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Metabolism and action of plant growth regulators during ripening and storage of firethorn fruit

火棘果实成熟与贮藏中代谢生理及植物生长调节剂的作用



全 文 :第 l0卷 第 3期
2 0 0 2年 9月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
Vol 10 No.3
Sept , 2002
火棘果实成熟与贮藏中代谢生理及植物生长调节剂的作用
谢金峰 王三根 黄 昀 李道 高
(西 南农 业 大学 园 艺 系 重庆 400716)
摘 要 研 究 了火棘 果 实发 育 成熟 和贮 藏 过程 中呼 吸作 用 、相 关 氧 化 酶 、营 养 成 分 的 动 态 变 化 以及植 物 生长 调 节
剂赤 霉素 (GA )和 6一苄基 腺 嘌呤 (6-BA)的怍 用 ,果 实 采 收 前 2个 月 用 80mg/kgGA 喷 施 ,刺 激 其 呼 吸 强度 升 高 ,过
氧化 氢酶 活 性增 强 ,可 溶 性糖 、游 离氧基 酸 含量 提 高 及果 胶 、总酸 度 等 下 降。 采 用 2个 月 用 50mg/kg 6-BA 喷施 ,则
火棘果实呼吸强度下降,多酚氧化酶活性增强,能显著提高其在常温下的耐藏性。若采后用 GA 处理,刺激贮藏前
期 呼 吸 强度 和 酚氧 化 酶 活性增 强。 用 6-BA 处 理 ,对 整个 贮 藏期 呼 吸 强度 均有 一定 刺激 作 用 ,可 保 留较 多 的可 溶
性 梧 和维 生 素 (’。
关键 词 火 棘果 实 代谢 贮 藏 植 物 生长调 节 剂
Metabolism and action of plant growth regulators during ripening and storage of firethorn fruit XIE Jin—Feng,W ANG
San—Gen,HUANG run,Ll Dao C-ao(Department of Horticulture,Southwest Agricultural University,Chongqing
4007l6),(、,EA,2002,l0(3):33~36
Abstract The firethorn(Pyra antka Roem)fruits were sprayed with 80mg/L gibberelic acids(GA )and 50mg/kg 6一
benzyladenine(6-BA)tWO months before harvest or after harvest.The changes of respiratory rate,peroxidase,catalase,
polyphenol oxidase,ascorbic acid oxidase and their nutritional components were investigated.The results showed that GA3
treatment before harvest induced the increase of respiratory rate and catalase activity,and the soluble sugar,free amino ac—
ids significantly increased while the pectin and total acids significantly decreased.If 6-BA was sprayed,the respiratory rate
decreased,pol3rphenol oxidasc activity increased,the content of soluble sugar fel but the storage life was prolonged without
any significant effect on quality of the fruit W hen GA alld 6-BA were used to treat the fruits after harvest,the treatm ent
()f 6-BA slightly increased the respiratory rate and kept much more,soluble sugar and vitamin(、than the control one.Both
( A and 6 BA treatm ents had not significant effect on the storage life.
Key words Fireth()rn fruit,M etabolism ,Storage,Plant growth regulator
火棘 (Pyraca1ltka Roem)是我 国南方 山区和丘陵地带 广泛分 布 、资源 丰富 的野生 果树 ,但 火 棘 的酸涩味
较 重 ,如何根据 火棘 果实发育 成熟及贮 藏过程 中的生 理生化变化 特点加 以适 当调节控制 ,对 产区火棘资源 的
合 理开 发利用 以及西部 大开发 中退 耕还林 、防治水 土流失 及保 护生态 环境 等方 面均有 积极 意义 。植物 生长
调节剂 赤霉 素和细胞 分裂素类物 质用于果实贮 藏保鲜 ,改善 品质 的报道较 多 ,但 尚未见在 火棘中的应用 。为
此 ,用 赤霉 素 (GA )和细胞分裂素 (6-BA)于果实采 收前后 分别 处理 火 棘 ,研 究 其对 呼吸 代谢 、氧化 酶 活性及
有关化学成 分的变化规 律 ,为合理调控火 棘 品质及贮 藏保鲜提 供参考依据 。
1 试验材料与方法
试验材料 源于 四川 省大 巴山区和西南农业 大学 引种 的火 棘果 树 ,在 预备实 验 的基础 上将 GA 、6-BA 分
别配成 80mg/kg和 50mg/kg浓度作 以下 2种 处理 ,同时 用清 水作 对照 。采前 喷果 穗 :采前 2个 月喷 于果穗
上 (选 成熟度相 似 ,位 置相 当部 位 ,以湿润为度 ),每处理 3个重 复 ,5d后 再 喷 1次 。于 当年 l2月至 翌年 1月
采果实后 挑选均匀 一致者 ,分别用上 述试剂浸泡 lrain后立 即捞 出风干 ,常温下 贮藏 。呼吸强度用 CS一5呼吸
强 度仪及酸碱 中和法测定 ,过氧化 物酶 、过 氧化 氢酶 、多酚 氧化酶 和抗 坏 血酸 氧化 酶活 性按 波钦诺 克 X.H.
