楊林先, 李 雄, 樸哲虎, 金 日, 劉冰雁

(1.延邊朝鮮族自治州農(nóng)業(yè)科學(xué)院 延邊特產(chǎn)研究所,吉林 龍井 133400;2.長春大學(xué) 園林學(xué)院,長春 130000)

蘋果梨?zhèn)€大、耐寒、豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì),其陽面著紅色,肉質(zhì)酥脆多汁,素有“北方梨中之秀”的美稱,是吉林省主要梨果之一[1]。蘋果梨富含氨基酸、微量元素、維生素、多酚類及黃酮類化合物等營養(yǎng)物質(zhì)[2],具有消痰止咳、健脾等功效[3],在市場上具有很大的競爭力。但目前生產(chǎn)上普遍存在果實(shí)著色不良和光澤差的問題,大大降低其商品價(jià)值。改善果實(shí)色澤的途徑有2個(gè):1) 可以通過育種徹底改變遺傳特性;2) 通過栽培措施改善果實(shí)著色狀況。研究果實(shí)著色調(diào)控機(jī)制,改善果實(shí)著色狀況是目前的研究熱點(diǎn)。Liu等(2013)研究表明,套袋處理可以使“澳洲青蘋”和“金冠”果實(shí)呈鮮紅色[4]。

蘋果梨果皮的色澤主要是由花青苷、類胡蘿卜素、葉綠素的比例決定,蘋果梨果皮呈現(xiàn)紅色與花青苷代謝密切相關(guān)[3],類胡蘿卜素和葉綠素則使蘋果梨果皮呈現(xiàn)黃色和綠色,苯丙氨酸解氨酶(PAL)和查爾酮異構(gòu)酶(CHI)為花青苷合成途徑中的關(guān)鍵酶,研究表明,PAL 酶活性的增強(qiáng)可促進(jìn)花青苷的累積,PAL 酶的活性下降時(shí)果實(shí)中花青苷的生物合成量也有所降低[5-6]。蘋果套袋顯著地抑制PAL活性和花青苷的合成,去袋后兩者均增加[7],在蘋果中,CHI活性與花青苷的積累趨勢是一致的[8],楊宏霞等在對蘋果梨的研究中發(fā)現(xiàn),在果實(shí)發(fā)育過程中果皮CHI有2個(gè)合成高峰,通過相關(guān)分析得出,在蘋果梨中花青苷的生物合成與果皮中CHI活性密切相關(guān)[9]。該試驗(yàn)研究不同時(shí)期套袋對蘋果梨果實(shí)著色及品質(zhì)的影響,探明果皮色素相關(guān)酶活性變化規(guī)律,以期為改善蘋果梨果實(shí)著色情況、提高蘋果梨商品性提供理論和實(shí)踐依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)在龍井果樹農(nóng)場蘋果梨園進(jìn)行,樹齡26年生,株行距4 m×5 m,具備灌溉條件,果園為沙壤土,管理水平較高。隨機(jī)選取樹勢中庸,肥水管理一致,結(jié)果量相當(dāng)?shù)奶O果梨樹的果實(shí)進(jìn)行套袋處理。所選紙袋為河北省晉州市洛川產(chǎn)雙層紙袋,內(nèi)層紅色單蠟層,外層內(nèi)黑外黃,果實(shí)于10月2日采收,采收當(dāng)日迅速運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室。

1.2 方法

1.2.1 套袋處理

套袋時(shí)期為盛花后30、40、50、60和70 d共5個(gè)處理。以上處理均在采前18 d進(jìn)行解除外層袋,外層袋解除后3 d除去內(nèi)層袋。以單株為小區(qū),3次重復(fù),以不套袋的果實(shí)為對照(CK)。

1.2.2 取樣時(shí)期

從盛花后30 d開始到果實(shí)成熟共設(shè)5個(gè)不同取樣時(shí)期,每次取樣從樹上不同方位隨機(jī)取果,每個(gè)處理取果實(shí)6個(gè),對照果實(shí)6個(gè)。具體的取樣時(shí)期分別在套袋后30、60、90和120 d進(jìn)行取樣。

1.2.3 果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)和色素相關(guān)酶活性測定

果實(shí)可溶性糖含量測定使用蒽酮比色法[10];果實(shí)還原糖含量測定使用3,5-二硝基水楊酸法[11];Vc使用2,6-二氯靛酚法測定[12];果實(shí)中可溶性固形物含量使用WYT型手持測糖儀測定;果實(shí)硬度使用GY-B型果實(shí)硬度計(jì)測定。

葉綠素酶活性的測定參照Edelman[13]的方法。苯丙氨酸解氨酶活性的測定參照高俊鳳[14]的方法。查爾酮異構(gòu)酶活性的測定參照Moustafa[15]的方法。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用EXCEL2003和SPSS11.5進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 套袋對蘋果梨果實(shí)品質(zhì)的影響

2.1.1 套袋對蘋果梨果實(shí)外觀品質(zhì)的影響

套袋對蘋果梨果實(shí)外觀均有不同程度的影響(表1)。

表1 不同時(shí)期套袋對蘋果梨果實(shí)外觀品質(zhì)的影響

盛花后70 d套袋的果實(shí)與對照組果實(shí)大小無顯著差異,而其他時(shí)期套袋果實(shí)顯著變小,而且套袋時(shí)期越早果實(shí)越小。套袋對蘋果梨果實(shí)果形指數(shù)影響不顯著。套袋顯著增加果實(shí)著色指數(shù),果面顏色鮮艷,其中,以盛花后40 d套袋果實(shí)著色指數(shù)最大,為0.75,顯著優(yōu)于其他處理和對照。

