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采前和采后外源水杨酸处理对金柑果实生理的影响



全 文 :中 国 南 方 果 树 2013年 第42卷 第6期
采前和采后外源水杨酸处理对金柑果实生理的影响
邓光宙1,2,刘 萍1,2,李柳洪3,蒋运宁1
(1广西柑桔研究所,桂林,541004;2广西柑桔生物学重点实验室;3广西壮族自治区阳朔县农业局)
 收稿日期:2013-07-23;修回日期:2013-08-29
基金项目:广西自然科学基金项目(2011GXNSFA01810)资助。
作者简介:邓光宙(1966-),男,学士,高级农艺师,现从事柑桔品种及无病苗繁育研究工作。E-mail:dgz66@126.com
通信作者:刘萍(1983-),女,硕士,现从事采后生物技术与研究工作。E-mail:liupingsmile@126.com
摘 要:为研究水杨酸在金柑贮藏保鲜中的作用,以阳朔金柑Fortunella crassifolia为试材,在采
前和采后两个时期采用不同浓度水杨酸处理,以清水处理为对照,对室温贮藏过程中金柑果实的腐
烂率以及部分抗氧化物酶活性进行测定。结果表明,以水杨酸采前喷树冠或采后浸泡果实均可对
金柑果实CAT、SOD和POD活性产生显著影响。采前喷树冠,0.5mmol/L水杨酸处理的腐烂率
显著高于对照;采后浸泡果实,2.5mmol/L水杨酸处理的腐烂率显著低于对照。
关键词:金柑;水杨酸;采后生理;贮藏保鲜
中图分类号:S 666.9  文献标识码:A  文章编号:1007-1431(2013)06-0056-04
  我国金柑规模化栽培的产区不多,广西是我国
最重要的金柑主产区之一。截至2010年,广西阳朔
县金柑种植面积达6.67万hm2,果农利用避雨避寒
技术,采收期从传统栽培的11—12月延长至翌年4
月,经济效益显著,果农种植积极性高[1]。金柑是以
果皮和果肉同时食用的特殊柑果类型,其他柑桔中
常用的化学保鲜方法在金柑中受到限制。水杨酸
(邻羟基苯甲酸,Salicylic acid,SA),是广泛存在于
植物体内的一种酚类物质,是植物响应生物和非生
物胁迫的信号分子。有研究表明,外源水杨酸处理
可明显提高植物组织的系统抗性,有效地延缓桃[2]、
樱桃[3]、草莓[4]、脐橙[5]、杧果[6]、鸭梨[7]的衰老,降
低腐烂率,且无毒副作用。为此,本试验以阳朔金柑
为材料,在采前和采后两个不同时期用不用浓度水
杨酸处理,通过测定其在室温贮藏过程中生理生化
指标的变化,研究水杨酸处理对金柑果实生理的影
响,为生产实践提供参考。
1 材料与方法
试验于2011—2012年在广西阳朔县白沙镇金
柑生产基地进行,7年生枳砧嫁接金柑Fortunella
crassifolia,种植密度2m×4m。选树势、果量较为
一致的植株作为试材。水杨酸处理浓度设0(清
水)、0.5和2.5mmol/L等3个,处理时期设采前和
采后。采前处理每小区3株,3次重复,随机排列。
采前处理:11月25日开始均匀喷洒树冠,每10天
一次,共喷3次。翌年1月6日采果,每个处理选取
果实9kg,室内常温贮藏。同时在同一个果园采收
未经任何处理果实进行采后水杨酸处理:采收当日
用不同浓度水杨酸浸泡10分钟后,预贮3天,再将
果实装入果品箱,室内常温贮藏。贮藏室温度为(10
±1)℃,空气湿度为73%左右。
各处理标记100个果实,每隔7天检查果实一
次,统计腐烂果个数,剔除腐烂果,计算果实腐烂率。
果实POD(过氧化物酶)活性采用愈创木酚法测定,
SOD(超氧化物歧化酶)活性采用NBT还原法测定,
CAT(过氧化氢酶)活性采用高锰酸钾滴定法测
定[8]。利用Excel进行数据整理与分析,用SAS软
件进行差异显著性分析。
