光質(zhì)對(duì)‘Flavortop’油桃果實(shí)著色及品質(zhì)的影響

馬瑞娟，張斌斌，嚴(yán) 娟，蔡志翔，張春華

（1. 江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所，江蘇 南京 210014；2.江蘇省高效園藝作物遺傳改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 南京 210014）

果實(shí)套袋是目前果樹生產(chǎn)上較實(shí)用的技術(shù)措施之一，對(duì)改善外觀品質(zhì)和內(nèi)在品質(zhì)至關(guān)重要。然而，不同果袋由于材質(zhì)、層數(shù)、透氣性、透光性等不同，同一品種生產(chǎn)出的果實(shí)存在差異。前人對(duì)套袋試驗(yàn)的報(bào)道結(jié)果也不相同。多數(shù)研究表明，套袋降低了果實(shí)可溶性固性物含量[1-3]；Huang等[4]研究認(rèn)為，套袋并未顯著影響紅皮砂梨的可溶性總糖含量，但使有機(jī)酸含量降低，果皮花色素苷的濃度和外觀品質(zhì)也受到明顯影響；還有研究認(rèn)為，套袋可增加果實(shí)可溶性固性物含量[5]。光是植物進(jìn)行光合作用的原動(dòng)力，也是影響植物光合作用、生長(zhǎng)發(fā)育的主導(dǎo)環(huán)境因子。果實(shí)套袋后，首先影響的是照射到果實(shí)上的光照水平和光質(zhì)變化，而光質(zhì)是植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中為光合作用、有機(jī)物合成提供能源的環(huán)境因素，對(duì)調(diào)控果實(shí)品質(zhì)形成也至關(guān)重要[6-7]。不同植物對(duì)光譜成分變化的生理響應(yīng)不同，雙子葉植物比單子葉植物對(duì)光譜變化更敏感[8-9]，桃是雙子葉植物，目前缺少桃果實(shí)品質(zhì)對(duì)不同光質(zhì)敏感性的相關(guān)研究。本文以著色完全的油桃品種‘Flavortop’為試材，通過(guò)研究不同光質(zhì)對(duì)果實(shí)著色及內(nèi)在品質(zhì)的影響，以期為生產(chǎn)中適宜果袋的篩選和推廣應(yīng)用提供科學(xué)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)材料為樹體健壯、長(zhǎng)勢(shì)基本一致的7年生‘Flavortop’油桃?！瓼lavortop’為美國(guó)農(nóng)業(yè)部Fresno試驗(yàn)站選育的中熟黃肉油桃品種，樹形為3主枝自然開心形，行株距5.0 m×3.5 m，按常規(guī)栽培措施管理。試驗(yàn)樹位于江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院國(guó)家果樹種質(zhì)南京桃資源圃（32°2′ N，118°52′ E，海拔11 m）。

白、紅、黃、藍(lán)、綠共5種顏色的濾光紙購(gòu)自上海偉康洗染合作公司（偉康牌），制作成果袋的形狀，底端留透水透氣孔，并在袋面用針扎細(xì)密的孔。于2012年5月下旬疏果并噴施一次殺蟲殺菌劑，之后選取大小、發(fā)育相對(duì)一致的正常果實(shí)進(jìn)行套袋（白色單層紙袋，透光，防病蟲害），以不套袋作對(duì)照。套袋前進(jìn)行疏果，留果量基本一致。于果實(shí)著色前期（7月2日16：00之后）拆除白色單層紙袋，隨即套上不同光質(zhì)的果袋，并扎緊于結(jié)果枝上，單株小區(qū)，3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。果實(shí)成熟時(shí)（7月24日），每樹每處理按東、西、南、北4個(gè)方位隨機(jī)采取果實(shí)，迅速帶回實(shí)驗(yàn)室。每處理隨機(jī)選取20個(gè)果實(shí)，用于相關(guān)指標(biāo)的分析測(cè)定，3次重復(fù)。試驗(yàn)果測(cè)定順序?yàn)樯?、單果質(zhì)量、硬度和可溶性固形物含量，之后將果皮削下，用于測(cè)定果皮色素含量，果肉用于測(cè)定糖、糖醇和有機(jī)酸組分。

