楊光凱，武媛麗，高 燕，張小軍，郝燕燕

(山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，山西 太谷 030801)

蘋果是我國重要的栽培樹種，其栽培面積和產(chǎn)量均居世界首位[1]。果實品質(zhì)是蘋果質(zhì)量等級和商品價值的重要評價指標(biāo)。果皮色澤作為重要的外觀品質(zhì)指標(biāo)已成為影響消費者選購的重要因素之一。蘋果果皮中色素種類及組成比例均影響果皮色澤形成。此外，果皮色澤形成還受溫度、光照、濕度以及植物激素等的調(diào)控。糖、酸、總酚、可溶性蛋白等物質(zhì)是蘋果口感、風(fēng)味和營養(yǎng)的重要影響因素。甜和酸作為蘋果最重要的味感物質(zhì)，其含量、種類及組成比例直接影響著蘋果果實酸甜風(fēng)味的形成[2]。生產(chǎn)上由于受生態(tài)條件、樹體營養(yǎng)等因素的影響，糖酸無法正常合成與積累，進而導(dǎo)致果實著色不佳，風(fēng)味欠佳等問題[3,4]。茉莉酸甲酯(methyl jasmonate，MeJA)作為一種植物生長調(diào)節(jié)劑在果實色澤形成、糖酸代謝、酚類物質(zhì)合成代謝等方面具有重要調(diào)控作用[5,6]。近年來，MeJA作為一種有效改善果實品質(zhì)的植物生長調(diào)節(jié)劑已在多種果樹上得以應(yīng)用[7,8]，但有關(guān)其調(diào)控蘋果果實品質(zhì)的相關(guān)研究則報道較少。鑒于此，本研究擬采用不同濃度MeJA處理‘長富2號’蘋果果實，測定分析果實的果皮色澤參數(shù)a*、色澤參數(shù)b*、總糖、總酸、可溶性糖、有機酸、葉綠素、總酚及可溶性蛋白含量的動態(tài)變化，探究外源茉莉酸甲酯對‘長富2號’果實品質(zhì)的影響。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

試驗材料為樹齡12年的‘長富2號’蘋果樹，喬化栽培，常規(guī)管理，株行距4 m×5 m。于花后140 d選定15株長勢較一致的植株，分別進行清水(對照)，5 mmol/L MeJA和 10 mmol/L MeJA水溶液(各處理均含Tween20)處理。處理方法：采用果面浸泡處理，使果面沒于處理液中，浸泡2次，每次10 s，間隔3 h。每處理3株，單株小區(qū)，3次重復(fù)。分別于花后140 d、145 d、150 d、160 d、170 d進行采樣測定。每株樹冠外圍隨機摘取10個果實，每處理采果30個。采后立即帶回實驗室進行果皮色澤參數(shù)測定，每處理隨機選5個果實，用CR-10色差計測定果實赤道處5個部位。果實皮肉分離置于-40 ℃冰箱中保存待用。

1.2 試驗方法

1.2.1 果皮色澤參數(shù)測定

果皮色澤參數(shù)測定參照Mcguire[9]的方法利用CR-10色差計完成，在每個果實的果實赤道處隨機取5個部位的進行測定，分析表色系統(tǒng)中的a*值和b*值。a*值和b*值(取值范圍均為-60～+60)，a*為紅綠色度值，數(shù)值為負時表示綠色；b*為黃藍色度值，數(shù)值為負時表示藍色。

1.2.2 果皮葉綠素含量測定

果皮葉綠素含量測定采用比色法完成。取不同處理果皮干凍粉各1 g，放入含5 ml 80%丙酮的離心管中，然后用80%丙酮定容至10 ml，浸提10～12 h。浸提液于12 000 rpm低溫(4 ℃)離心20 min取上清液置于1 cm石英比色皿中。以提取(80%丙酮)做對照，利用紫外可見分光光度計，測定樣品在663 nm和646 nm波長下的吸光值。

