜損傷程度增加造成。對(duì)照組果肉細(xì)胞膜透性的變化較大,在貯藏35 d 時(shí)相對(duì)電導(dǎo)率達(dá)到71.46%;600 μmol/L 處理上升趨勢(shì)較其它處理組緩慢,貯藏35 d 相對(duì)電導(dǎo)率為66.41%,與對(duì)照相比差異顯著(P<0.05)。結(jié)果表明,600 μmol/L ABA 處理降低了細(xì)胞膜破壞程度。
MDA 是生物細(xì)胞膜脂質(zhì)發(fā)生過(guò)氧化的產(chǎn)物,其含量是衡量植物細(xì)胞衰老和膜脂質(zhì)受損傷程度的重要指標(biāo)。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),MDA 含量不斷增加。ABA 處理不同程度的抑制了MDA 含量升高,其中以600 μmol/L ABA 處理的效果最為顯著。貯藏至35 d,MDA 含量為CK 的90.7%,差異顯著(P<0.05),說(shuō)明ABA 處理維持了細(xì)胞膜的完整性、減輕了藍(lán)莓膜脂過(guò)氧化程度。減輕MDA 對(duì)細(xì)胞膜的傷害,提高了其抵御低溫脅迫的能力。
植物在受到外界不良環(huán)境侵襲時(shí),細(xì)胞膜會(huì)首先起到防御功能。低溫改變了細(xì)胞膜的通透性,導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)流出;同時(shí)導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)大量活性氧的累積,活性氧會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞膜脂氧化,產(chǎn)生大量MDA。MDA 與蛋白質(zhì)、核酸結(jié)合,阻礙相關(guān)蛋白質(zhì)的合成,對(duì)細(xì)胞膜造成損傷。甘薯低溫冷藏研究發(fā)現(xiàn),降低膜滲透性、MDA 水平和活性氧自由基(ROS)的產(chǎn)生,保持較高的抗氧化酶活性、抗壞血酸和總酚含量,增強(qiáng)抗氧化保護(hù)系統(tǒng),可抑制甘薯塊根冷害的發(fā)生[25]。低溫可誘導(dǎo)甜瓜內(nèi)源ABA 的合成,保持甜瓜細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的完整性,從而提高甜瓜的氧化應(yīng)激耐受性,提高甜瓜的抗寒性和光合作用[26]。本研究的結(jié)果也表明,ABA 處理降低了細(xì)胞膜的透性,抑制了MDA 含量的增加,從而維持細(xì)胞的正常生理功能,提高其低溫耐受性。
圖2 ABA 處理對(duì)采后藍(lán)莓低溫貯藏相對(duì)電導(dǎo)率和MDA 含量的影響Fig.2 Effect of ABA treatment on relative conductivity and MDA content of postharvest blueberries during low-temperature storage
Pro和SP 是植物體內(nèi)的重要滲透調(diào)節(jié)物質(zhì),Pro 和SP 起到調(diào)節(jié)植物細(xì)胞的滲透壓、降低冰點(diǎn)的作用。從圖3 可知,在整個(gè)貯藏過(guò)程中,Pro 和SP 的含量不斷升高。外源ABA 處理提高了藍(lán)莓果實(shí)中Pro 和SP 的含量,其中以600 μmol/L ABA 處理效果最為明顯。貯藏至35 d,600 μmol/L ABA 處理Pro 含量和SP 含量分別是對(duì)照組的1.16 倍和1.4 倍,差異顯著(P<0.05)。
圖3 脫落酸處理對(duì)采后藍(lán)莓低溫貯藏脯氨酸和可溶性蛋白含量的影響Fig.3 Effects of abscisic acid treatment on the content of proline and soluble protein in postharvest blueberries during cold storage
Pro 和SP 作為植物抗逆調(diào)節(jié)物質(zhì)在多種植物都有報(bào)道。低溫應(yīng)激可促進(jìn)甜瓜中Pro 的積累,ABA 作為信號(hào)分子通過(guò)調(diào)控Pro 代謝關(guān)鍵基因的表達(dá)來(lái)調(diào)節(jié)Pro 的積累[27]。鹽、脫水、PEG 和H2O2處理通過(guò)Pro 合成和分解代謝協(xié)同調(diào)節(jié)Pro 積累以響應(yīng)非生物脅迫[28]。研究表明,外源褪黑素處理提高了冷藏處理的芒果中Pro 的含量,降低了芒果的冷害指數(shù),保持了果實(shí)品質(zhì)[29]。