2.1.2 套袋對蘋果梨果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)的影響

套袋對果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)有一定的影響。從該試驗(yàn)可以看出,套袋總體有增加果實(shí)硬度趨向,而且盛花后30 d套袋處理硬度顯著大于對照組;可溶性固形物含量大部分未出現(xiàn)顯著差異,但總體套袋果有可溶性固形物含量降低的趨勢;套袋果果實(shí)Vc、可溶性糖、還原糖含量顯著低于對照組,且套袋越早,含量降低程度越大;而可滴定酸含量除盛花后50和60 d套袋處理組外均顯著下降(表2)。

表2 套袋對蘋果梨果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)的影響

2.2 套袋蘋果梨果皮葉綠素酶活性變化規(guī)律

葉綠素酶活性變化如圖1所示。在果實(shí)生長發(fā)育過程中葉綠素酶活性呈“W“形變化。圖中可以看出套袋不同程度地提高蘋果梨果皮葉綠素酶活性。

圖1 套袋蘋果梨果皮葉綠素酶活性變化

2.3 套袋對蘋果梨果皮PAL、CHI酶活性的影響

果實(shí)成熟后,測定套袋蘋果梨果皮PAL酶活性,結(jié)果如圖2所示。對照果的果皮PAL酶活性最高,套袋果僅盛花后40 d PAL酶活性較高,與對照組差異不顯著,其他處理PAL酶活性均顯著低于對照果,說明套袋有抑制果皮PAL酶活性的作用。

圖2 套袋蘋果梨果皮PAL酶活性Fig.2 Effect of bagging on PAL activity in fruit pericarps

套袋對果皮CHI活性影響效果顯著,由圖3可以看出,所有套袋處理均顯著提高蘋果梨果實(shí)CHI活性,且盛花后30和40 d套袋處理CHI活性顯著高于盛花后60 d處理,而盛花后30和60 d處理又均顯著高于50和70 d套袋時(shí)期處理。

圖3 套袋蘋果梨果皮CHI酶活性 Fig.3 Effect of bagging on CHI activity in fruit pericarps

3 討論與結(jié)論

套袋對蘋果梨果實(shí)品質(zhì)有不同程度的影響。套袋后果實(shí)硬度有所增加,這與Sharma 等對皇家美味蘋果進(jìn)行套袋處理,在采收期果實(shí)硬度高于不套袋處理這一觀點(diǎn)一致[16]。果實(shí)單果重、可溶性固形物含量、果實(shí)Vc、還原糖、可滴定酸含量略有下降。綜合不同學(xué)者的研究,認(rèn)為原因有以下幾點(diǎn):1) 套袋果實(shí)由于果袋的遮光作用,使葉綠素含量明顯降低,遮光果實(shí)基本上不具備光合作用,致使糖、酸等物質(zhì)的合成減少,而不套袋果從坐果到成熟具有相對高的葉綠素含量,可進(jìn)行光合作用形成碳水化合物供果實(shí)生長發(fā)育利用;2) 套袋后的微域環(huán)境使果實(shí)激素含量下降,從而降低了葉片制造的光合產(chǎn)物向果實(shí)運(yùn)輸?shù)哪芰?3) 套袋后袋內(nèi)光照極弱,溫濕度高且穩(wěn)定,對果實(shí)形成一種溫室效應(yīng),從而使果實(shí)呼吸強(qiáng)度升高,碳水化合物消耗更多,造成糖、酸含量低于對照果[17]。另外,每年氣候差異對果實(shí)品質(zhì)也有一定的影響。

果實(shí)套袋時(shí)間宜早不宜遲。應(yīng)選擇在果實(shí)生理落果后進(jìn)行,此時(shí)套袋可避開果銹主要發(fā)生期,套袋時(shí)間應(yīng)選在晴天上午9:00-11:00和下午2:00-6:00,同時(shí)一個(gè)果園最好是所有果全部套袋,以便管理。該試驗(yàn)結(jié)果表明,在延邊地區(qū),蘋果梨果實(shí)適宜的套袋時(shí)間為盛花后40 d左右。套袋時(shí)間過早,影響果實(shí)大小;套袋時(shí)間過晚,果實(shí)底色較深,影響果實(shí)著色效果。適宜的摘袋時(shí)間為采前12～18 d,此時(shí)摘袋并適期采收,果實(shí)著色鮮艷,果面光潔,內(nèi)在品質(zhì)好,過早或過晚采收均影響果實(shí)著色及風(fēng)味。

由該試驗(yàn)可以看出,套袋后,果皮葉綠素酶活性明顯增高,加速果皮葉綠素降解,果皮的葉綠素含量顯著減少,降低了對花青苷的屏蔽效應(yīng),使果實(shí)著色鮮艷。比對作者前期進(jìn)行果皮色素含量的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),CHI活性與花青素合成相一致,這表明在果實(shí)成熟期,高活性的CHI酶,有利于果實(shí)花青素合成,從而促進(jìn)果實(shí)著色。有研究表明,水果套袋顯著抑制苯丙氨酸解氨酶( PAL) 活性[18-20],該研究表明盛花后40 d套袋果果皮PAL酶活性與對照間并無顯著性差異,其他各處理均顯著低于對照,因此,PAL酶活性變化需要進(jìn)一步研究。