葉綠素總濃度計算公式：葉綠素=17.32A646+7.18A663。

1.2.3 果實內(nèi)在品質(zhì)測定

總糖和總酸含量的測定參考高俊鳳的方法[10]完成?？扇苄蕴呛陀袡C酸含量測定參照劉玉蓮等[3]的方法采用高效液相色譜儀(Waters1525)完成。總酚含量測定采用福林酚法[11]完成。可溶性蛋白質(zhì)含量采用考馬斯亮藍G-250染色法[12]完成。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

使用Microsoft Excel 2017和SPSS 20.0進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，采用鄧肯式新復(fù)極差法(P<0.05)進行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對果皮色澤參數(shù)的影響

由表1可以看出，各處理的a*值隨著時間的推移逐漸增大，顏色由綠逐漸變紅。140 d和145 d不同處理果實a*值無顯著性差異，從150 d起MeJA處理果實a*值要顯著高于對照，且10 mmol/L MeJA處理果實a*值高于5 mmol/L MeJA處理。170 d對照、5 mmol/L MeJA和10 mmol/L MeJA處理果實a*值分別較140 d的增加了5.6倍、6.8倍和7.3倍。

由表1可以看出，MeJA處理果實與對照b*值均呈先增后減的變化趨勢。MeJA處理b*值峰值均在第9 d，且10 mmol/L MeJA處理高于5 mmol/L MeJA；對照果實b*值峰值出現(xiàn)在第12 d。10 mmol/L MeJA處理果實15 d的b*值顯著高于5 mmol/L MeJA處理和對照，而5 mmol/L MeJA處理和對照之間差異不顯著。

表1 不同處理果皮色澤參數(shù)a*值和b*值的變化

2.2 不同處理果實葉綠素含量的動態(tài)變化

由圖1可以看出，對照與MeJA處理果實隨著貯藏時間的增加，葉綠素含量均逐漸降低。前期不同處理果實葉綠素含量無明顯差異，花后170d MeJA處理果實葉綠素含量顯著低于對照，5 mmol/L和10 mmol/L MeJA處理比對照分別降低了13.9%和20.9%。這表明MeJA能夠促進果實葉綠素的降解，有效降低葉綠素含量，且10 mmol/L MeJA處理效果更好。

圖1 不同濃度MeJA處理后果皮葉綠素含量的變化

2.3 不同處理中果實總糖含量的動態(tài)變化

由圖2可以看出，不同處理蘋果果實總糖含量均呈上升趨勢，但各處理間存在差異。除了140 d,5 mmol/L和10 mmol/L MeJA處理果實總糖含量要顯著高于對照組，但二者間無顯著性差異。170 d時對照、5 mmol/L MeJA和10 mmol/L MeJA處理果實總糖含量分別較140 d增加了41.8%，62.3%和68.9%。結(jié)果表明MeJA可有效促進蘋果果實總糖的積累，且10 mmol/L MeJA處理增糖效果優(yōu)于5 mmol/L MeJA。

圖2 不同濃度MeJA處理后果實總糖含量變化

2.4 不同處理對蘋果果實中可溶性糖含量的影響

2.4.1 不同處理蘋果果實中蔗糖含量的動態(tài)變化

由圖3可知，不同處理蘋果果實的蔗糖含量隨時間的變化均呈現(xiàn)持續(xù)升高趨勢，但各處理間存在差異。170 d對照、5 mmol/L MeJA和10 mmol/L MeJA處理果實蔗糖含量較140 d分別增加了73.2%、113.3%和119.8%。145 d至170 d MeJA處理果實蔗糖含量均高于對照清水處理，170 d時差異最顯著(P<0.05)，5 mmol/L和10 mmol/L MeJA處理果實蔗糖含量較對照分別增加了23.2%和26.9%。由圖3還可以看出，5 mmol/L MeJA處理果實花后150 d和160 d蔗糖含量顯著低于10 mmol/L MeJA處理。上述結(jié)果表明MeJA處理能夠提高蘋果果實的蔗糖含量。