正常生理情況下,植物體內(nèi)的自由基處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。在遭受低溫、干旱等逆境脅迫時(shí),體內(nèi)的自由基平衡被破壞打破,導(dǎo)致大量ROS 積累,從而引起膜脂氧化和細(xì)胞損傷[30]。過(guò)度累積H2O2和O2·-等會(huì)引起核酸結(jié)構(gòu)改變,氧化蛋白質(zhì)和脂質(zhì)氧化,導(dǎo)致細(xì)胞損傷和凋亡。由圖4 可知,藍(lán)莓在低溫貯藏過(guò)程中,H2O2和O2·-不斷累積。脫落酸處理對(duì)H2O2和O2·-的生成具有抑制作用,特別是在貯藏中期更為顯著。貯藏至第21 天,600 μmol/L ABA 處理組的H2O2含量是對(duì)照組的90.1%;O2·-生成速率是對(duì)照組的79.45%,差異顯著(P<0.05)。
圖4 ABA 處理對(duì)采后藍(lán)莓低溫貯藏H2O2 含量和O2·-生成速率的影響Fig.4 Effect of ABA treatment on hydrogen peroxide content and superoxide anion formation rate of postharvest blueberry during low temperature storage
低溫破壞了植物體內(nèi)ROS 平衡,過(guò)量的ROS會(huì)攻擊細(xì)胞大分子,造成蛋白質(zhì)損傷、脂質(zhì)過(guò)氧化、DNA 突變和酶失活等,進(jìn)而損傷植株。青椒在低溫下長(zhǎng)時(shí)間貯藏會(huì)產(chǎn)生冷害,冷激+草酸聯(lián)合處理可以抑制O2·-產(chǎn)生、H2O2含量、MDA 水平和相對(duì)膜透性的增加,并提高了抗氧化酶活性和Pro 積累來(lái)減輕青椒果實(shí)的冷害[31]。
植物的抗氧化酶系統(tǒng)由SOD、CAT、APX 等組成,抗氧化酶可以減少ROS 積累,降低活性氧帶來(lái)的損傷[32]。抗氧化酶活性提高可以提升ROS 清除能力,減輕MDA 造成的細(xì)胞膜傷害,保護(hù)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的完整性,維持其正常的生理功能,從而提高藍(lán)莓的低溫抗冷性。圖5 顯示對(duì)照組與處理組果實(shí)SOD、CAT 和APX 酶活性先上升后降低,在第7 天左右上升至高峰,而后緩慢下降。和對(duì)照相比,ABA 處理能維持較高的SOD 和APX 酶的活性,CAT 酶活性在貯藏前期低于對(duì)照組,21 天后,ABA 處理能維持較高的CAT 酶活性,其中600 μmol/L ABA 處理效果最好。貯藏至35 d,SOD、CAT 和APX 活性分別是對(duì)照組的1.51,1.26 倍和1.18 倍,與對(duì)照組相比差異顯著(P<0.05)。
圖5 ABA 處理對(duì)采后藍(lán)莓低溫貯藏抗氧化酶(SOD、CAT、APX)活性影響Fig.5 Effect of ABA treatment on the activities of antioxidant enzymes(SOD,CAT,APX)of blueberry during low temperature storage
植物中的抗氧化酶系統(tǒng)可以在細(xì)胞受到脅迫時(shí)消除活性氧,減少細(xì)胞損傷。ABA 處理顯著提高了干旱脅迫下番茄幼苗抗逆性,上調(diào)SlSOD、SlCAT和SlAPX的基因表達(dá)量,進(jìn)而增加了干旱脅迫下SOD、CAT 和APX 酶的活性,有效緩解了干旱脅迫對(duì)番茄幼苗造成的氧化性傷害,穩(wěn)定細(xì)胞膜結(jié)構(gòu),增強(qiáng)番茄幼苗的抗旱性[33]。栝樓在鋁脅迫下抗氧化酶活性受到抑制,ABA 處理后顯著增強(qiáng)了抗氧化酶SOD、POD、CAT 等的活性,使栝樓具有更強(qiáng)的抗氧化活性去適應(yīng)鋁脅迫[34],這與本研究中ABA 處理提高了抗氧化酶活性,增強(qiáng)其抗低溫脅迫的研究結(jié)果相一致。
花色苷和AsA 是藍(lán)莓中主要的抗氧化功能成分,共同組成藍(lán)莓的非酶抗氧化系統(tǒng),花色苷和AsA 的含量變化與果實(shí)品質(zhì)密切相關(guān)。在貯藏過(guò)程中,花色苷含量呈先上升后下降的趨勢(shì),在貯藏至7 d 到達(dá)峰值,之后隨貯藏時(shí)間逐漸下降。ABA處理顯著促進(jìn)了藍(lán)莓花色苷的合成,其中以600 μmol/L ABA 處理效果最好。貯藏至35 d,600 μmol/L ABA 處理的藍(lán)莓花色苷的含量是對(duì)照組的1.72 倍,差異顯著(P<0.05)。AsA 含量在貯藏過(guò)程中逐漸下降。ABA 處理可抑制AsA 含量的下降速度,維持較高的AsA 水平。600 μmol/L ABA 處理組的作用效果最為明顯,貯藏至35 d,600 μmol/L ABA 處理組的AsA 含量是對(duì)照組的1.34倍。
