不同外源物質(zhì)對蘋果果實生理和品質(zhì)特性的影響

楊 靜，潘一展

(商丘學(xué)院 風(fēng)景園林學(xué)院，河南 商丘 476006)

我國是世界上蘋果種植面積最大、總產(chǎn)量最高的國家，產(chǎn)量約占世界總產(chǎn)量的55%，但果品質(zhì)量參差不齊。我國果樹大都遵循“上山下灘，不與糧棉爭奪良田”的發(fā)展方針，建園條件差，土壤有機質(zhì)和養(yǎng)分含量不足。果農(nóng)往往通過大量或過量施入化肥來提高產(chǎn)量，導(dǎo)致果實品質(zhì)下降、生產(chǎn)效益降低，嚴(yán)重阻礙蘋果產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。因此，提高蘋果品質(zhì)是當(dāng)前蘋果產(chǎn)業(yè)亟待解決的問題之一。

過氧化物酶(POD)屬于脅迫條件下植物體內(nèi)酶促預(yù)防系統(tǒng)的關(guān)鍵酶之一，能夠清除植物細(xì)胞內(nèi)H2O2，提高植物的抗性[1-3]，與植物的生長發(fā)育有密切聯(lián)系。水楊酸(SA)是植物體內(nèi)一種內(nèi)源信號轉(zhuǎn)導(dǎo)物質(zhì)，在植物的抗旱、抗鹽、抗熱等抗性方面發(fā)揮著一定作用。葉面噴施SA可有效緩解果實衰老[4]。目前關(guān)于改善蘋果品質(zhì)的研究較多。何流等[5]研究發(fā)現(xiàn)，果實膨大期施用黃腐酸水溶肥，不僅對蘋果葉片生長有明顯的促進(jìn)作用，而且能有效改善果實品質(zhì)，提高產(chǎn)量。在蘋果果實膨大期根外噴施植物生長調(diào)節(jié)劑[6]、氮肥[7]以及氯化鉀[8]等，有利于果實產(chǎn)量和品質(zhì)的提高。而通過葉面噴施POD粗酶制劑來研究蘋果果實生理和營養(yǎng)指標(biāo)的變化鮮見報道。鑒于此，選用外源蘿卜過氧化物酶(RsPOD)制劑噴施生長期蘋果果實，結(jié)合添加2.0 mmol/L SA，研究不同外源物質(zhì)對蘋果果實生理和營養(yǎng)指標(biāo)的影響，旨在為安全有效地提升蘋果品質(zhì)提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

試驗在河南省靈寶市寺河鄉(xiāng)窩頭村蘋果生產(chǎn)試驗園進(jìn)行。該地區(qū)位于北緯34°24′—34°28′，東經(jīng)110°00′—110°04′，海拔高度800 m。供試蘋果品種為紅富士，樹齡12 a，旺樹，常規(guī)管理。供試肥料為RsPOD粗酶制劑，由商丘學(xué)院風(fēng)景園林學(xué)院生理生化實驗室從蘿卜中用超濾法分離純化而得[9]。試驗時用蒸餾水配制酶制劑。

1.2 試驗設(shè)計

試驗于2017年6—10月進(jìn)行，共設(shè)5個處理，CK：清水對照，T1：15×106U/hm2RsPOD(RsPOD酶用量，根據(jù)酶制劑的比活力計算每公頃酶制劑添加量，下同)，T2：60×106U/hm2RsPOD，T3：15×106U/hm2RsPOD+2.0 mmol/L SA，T4：60×106U/hm2RsPOD+2.0 mmol/L SA。分別于6月20日和9月20日噴施，即蘋果套袋后、摘袋前10 d各噴施1次。從第1次噴施后，分別于30 d(7月20日)、60 d(8月19日)、90 d(9月18日)、120 d(10月18日)各取樣1次，共取樣4次，每次每個處理從東、南、西、北4個方位隨機采取10個果實，重復(fù)3次。

1181 Hydrogen medicine: research advance, controversy and challenges

1.3 測定指標(biāo)及方法

式中：V—樣品提取液總體積(mL)；c—NaOH溶液的濃度(mol/L)；Vk—滴定濾液消耗的NaOH溶液體積(mL)；f—折算系數(shù)，本試驗選用蘋果酸，折算系數(shù)為0.067(g/mmol)；Vs—滴定時所取濾液體積(mL)；m—樣品質(zhì)量(g)。

2.2.4 可溶性糖含量 由圖4可知，伴隨果實成熟，蘋果果實內(nèi)可溶性糖含量逐漸提高。T1—T4處理蘋果可溶性糖含量高于CK，說明RsPOD和SA對提高蘋果果實含糖量有一定促進(jìn)作用。同時期不同處理組之間比較發(fā)現(xiàn)，T3處理可溶性糖含量最高，且與CK差異顯著，其中，處理后120 d，T3處理可溶性糖含量最大，比CK提高12.2%，說明T3處理提高果實可溶性糖含量的效果最顯著。