圖3 不同濃度MeJA果實處理后蔗糖含量變化

2.4.2 不同處理蘋果果實中葡萄糖含量的變化

由圖4可知，花后150 d至170 d，MeJA處理果實中葡萄糖含量均顯著高于對照清水處理，表明MeJA能夠提高蘋果果實的葡萄糖含量。此外，不同處理濃度對果實葡萄糖合成與積累的調(diào)控亦存在差異?；ê?70 d時，10 mmol/L MeJA與5 mmol/L MeJA處理果實中葡萄糖含量存在顯著性差異(P<0.05)，兩個處理果實葡萄糖含量差異達9.51%。

圖4 不同濃度MeJA處理后果實葡萄糖含量變化

2.4.3 不同處理蘋果果實中果糖含量的變化

由圖5可知，不同處理蘋果果實成熟過程中果糖含量均呈上升趨勢。170 d對照、5 mmol/L MeJA和10 mmol/L MeJA處理果實果糖含量分別較140 d增加了31.6%、44.7%和46.8%?；ê?50 d起，MeJA處理果實中果糖含量顯著高于對照組果實。表明MeJA處理對于果實果糖的合成與積累有一定促進作用。140 d至170 d，不同濃度MeJA處理果實中果糖含量差異不顯著(P<0.05)，表明果糖合成與積累可能對MeJA誘導(dǎo)濃度不敏感。

圖5 不同濃度MeJA處理后果實果糖含量變化

2.5 不同處理果實總酸含量的動態(tài)變化

由圖6可知，各處理果實總酸含量整體呈下降趨勢，且處理間存在差異。5 mmol/L處理和對照組果實總酸含量差異不顯著，降幅分別為26%和29%。10 mmol/L MeJA處理后的蘋果果實總酸含量顯著低于5 mmol/L和對照，降幅達39%?；ê?70 d，5 mmol/L和10 mmol/L MeJA處理的總酸含量顯著低于對照，相較于對照分別降低了8%和16%。

圖6 不同濃度MeJA處理后果實總酸含量的變化

2.6 不同處理對蘋果果實中有機酸含量的影響

2.6.1 不同處理蘋果果實中蘋果酸含量的變化

由圖7可知，隨著果實的成熟，各處理果實中蘋果酸含量均呈下降趨勢。對照清水處理果實蘋果酸含量降低較為平緩，而MeJA處理則呈先快后慢趨勢，145 d至150 d降低較為明顯。花后140 d至170 d，對照、5 mmol/L MeJA和10 mmol/L MeJA處理果實蘋果酸含量分別降低了18.3%、55.3%和62.4%。由此可知，與對照相比，MeJA處理可顯著促進蘋果酸的降低。

圖7 不同濃度MeJA處理后果實蘋果酸含量變化

2.6.2 不同處理蘋果果實中酒石酸含量的變化

由圖8可知，不同處理果實中酒石酸含量均呈下降趨勢，且各處理間存在差異?；ê?40 d至170 d，對照、5 mmol/L MeJA和10 mmol/L MeJA處理果實酒石酸含量分別降低了39.3%、55.5%和61.2%?；ê?50 d至160 d，MeJA處理果實中酒石酸含量顯著(P<0.05)低于對照清水處理。花后170 d時，5 mmol/L和10 mmol/L MeJA處理果實中酒石酸含量較對照分別降低了26.8%和36.2%。結(jié)果表明MeJA處理能有效降低蘋果果實中酒石酸的含量。

圖8 不同濃度MeJA處理后果實酒石酸含量變化

2.6.3 不同處理蘋果果實中草酸含量的變化

由圖9可知，隨著果實成熟，各處理蘋果果實的草酸含量均呈下降趨勢?；ê?40 d至170 d，對照、5 mmol/L MeJA和10 mmol/L MeJA處理果實草酸含量分別降低了42.5%、66.7%和91.7%?；ê?45 d至170 d，MeJA處理果實中草酸含量顯著(P<0.05)低于對照。160 d時，5 mmol/L和10 mmol/L MeJA處理果實草酸含量比對照分別降低了53.8%和67.3%。此外，170 d時，不同濃度10 mmol/L MeJA處理果實草酸含量較5 mmol/L降低了75.14%，存在顯著性差異。上述結(jié)果表明 MeJA處理能有效降低蘋果成熟過程果實中草酸的含量，且不同濃度處理效果存在較大差異，10 mmol/L MeJA處理效果要優(yōu)于5 mmol/L。