方法测 定 ,其 余项 目测定 方法 同前文 。
* 农业 部 资源 区划研 究项 目(99—518)
收稿 日期 :2002—02—28 改 回 日期 :2002—03—27
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中 国 生 态 农 业 学 报 第 l0卷
2 结果与分析
2.1 采前处理对火棘果实发育及贮藏的影响
由表 1可知 ,火棘果实 的呼吸强 度在采 收前逐步 减弱 ,氧气 吸收量 由 310mg/kg·h缓慢 降至 144rng/kg·h
采收后 的果 实呼吸强度 有所 回升 ,曾一度 达到 215mg/kg·h,随着贮 藏时 间的延长其 呼吸强度 又 回落 ,采 收后
其呼吸强度 升高可能是 机械碰撞 等因素所 引起 ,也 可能是后熟 作用 。在 收获前 2个 月 喷施 GA 可刺激果 实
呼吸强度升高,这种趋势一直保持到成熟 ,直到贮藏期间 GA 处理的呼吸强度才低于对照。而 6一BA处理的
果实呼 吸强 度贮藏初期 低于对 照 ,直 到贮 藏 中 、后期其 呼吸强度 才超过对照 。本试验 中火 棘果实 发育期 间过
氧化物酶 和多酚氧化酶 活性基本 呈减弱趋 势 ,而过氧化氢酶 在采收前 45d其活性 达最高值 ,抗坏 血酸氧化酶
在采收前 45d和 15d分别有 一高峰 出现 ,贮藏期 间过氧化 氢酶活性相 对较稳定 ;多 酚氧化酶开始 活性 高于采
收前 ,以后基本呈 稳 中有 降 ;过氧化物酶 与抗坏血 酸氧化 酶活性 除开 始较高 外 (与采 收前 比较 ),贮 藏期 间一
直呈下 降趋 势 。用 GA 和 6一BA处 理 ,其 过 氧化 氢 酶 活性 动 态 变化 趋 势 与对 照 相 似 ,但 6一BA处 理 活性 一
直1氐于 对 照 ,而GA 处 理 其 活 性 一 直 高 于 对 照 ,直 到 成熟 采 收 后 与对 照 间 才无 显 著 差 异 。6一BA处 理 刺 激
表 1 6-BA、GA 采前 处 理对 火 棘 果实 呼 吸强 度 及几 种 氧化 酶活 性 的影 响
Tab.1 The effects of 6-BA and GA3 on the respiratory rate and sorile oxidase activities of firethorn fruits treated before harvest
果 实 呼 吸
强度/mg·kg ·h一
过 氧 化 物 酶
活 ~/t*moI·g ·min
过 氧 化 氢 酶
活 性 mo1·g ·min
多 酚 氧 化 酶
活 Ni/t~mol·g ·min
抗 坏血 酸氧 化酶
活性 mo1·g ·min
192± 9.07aA
165i 7 37aA
178± 8 89aA
1 67 0.09aA
0 9I 1 0 07bB
1 04 0 04bB
67 4 ±2 O1aA
62 l±2 40aA
69 2± 3.O5aA
4l 1± 1 85aA
40 2± 1.91aA
37 4± 1 85aA
1 45± 0 07aA
1 2l± O O5bAB
2l5± 7 57aA
144 10.2bB
l41± 8.54bB
l O3± 0 09aA
0 65±O O8bA
O 76 i 0 08abA
69 5 4 43aA
67 5± 4 l9aA
64 4± 6 50aA
38 3 2 44aA
38 5± 2 82aA
32 3± 2 22aA
1 12± O O5aA
l O3± 0 04aAB
G A3 0.94 0 06cB 0 85 0.05bB
183± 6 94aA
19l± 7.77aA
lO5±4 36bB
0.82 0.08aA
0 42±0 O5bB
0 54± 0 06bAB
66 3± 3 27aA
63 2± 3 14aA