1.2 相關(guān)指標(biāo)的測(cè)定

采用1976年國(guó)際照明委員會(huì)（CIE）推薦的均勻色度空間L*（亮度值）、a*（紅色飽和度）、b*（黃色飽和度）表色系。按照馬瑞娟等[10]的方法用Color Quest XE色差計(jì)測(cè)定每個(gè)處理桃果實(shí)的果皮色差。

單果質(zhì)量用G&G T500/(0.1 g)電子天平稱量。在果實(shí)縫合線兩側(cè)中部用探頭直徑為8 mm的TA.XT. Plus型質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定帶皮硬度和去皮硬度，設(shè)定測(cè)試深度為5 mm，貫入速度為1 mm·s-1，取2個(gè)點(diǎn)的平均值作為每個(gè)果實(shí)的相應(yīng)指標(biāo)值。取與硬度測(cè)定相同部位的果肉汁液用ATAGO PAL-1便攜數(shù)顯折光儀測(cè)定可溶性固性物含量，取2個(gè)點(diǎn)的平均值作為每個(gè)果實(shí)的相應(yīng)指標(biāo)值。參照馬志本和程玉娥[11]的方法測(cè)定果皮花色素苷含量，參照李合生[12]的方法測(cè)定果皮葉綠素和類胡蘿卜素含量，參照曹建康等[13]的方法測(cè)定果皮類黃酮和總酚含量。參照沈志軍等[14]的方法用高效液相色譜儀（Agilent 1100）進(jìn)行蔗糖、葡萄糖、果糖、山梨醇、奎尼酸、蘋果酸和檸檬酸含量的測(cè)定，總糖＝蔗糖＋葡萄糖＋果糖＋山梨醇，總酸＝奎尼酸＋蘋果酸＋檸檬酸，糖酸比＝總糖/總酸。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，以SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，所有數(shù)據(jù)以鄧肯氏新復(fù)極差法進(jìn)行測(cè)驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 光質(zhì)對(duì)‘Flavortop’油桃果實(shí)色澤的影響

不同光質(zhì)果袋對(duì)‘Flavortop’油桃果實(shí)色澤的影響如表1所示。與對(duì)照相比，不同顏色果袋均使‘Flavortop’油桃亮度值顯著增加而白袋處理顯著降低，白、綠袋處理的紅色飽和度與對(duì)照差異不顯著而其他處理則顯著降低，白袋處理的黃色飽和度、色飽和度、色調(diào)角與對(duì)照差異不顯著而其他處理均顯著高于對(duì)照。就a/b而言，白袋處理顯著高于對(duì)照而其他處理則較對(duì)照顯著降低。不同處理間比較，紅、黃、藍(lán)袋處理的亮度值、黃色飽和度、色飽和度、色調(diào)角處于最高水平，紅色飽和度、a/b處于較低水平，三者的色差指標(biāo)均差異不顯著。亮度值、黃色飽和度排序?yàn)榘状季G袋＜紅、黃、藍(lán)袋（P＜0.05），色飽和度、色調(diào)角為白袋＜綠袋（P＜0.05）。此外，白袋處理的紅色飽和度和a/b均顯著高于其他顏色果袋處理。表明除白色果袋外的其他光質(zhì)果袋處理可增加‘Flavortop’油桃果實(shí)的光潔度，白色光質(zhì)果袋則可保證果實(shí)較好的紅色色澤。

表1 不同光質(zhì)果袋對(duì)‘Flavortop’油桃果實(shí)色澤的影響?Table 1 Effect of different color bags on appearance color in ‘Flavortop’ nectarine

2.2 光質(zhì)對(duì)‘Flavortop’油桃果皮色素含量的影響

不同光質(zhì)果袋對(duì)‘Flavortop’油桃果皮色素含量的影響見表2。從表2可知，不同光質(zhì)果袋處理的果皮花色素苷、類胡蘿卜素含量均顯著低于對(duì)照，葉綠素含量除黃袋處理與對(duì)照差異不顯著外，其他處理也顯著低于對(duì)照。不同光質(zhì)果袋之間比較，白袋處理花色素苷含量最高，其他處理較其顯著降低且四者無(wú)顯著性差異；黃袋處理葉綠素含量顯著高于綠袋處理，其他處理介于二者之間；白袋處理的類胡蘿卜素含量最高，其次是紅、藍(lán)袋處理，黃、綠袋處于最低水平。可見，不同光質(zhì)果袋均降低了‘Flavortop’油桃果皮色素組分的含量，進(jìn)而影響果實(shí)的著色，且以綠袋處理影響最為顯著。