1.3.1 果實外在指標(biāo)的測定 于處理后120 d(成熟期)，將隨機取樣的果實帶回實驗室進(jìn)行外觀品質(zhì)指標(biāo)測定。用電子天平測定果實單果質(zhì)量；用GY-4數(shù)顯式水果硬度計測定果實硬度；用游標(biāo)卡尺測定縱橫徑，計算其比值即為果形指數(shù)。

2.2.2 SOD活性 由圖2可知，在蘋果生長期，果實SOD活性呈現(xiàn)先上升后下降趨勢。不同處理SOD活性均高于CK，說明外施RsPOD和SA促進(jìn)了蘋果果實SOD的表達(dá)。處理后90 d，T3處理SOD活性最高，達(dá)163.1 U/g，是CK的1.71倍，說明通過外施RsPOD和SA，顯著提高了果實SOD活性。處理后30、60、120 d，雖然T3處理SOD活性不是最高，但與最高活性差異不顯著。由于低濃度噴施量較節(jié)約成本，且效果顯著，綜合考慮，T3處理為最佳處理。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)計算，計算結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。采用SPSS 19.0進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對蘋果果實外在指標(biāo)的影響

2.2.3 可滴定酸含量 由圖3可知，處理后30、60 d，果實可滴定酸含量較高，且T1—T4處理可滴定酸含量高于CK，后期伴隨果實逐漸成熟，處理后90、120 d果實可滴定酸含量逐漸下降，不同處理組可滴定酸含量低于CK，其中，T3處理可滴定酸含量為0.26%(處理后120 d)，比CK降低48.4%。說明外施RsPOD和SA有利于降低果實酸度。

隨著蘋果果實發(fā)育，其POD和SOD活性先升高后下降。酶活性上升是蘋果對秋季氣溫降低、衰老加劇等不良環(huán)境和生理生化變化的適應(yīng)性反應(yīng)[14]。POD和SOD屬于抗氧化酶體系，能夠清除植物體內(nèi)多余的H2O2，對植物自身起保護(hù)作用，因此，外施RsPOD可提高植物自身抗性。SA在植物生長發(fā)育、成熟衰老方面發(fā)揮著廣泛的作用，對新紅星蘋果葉面噴施SA不僅可明顯降低果實的呼吸速率[15]，而且還可降低超氧陰離子自由基含量，延緩果實衰老[16]，這與本研究結(jié)果一致。10月份蘋果果實處于成熟收獲期，酶活性開始下降，這是由于超氧陰離子自由基和H2O2在果肉中的積累已達(dá)到較高濃度，從而導(dǎo)致果實中POD和SOD活性降低。

表1 不同處理對成熟期蘋果外在指標(biāo)的影響Tab.1 Effect of different treatment on the external indexes of mature apples

注：同列數(shù)值后不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。

Note：Different lowercase letters after the same column of values represented significant difference(P<0.05).

2.2 不同處理對蘋果果實內(nèi)在指標(biāo)的影響

2.2.1 POD活性 由圖1可知，在蘋果生長期，果實POD活性呈現(xiàn)先升高后下降趨勢，不同處理POD活性均高于CK，說明外施RsPOD和SA有利于果實POD的表達(dá)。其中，低濃度(15×106U/hm2) RsPOD處理(T1、T3)，處理后30、60、90 d,果實POD活性均顯著高于其他處理組(P<0.05)；處理后90 d，T3處理POD活性為48.4 U/g，是CK的2.19倍；處理后120 d，T3、T4處理果實POD活性高于其他處理組，但二者之間差異不顯著(P>0.05)，因此，考慮成本因素，T3處理為最佳處理。

同一時間不同處理不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，圖2—4同

取十八醇13.0 g、HPMC 3.7 g、碳酸氫鈉3.4 g，按“2.1”項下方法制備5批微丸，再按“2.3.3”項下方法進(jìn)行綜合評分。結(jié)果，5批微丸的Q分別為27.15、27.46、27.05、26.94、26.83（RSD＝0.89%），表明上述優(yōu)化輔料處方穩(wěn)定、可靠，與正交試驗結(jié)果一致。

由表1可知，與CK相比，T1—T4處理組果實硬度分別下降7.68%、8.96%、19.93%、16.64%。優(yōu)質(zhì)紅富士蘋果果實硬度為9.5～10.5 kg/cm2。外施RsPOD和SA后，在最佳硬度范圍內(nèi)降低了果實硬度，果實硬而脆，提高了果實口感。T3處理各項指標(biāo)均與CK差異顯著，其中，單果質(zhì)量增加19.09 g，縱徑、橫徑也都大于CK，果形指數(shù)為0.870，屬于優(yōu)質(zhì)蘋果果形指數(shù)，說明T3處理可以提高果實的外在指標(biāo)品質(zhì)。

圖2 蘋果果實生長期SOD活性變化Fig.2 Changes of SOD activity in apple growth period

圖3 蘋果果實生長期可滴定酸含量變化Fig.3 Changes of titratable acid content in apple growth period