66.7± 3.63aA
37 5 ± 1.78aA
34 6 2.62aA
31 6 2 99aA
0.85±0 06aA
O 87 0 07aA
0.7l±0 06aA
131± 7 57bA
162 7 02aA
87 4 5 22cB
O 21±0 02bA
O 27±0 03aA
O 31± 0 02aA
68 8 3 19aA
66 8± 3 21aA
69 5 3 47aA
39 2± 1 3laA
35 9 l 23aA
27 7 l 33bB
O 71± 0 02aAB
0 79=0 04aA
O.52 0 05bB
84 5= 6 52bA
121±7 68aA
42 6± 4 76cB
0 04± 0.01 cB
O l5 0 02bA
0 24 i 0 03aA
64 5 3 43aA
65.3± 3 37aA
63 6± 3 62aA
36 1± l 48aA
34 3± 1 7laAB
26 5 1 1 62bB
O 55± 0 03aA
O 56 1 0 04aA
O 3l= 0 04bB
同 一项 目的 同一纵 行大 、小写 字母 不 同者 表示差 异分 别 达 1%和 5%水 平 ,下同 。
一 一 一 一 一
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第 3期 谢 金 峰等 :火 棘 果 实成 熟 与贮 藏 中代谢 生 理及 植 物 生长 调 节剂 的作 用 35
果实多 酚氧化酶活性骤然 升高 ,以后一直 高 于对照 ,直到采 收贮 藏后 其 活性 才低 于对 照 。而 GA 处 理则 使
多酚 氧化酶活性 降低 ,在贮 藏期 间其值 继续下 降 。GA 与 6-BA处 理果 实其抗 坏 血 酸氧 化酶 活性 一直 低 于
对照 ,特别是 GA、处理 ,降低酶活性 的效果 非常 显著 。过 氧化 物酶活 性 的变 化较 为 复杂 ,6一BA处 理 初期 使
过氧化 物酶活性升 高 ,至采 收前其活性 才低于对照 ,一 直持 续到贮 藏后期其活 性又稍 高 于对照 ,而 GA 处 理
则降低 过氧化物酶 活性 ,直 到贮藏后期 才高于对照 。
由表 2可知 ,采前 2个月用 GA 处理显著提高成熟果实的可溶性糖和游离氨基酸含量 ,降低了果胶和
总 酸度值 ,这对改善果实 品质 ,提高加工 果实质量很 有利 。但 贮藏 试验表 明 ,GA 处理 不 能增强 果实 在常 温
下 的耐藏力 ,6-BA处理 显著提高淀 粉含量 ,降低可溶性 糖水平 ,显然这 与其减少 呼吸消耗 和促进物 质代谢 转
化有 关 。若采收后 立 即加工 ,6一BA处理果实 品质不如其 他二 者理 想 ,但 其果 实耐 藏性有 显著 改善 ,贮 藏 40d
后 ,好果率达 95.2% ,且贮藏后其 营养化学成 分与对 照无明显差异 。
表 2 G 、6-BA采前 处 理对 火 棘果 实 成分 的 影响
Tab.2 The effects of GA3 and 6-BA on firethorn fruit components treated two months before harvest
2.2 采后处理对火棘果实的影响
表 3表明 GA 或 6-BA浸果处理均引起呼吸强度的变化,其中 GA 在贮藏初期刺激呼吸升高最显著 ,
但i生后期 其 呼吸值 下 降最 多 ,反而 低 于对 照 。6-BA刺 激果 实 呼 吸作用 提 高较 )gXF~ ,在 整个贮 藏试 验 阶 段
(30d)一直高于对 照。
表 3 6-BA、G A1采后 处 理 对火 棘果 实 呼 吸强度 及 几种 氧 化 酶活 性 的影 响
Tab.3 Fhe effects()f 6-BA and GA3()n the respiratory rate and soiTle oxidase activities of firethorn fruits treated post harvest