表2 不同光質(zhì)果袋對(duì)‘Flavortop’油桃果皮色素含量的影響Table 2 Effect of different color bags on pigment content in ‘Flavortop’ nectarine peel

2.3 光質(zhì)對(duì)‘Flavortop’油桃果皮抗氧化成分的影響

研究表明，類黃酮、酚類及花色素苷等物質(zhì)都影響果實(shí)的著色水平[15]，還與保證果實(shí)抗氧化能力、保護(hù)組織細(xì)胞正常生理活動(dòng)密切相關(guān)[16]。從圖1可以看出，不同光質(zhì)果袋均使‘Flavortop’油桃果皮類黃酮含量顯著降低；不同光質(zhì)之間比較，以紅袋最高，白、黃、綠袋處理處于最低水平且差異不顯著。由圖2可見，不同處理果皮總酚含量以對(duì)照最高，其他處理間差異不顯著?？梢?，套不同光質(zhì)果袋在一定程度上降低了‘Flavortop’油桃果皮的抗氧化組分含量，在影響果實(shí)著色的同時(shí)降低了抗氧化能力。

圖1 不同光質(zhì)果袋對(duì)‘Flavortop’油桃果皮類黃酮含量的影響Fig. 1 Effect of different color bags onflavonoids content in ‘Flavortop’ nectarine peel

圖2 不同光質(zhì)果袋對(duì)‘Flavortop’油桃果皮總酚含量的影響Fig. 2 Effect of different color bags on total phenol content in ‘Flavortop’ nectarine peel

2.4 光質(zhì)對(duì)‘Flavortop’油桃果實(shí)單果質(zhì)量和內(nèi)在品質(zhì)的影響

不同光質(zhì)果袋對(duì)‘Flavortop’油桃果實(shí)單果質(zhì)量和內(nèi)在品質(zhì)的影響如表3所示。不同光質(zhì)果袋并未顯著影響單果質(zhì)量、帶皮硬度和去皮硬度，但可溶性固性物、總糖、總酸含量和糖酸比則均顯著低于對(duì)照。不同光質(zhì)果袋之間比較，可溶性固形物、總糖含量及糖酸比均無(wú)顯著性差異，綠袋處理的總酸含量處于最低水平，其他處理間無(wú)顯著性差異。由此說(shuō)明，不同光質(zhì)對(duì)‘Flavortop’油桃果實(shí)大小、硬度無(wú)明顯影響，但使內(nèi)在品質(zhì)不同程度降低。

表3 不同光質(zhì)果袋對(duì)‘Flavortop’油桃果實(shí)單果質(zhì)量和內(nèi)在品質(zhì)的影響Table 3 Effect of different color bags on single fruit mass and internal quality in ‘Flavortop’ nectarine

2.5 光質(zhì)對(duì)‘Flavortop’油桃果實(shí)糖、糖醇和有機(jī)酸含量的影響

由表4可知，‘Flavortop’油桃套不同光質(zhì)果袋后果實(shí)蔗糖、葡萄糖、果糖、山梨醇、奎尼酸、蘋果酸含量均顯著低于不套袋果實(shí)，套黃、綠袋果實(shí)的檸檬酸含量與對(duì)照差異不顯著而其他光質(zhì)果袋處理顯著低于對(duì)照。不同光質(zhì)果袋處理相比，葡萄糖、果糖、山梨醇含量均無(wú)顯著性差異，紅袋處理的蔗糖、奎尼酸、蘋果酸、檸檬酸含量均處于較高水平，綠袋處理的蔗糖、奎尼酸、蘋果酸含量處于較低水平而檸檬酸含量則處于較高水平且與黃袋處理差異不顯著。結(jié)合表3可知，不同光質(zhì)使果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)降低與糖酸組分減少存在密切關(guān)系。

表4 不同光質(zhì)果袋對(duì)‘Flavortop’油桃果實(shí)糖、糖醇和有機(jī)酸含量的影響Table 4 Effect of different color bags on sugar, sugar alcohol and organic acid contents in ‘Flavortop’ nectarine fruit