研究發(fā)現(xiàn),ABA 處理可顯著提高果實(shí)中花色苷和AsA 含量,特別是花色苷,具有促進(jìn)花色苷合成,提高果實(shí)品質(zhì)的功效[35]。同時(shí)花色苷和AsA作為抗氧化物質(zhì),對(duì)提高其自身的抗氧化能力也能起到一定作用。
圖6 ABA 處理對(duì)采后藍(lán)莓低溫貯藏花色苷和抗壞血酸含量的影響Fig.6 Effect of ABA treatment on anthocyanin and AsA content of postharvest blueberry during low temperature storage
對(duì)藍(lán)莓果實(shí)中的13 種生理生化指標(biāo)進(jìn)行主成分分析,通過(guò)主成分分析共提取出3 個(gè)主成分(圖7a)。PCA 模型顯示出數(shù)據(jù)集的總方差為96.4%(其中PC1 方差貢獻(xiàn)率為70.2%,PC2 方差貢獻(xiàn)率為18.7%,PC3 方差貢獻(xiàn)率為7.5%)幾乎包含了藍(lán)莓樣品的所有信息。PCA 結(jié)果表明可以很好的解釋不同脫落酸濃度處理下藍(lán)莓抗冷性相關(guān)指標(biāo)之間的變異信息。其中PC1 和PC2 的特征值大于1,說(shuō)明提取因素可以反映PCA 得分總體特征。由前2 個(gè)綜合指標(biāo)的特征值向量可以看出,主成分1 中REC、MDA、Pro、O2·-的特征向量值較大;主成分2 中SOD 和花色苷的特征向量值較大。綜合相關(guān)性分析結(jié)果,藍(lán)莓果實(shí)中的REC、MDA、Pro和O2·-可以作為評(píng)價(jià)其抗冷性的指標(biāo)。從主成分分析的原理可知,樣品在得分圖上的距離的遠(yuǎn)近反映出樣品間組分和含量的接近程度。從主成分分析圖上可以看出,600 μmol/L ABA 處理組和對(duì)照組的藍(lán)莓明顯分開,說(shuō)明ABA 處理對(duì)藍(lán)莓低溫抗冷性具有顯著影響。從相關(guān)性分析圖7b 可以看出,REC、MDA、Pro、SP、H2O2、O2·-之間呈顯著正相關(guān)(P<0.01);硬度、TSS 和REC、MDA、Pro、SP、H2O2、O2·-之間呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01),這與聚類熱圖7c 的分析結(jié)果一致。在聚類熱圖上,硬度和TSS 被聚為一類,REC、MDA、Pro、SP、H2O2和O2·-被聚為一類。從聚類熱圖7c 還可以看出,貯藏時(shí)間是影響藍(lán)莓采后品質(zhì)變化的主要因素。0 d 到14 d 的樣品大致被聚為一類,21 d 到35 d 的樣品被聚為一類,不同貯藏時(shí)間的藍(lán)莓被聚在一起。同時(shí)還可以看出ABA 處理對(duì)藍(lán)莓品質(zhì)指標(biāo)的影響。其中600 μmol/L ABA 處理組的樣品與對(duì)照組的間隔最遠(yuǎn),說(shuō)明600 μmol/L ABA 處理組藍(lán)莓的抗冷性指標(biāo)變化和對(duì)照組差異較大,具有較好的處理效果。
圖7 ABA 處理藍(lán)莓果實(shí)的生理生化指標(biāo)的PCA 圖、相關(guān)性分析圖和聚類熱圖Fig.7 PCA diagram,correlation analysis diagram and cluster heat map of physiological and biochemical indexes of blueberry fruit treated with ABA
ABA 對(duì)采后藍(lán)莓抵御低溫脅迫起重要的作用,通過(guò)外源ABA 處理可顯著提高藍(lán)莓的抗低溫脅迫能力。ABA 處理可通過(guò)提高藍(lán)莓的抗氧化酶SOD、CAT、APX 等的活性,降低過(guò)ROS,維持細(xì)胞膜的完整性;提高藍(lán)莓果肉組織中Pro 和SP 等滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的含量,保持較高的花色苷和AsA 等抗氧化物質(zhì)含量,提高其抗低溫逆境能力。其中REC、MDA、Pro、O2·-可以作為藍(lán)莓抗冷性的指標(biāo)。ABA 具有安全、用量低、使用方便等優(yōu)點(diǎn),在藍(lán)莓等漿果的低溫長(zhǎng)時(shí)間貯藏品質(zhì)保持中具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。