1.3.2 果實內(nèi)在指標(biāo)的測定 取不同處理的蘋果果實各1.0 g，加適量石英砂充分研磨(冰浴)，加1 mL緩沖液(50 mmol/L Na2HPO4-KH2PO4，pH值7.0)，混勻抽提后于10 000 r/min、4 ℃離心20 min，取上清分裝后貯藏于-20 ℃?zhèn)溆?。POD活性測定采用愈創(chuàng)木酚法[10]，470 nm處檢測光吸收值變化，以光吸收每分鐘增加0.001為1個酶活性單位(U)，酶活性用U/g表示；超氧化物歧化酶(SOD)活性測定采用氮藍(lán)四唑(NBT)光化還原法[10]，酶活性用U/g來表示。可溶性糖含量測定：取各時期新鮮樣品各1.0 g，剪碎混勻，放入大試管中，加入15 mL蒸餾水，沸水浴20 min，冷卻，過濾入100 mL容量瓶中，用蒸餾水沖洗殘渣數(shù)次，定容至刻度，采用蒽酮法測定[11]；可滴定酸含量采用氫氧化鈉溶液滴定法測定，折算系數(shù)以蘋果酸計[12]。

圖4 蘋果果實生長期可溶性糖含量變化Fig.4 Changes of solubler suger content in apple growth period

3 結(jié)論與討論

本試驗通過外施RsPOD和SA的方式，研究其對蘋果果實生理特性的影響，從而達(dá)到改善蘋果品質(zhì)的目的。結(jié)果表明，外施RsPOD和SA處理的果實硬度均在優(yōu)質(zhì)紅富士蘋果果實硬度范圍內(nèi)有所降低，果實口感硬而脆。T3處理對果實的單果質(zhì)量、縱徑、橫徑和果形指數(shù)均起到促進(jìn)作用，說明T3是最佳處理方式。果實硬度和細(xì)胞壁有很大關(guān)系，細(xì)胞壁骨架主要由纖維素、半纖維素和果膠構(gòu)成。王向斌等[13]報道，隨著果實成熟，可溶性果膠增多，原果膠減少，果實細(xì)胞間失去結(jié)合力，果肉變軟，從而果實硬度降低。外施RsPOD和SA是否促進(jìn)了可溶性果膠的形成，從而降低果實硬度，有待于進(jìn)一步研究。

（1）進(jìn)一步完善制度建設(shè)，加強制度落實。在全面貫徹執(zhí)行國家有關(guān)規(guī)定及建設(shè)單位管理制度的基礎(chǔ)上，根據(jù)項目特點，針對性地補充完善各項管理制度（如：《航道疏浚施工控制要點》），作為企業(yè)內(nèi)部的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。并通過舉辦培訓(xùn)班、班前教育等活動，使參建人員熟悉各項相應(yīng)的管理制度。制定各項責(zé)任制（如：《技術(shù)、安全交底責(zé)任制》），明確崗位職責(zé)，加大考評、檢查及獎懲力度，使大家知道該干什么、怎么干等。

采用SPSS 18.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，計量資料以（均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差）表示，采用t檢驗；計數(shù)資料以（n，%）表示，采用χ2檢驗，以P＜0.05表示差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

史娟[17]研究顯示，蘋果果實可滴定酸含量在盛花后20～30 d快速增加，在果實發(fā)育中后期逐漸下降，這與本試驗結(jié)果一致。原因在于果實膨大使得液泡濃度降低或者酸分解能力增強、合成能力減弱。而外施RsPOD和SA，有利于降低蘋果可滴定酸含量，增加果實的風(fēng)味品質(zhì)。本試驗中，隨著果實生長發(fā)育，其可溶性糖含量逐漸升高，且施肥處理組均高于對照組，原因可能如下：一是外施RsPOD和SA，有利于提高蘋果的抗逆性；延緩植物衰老，尤其是葉片衰老；提高光合效率，增加果實中可溶性糖的積累量，已有報道，梨果果實中的糖來自葉片光合作用的同化產(chǎn)物[18]。二是本試驗采用的是低濃度的RsPOD和SA，總量很少，被吸收后參與糖代謝的可能性很小，可能是作為一種信號，誘導(dǎo)了相關(guān)糖代謝酶的活性，影響了“源”和“庫”中可溶性糖的分布，但具體原因有待于進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)。

綜上，在蘋果生長期外施RsPOD和SA，可增加蘋果果實POD和SOD活性，降低可滴酸含量，提高可溶性糖含量，降低果實硬度，從而改善蘋果生理和品質(zhì)特性。

這一范式在挪開業(yè)主運維負(fù)擔(dān)、提升城市軌道交通服務(wù)品質(zhì)的同時，對業(yè)主也提出了新的要求。一份長達(dá)數(shù)十年、數(shù)額巨大的租賃合同意味著業(yè)主必須對車輛的狀況、運營維護(hù)的成本做到精細(xì)化的計算、評價和控制。作為現(xiàn)代企業(yè)一種重要風(fēng)險管理方法的商業(yè)保險，勢必將在這一范式中發(fā)揮關(guān)鍵性的作用。目前,我國城市軌道交通保險主要集中在工程建設(shè)領(lǐng)域，運營期的保險主要以財產(chǎn)險和公眾責(zé)任險為主，保險險種設(shè)置較為單一，保險保障尚未覆蓋城市軌道交通運營的全領(lǐng)域，新興保險險種有待開發(fā)。