3 討 論

植物對(duì)光的吸收并非是全波段的，而是有選擇性的。植物光合器官（葉片、果皮等）的發(fā)育受光質(zhì)調(diào)控，且不同波長(zhǎng)的光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育具有不同作用。許多研究都表明，光參與果實(shí)成熟過(guò)程的一系列生理過(guò)程，且主要影響色素沉著[17-19]。Liu等[20]認(rèn)為編碼光信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制的基因影響果實(shí)的著色。徐凱等[21]研究發(fā)現(xiàn)，紅膜處理下的草莓果實(shí)色度值最大，著色最好，而綠膜下的果實(shí)著色差。本研究結(jié)果表明，白袋處理的果實(shí)雖光潔度和果皮花色素苷含量較不套袋果實(shí)（對(duì)照）顯著降低，但紅色飽和度與對(duì)照差異不顯著且a/b顯著提高，說(shuō)明白袋可在一定程度上保持果實(shí)外觀紅色著色水平。紅袋處理雖光潔度和色飽和度較對(duì)照提高，但紅色飽和度、a/b、果皮花色素苷含量都顯著降低，黃色飽和度、色調(diào)角顯著升高，紅色色澤降低，與前人研究結(jié)果不一致，可能不同光質(zhì)調(diào)控不同果實(shí)種類著色的機(jī)制存在差異，也與袋內(nèi)形成的光照、溫度、濕度微環(huán)境存在一定的關(guān)系。果實(shí)的顏色主要取決于果實(shí)表皮及近果皮的果肉細(xì)胞中的葉綠素、類胡蘿卜素、類黃酮以及花色素苷的含量，紅色品種從生長(zhǎng)期過(guò)渡到成熟階段果實(shí)的底色由綠變黃，同時(shí)在底色的基礎(chǔ)上著生紅色或紫紅色[22]。本試驗(yàn)所使用的‘Flavortop’油桃為完全著色黃肉桃品種，紅、黃、藍(lán)、綠袋處理的紅色飽和度、花色素苷、葉綠素、類胡蘿卜含量較對(duì)照不同程度降低而黃色飽和度顯著升高，不同光質(zhì)果袋使果皮花色素苷積累水平降低的同時(shí)使類胡蘿卜素主導(dǎo)的黃色色澤不同程度呈現(xiàn)，由表1、2可知，不套袋果實(shí)果皮類胡蘿卜素含量最高但黃色飽和度卻較低，說(shuō)明果皮內(nèi)花色素苷、葉綠素等色素成分的存在對(duì)果實(shí)黃色色澤的呈現(xiàn)有一定的干擾作用。

糖是果實(shí)品質(zhì)和風(fēng)味物質(zhì)如維生素、色素和芳香物質(zhì)等合成的基礎(chǔ)原料，也是植物生命活動(dòng)包括果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育的基礎(chǔ)物質(zhì)。糖的組分在調(diào)節(jié)果實(shí)生理功能方面有重要作用，如多數(shù)依賴能量的蔗糖－H+同向轉(zhuǎn)運(yùn)體就定位在伴胞或韌皮部的篩管上[23-24]，可為果實(shí)細(xì)胞膨大提供滲透推動(dòng)力。糖、酸是果實(shí)可溶性固形物的主要組成部分，套袋影響果實(shí)糖、酸等物質(zhì)的含量進(jìn)而影響果實(shí)品質(zhì)[25-26]。本研究發(fā)現(xiàn)，不同光質(zhì)果袋均顯著降低了桃果實(shí)的可溶性固性物、總糖及其組分、總酸及其組分的含量（黃、綠袋處理的檸檬酸含量除外）和糖酸比，可見，果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中周圍光質(zhì)變化影響了果實(shí)糖、糖醇、有機(jī)酸等組分的積累，對(duì)蔗糖積累的影響程度最大（白、紅、黃、藍(lán)、綠袋處理較對(duì)照分別降低41.69%、36.34%、49.55%、43.55%、52.37%），光質(zhì)對(duì)糖、酸等可溶性固形物的作用機(jī)理，可能與植物體內(nèi)碳水化合物的合成積累以及碳氮代謝有關(guān)。

綜上所述，紅、黃、藍(lán)、綠色果袋雖提高了桃果實(shí)的光潔度，但外觀著色程度降低，內(nèi)在品質(zhì)下降；白袋處理的果實(shí)雖內(nèi)在品質(zhì)也有所下降，但外觀紅色著色程度高，可溶性固性物含量、糖酸比等指標(biāo)較對(duì)照下降程度比其他處理小，綜合品質(zhì)較好。

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