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36 中 国 生 态 农 业 学 报 第 10卷
图 1 6-BA、G 采后 处 理对 贮藏 30d
火 棘 果 实营 养成 分 的影 响
Fig.1 The changes of firethorn fruit components post harvest
treated by 6-BA and GA3 during the storage period(30d)
2种处 理均 使过 氧化物酶 活性 降低 ,以 6一BA处 理 为
甚 ,2种 处理 均刺 激 过 氧化 氢 酶 活性 升 高 ,其 中 6一BA处
理使酶活性更 迅 速达 高 峰值 ,且 贮 藏后 期 又降 低到 对 照
水平 。而 GA 处理使 酶活性 持续 上升 ,且 试验 结束 后仍
高于对照 。6一BA对 多酚氧 化酶 的刺激 作用 最显 著 ,GA
的刺激作用 则较弱 ,且贮藏后期 其酶活性 反而 低于对 照 。
2种处 理在贮藏开始 阶段 其抗坏 血 酸氧化 酶 活性均 有 所
提高 ,后期均下 降到显著低于对 照水平 。
由图 1可知 ,火棘 果实 贮 藏期 间 淀粉 、果胶 、蛋 白质
等大分 子物 质 消耗较 多 ,可溶 性 糖 、丹宁 、总酸 度和 维生
素 C均 不同程度 降低 ,这 是其 呼吸 消耗 和 代谢 物 转 化 的
结果。GA 和 6一BA处理对 各种 化学 成 分 的保 留值 均有
一 定影 响 ,其 中 GA 对果 胶 、6一BA对淀 粉 和丹 宁 的降低
效果较 突出 ,而 6一BA处理保 留了较多 的可溶性糖 、维生素 C和 蛋 白质 ,并使 好果率增 加 ,提高 了耐藏性 。
3 小结与讨 论
本试验 结果表 明 ,火棘果 实在成熟 阶段 其呼 吸强度 基本呈下 降趋 势 ,在采收贮 藏时其呼 吸强 度也仅有短
期少量上 升 ,未呈 现 明显 的呼吸高峰 。几种 氧化酶活性 的动 态变化 与 呼吸强 度 的动 态变 化有 较 密切 的平行
关 系 ,因而通过 对氧化酶 活性 的调控从 而控制火棘果 实 的呼吸速 率和 发育进 程存 在着 可能 性 。本 试验 结果
采前 GA 处理对呼吸作用有刺激效应,从而加快了火棘的糖分、总酸度 、游离氨基酸等的转化 ,对采收时其
品质 的提 高有一定作 用 ,但 对提高 火棘在 常 温下 耐藏力 无 明显效 果 。细 胞 分裂 素类 物 质 6~BA在 采前 处 理
可降低 呼吸作用 ,除对 多酚氧化酶 活性有 较强 的刺激 作用 外 ,其 余几 种 氧化酶 活性 均较对 照 低 ,且对 提高 果
实耐藏性效 果很 明显 。果实 的呼 吸强度 过 高通 常不利 于贮 藏 ,本 试验 6一BA采 后处 理 其 呼吸 强度 较对 照 有
一 定的增加,反而提高了果实耐贮性及好果率,这是否与其清除果实的自由基,增强抗性和延缓衰老,调节代
谢过程有关 。。 尚值得 进一 步深 入研 究 。不 同发育 时期 和 条件 下 各种 氧 化酶 在 果实 呼吸 中所 占的 比重不
同 ,所起 的作 用不 同 ,可根据火 棘栽培和加 工贮 藏 的需要 ,选用 不同生长调节 剂和处理方 法 ,以提高火棘 的观
赏价值 或加工 品质 。
参 考 文 献
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3 王三根,邓如福 火棘果发育与贮藏期间营养成分和色素的变化研究 营养学报 ,1996,18(3):371~374
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