圖9 不同濃度MeJA處理后果實草酸含量變化

2.6.4 不同處理蘋果果實中檸檬酸含量的變化

由圖10可知，各處理果實中檸檬酸的含量均呈下降趨勢?；ê?40 d至170 d，對照、5 mmol/L MeJA和10 mmol/L MeJA處理果實中檸檬酸含量分別較140 d降低了20.6%、35.3%和47.3%?；ê?45 d始，10 mmol/L MeJA處理果實檸檬酸含量與對照和5 mmol/L MeJA處理存在顯著性差異。170 d時，10 mmol/L MeJA處理果實中檸檬酸含量較對照和5 mmol/L MeJA處理分別降低了33.6%和18.6%。上述結(jié)果表明10 mmol/L MeJA處理效果優(yōu)于5 mmol/L MeJA。

圖10 不同濃度MeJA處理后果實檸檬酸含量變化

2.7 不同處理果實總酚含量的動態(tài)變化

由圖11可知，各處理蘋果果實總酚含量在貯藏過程中整體呈先升后降的變化趨勢。MeJA處理果實總酚含量整體高于對照，且10 mmol/L MeJA處理果實總酚含量增加最為顯著，花后150 d含量最高(0.03 mg/g)，較對照增加了29.6%。試驗表明MeJA處理可有效提高‘煙富3號’蘋果果實總酚含量，且10 mmol/L MeJA處理效果優(yōu)于5 mmol/L MeJA。

圖11 不同濃度MeJA處理后果實總酚含量的變化

2.8 不同處理果實可溶性蛋白含量的變化

由圖12可知，處理時間的增加，果實中可溶性蛋白含量呈逐漸上升趨勢。其中5 mmol/L MeJA處理效果最好，花后170 d可溶性蛋白含量達到最高(0.87 mg/g)，相比同時期對照組增加了10.5%；10 mmol/L MeJA處理的果實相較于對照差異不顯著。結(jié)果表明適宜濃度MeJA處理可有效促進蘋果果實可溶性蛋白含量的積累。

圖12 不同濃度MeJA處理后果實可溶性蛋白含量的變化

3 結(jié)論與討論

果實色澤、糖酸、總酚和可溶性蛋白等是蘋果果實品質(zhì)的重要評價指標(biāo)。目前，外源生長調(diào)節(jié)劑作為調(diào)控果實品質(zhì)的有效技術(shù)手段已被廣泛運用于多種果樹[13,14]。本研究發(fā)現(xiàn)MeJA處理可有效降低‘長富2號’蘋果果實葉綠素的含量，貯藏15 d 5 mmol/L和10 mmol/L MeJA處理相比對照分別降低了13.9%和20.9%；MeJA處理可有效降低果皮色澤參數(shù)b*值，增加紅綠色度值a*。這一結(jié)果與許建鋒和孫曉文等人在蘋果和葡萄上的研究結(jié)果較為一致[7,15]。研究結(jié)果進一步證實MeJA處理能夠促進果實著色，提高外觀品質(zhì)。本研究發(fā)現(xiàn)不同濃度的MeJA處理可有效促進‘長富2號’蘋果果實總糖、蔗糖、果糖和葡萄糖的合成與積累。而總酸、蘋果酸、酒石酸、草酸、檸檬酸的含量則降低，這與肖永英和Shiow的結(jié)果較為一致[13,14]。此外，本研究還發(fā)現(xiàn)MeJA可促進蘋果果實總酚的合成與積累，這在獼猴桃[8]中已得到驗證。可溶性蛋白研究方面，本研究發(fā)現(xiàn)適宜濃度MeJA(5 mmol/L)處理的‘長富2號’蘋果果實可溶性蛋白含量有所增加，這與黎曉茜[6]等在獼猴桃上的研究結(jié)果較為一致。上述結(jié)果表明適宜濃度的MeJA處理能有效改善果皮色澤；促進糖、總酚和可溶性蛋白的合成與積累，酸含量減少，提升果實品質(zhì)，且處理效果以10 mmol/L MeJA更優(yōu)。