2 结果与分析
2.1 贮藏腐烂率的差异 试验结果显示,金柑果
实贮藏第9~26天腐烂率急剧增长,此后趋于平缓,
水杨酸处理可显著影响果实腐烂率。采前处理:贮
藏第26~60天,水杨酸0.5mmol/L处理果实的腐
烂率显著高于其他处理。采后处理:贮藏第38~45
天,水杨酸2.5mmol/L处理果实的腐烂率显著低
于其他处理。此外,对比采前树冠喷洒处理与采后
浸泡处理果实腐烂率发现,采后浸泡不利于金柑果
实贮藏(见表1)。
2.2 果实CAT活性的差异 采前处理:在喷药期
和采后贮藏过程中,金柑果实CAT活性起伏变化,
65
DOI:10.13938/j.issn.1007-1431.2013.06.022
 2013年 第42卷 第6期 中 国 南 方 果 树
表1 采前和采后外源水杨酸处理对金柑果实室温贮藏腐烂率的影响 %
水杨酸/
mmol·L-1
采 前 处 理 果 实
贮藏9天 贮藏26天 贮藏32天 贮藏38天 贮藏44天 贮藏53天 贮藏60天
对照(清水) 0.57±0.22a 2.61±0.53b 2.88±0.26b 3.73±0.26b 3.73±0.26b 3.74±0.27b 3.75±0.27b
0.5  0.53±0.20a 7.36±0.63a 9.33±0.75a 13.05±0.96a 13.09±0.96a 13.14±0.96a 13.17±0.95a
2.5  0.55±0.41a 2.44±0.42b 2.63±0.25b 3.04±0.65b 3.05±0.64b 3.08±0.65b 3.09±0.66b
水杨酸/
mmol·L-1
采 后 处 理 果 实
贮藏9天 贮藏26天 贮藏32天 贮藏38天 贮藏44天
对照(清水) 11.79±1.83a 50.41±3.08a 52.45±2.44ab  69.23± 3.57a 75.56± 7.78a
0.5  14.93±2.37a 51.86±6.96a 64.74±9.29a 80.83±10.67a 81.00±10.71a
2.5  10.21±2.47a 31.29±1.31b 38.39±1.01b 44.49± 5.66b 44.57± 5.67b
 注:不同小写字母表示经邓肯氏新复极差法测验差异显著(P<0.05)。表2至表3同。
在完成3次喷药后10天达到最高峰;第一次喷药后
10天至贮藏第30天,水杨酸2.5mmol/L处理果实
CAT活性显著高于其他处理;水杨酸0.5mmol/L
处理果实CAT活性多数时间与对照(清水)差异不
显著。采后处理:贮藏8天,CAT活性随水杨酸处
理浓度升高而升高;贮藏8天和30天以2.5mmol/
L处理的CAT活性最高;贮藏16天和45天以0.5
mmol/L处理的CAT活性最高。采前处理与采后
处理相比较,贮藏期间果实CAT活性采前喷树冠
有低于采后浸泡果实的趋势(见表2和表3)。
2.3 果实SOD活性的差异 采前处理:开始喷药
后至贮藏期SOD活性呈现先下降后上升的变化趋
势;不同处理间比较,SOD活性随水杨酸处理浓度
变化的规律性不明显。采后处理:在贮藏期间SOD
活性逐渐上升;贮藏后期(贮藏第30天和45天)对
照的SOD活性显著高于水杨酸0.5和2.5mmol/L
处理。采前处理与采后处理比较,贮藏期间各处理
SOD活性以采前喷树冠的更高(见表2和表3)。
2.4 果实POD活性的差异 采前处理:开始喷药
后至贮藏期POD活性呈现先上升后下降的变化趋
势;水杨酸2.5mmol/L处理果实POD活性高峰出
现在第三次喷药后10天(喷药3),分别比对照和水
杨酸0.5mmol/L处理早约45和30天,比水杨酸
2.5mmol/L处理晚20天;喷药期间,水杨酸处理果
实POD活性有高于对照果实的趋势;贮藏期间,不
同处理间SOD活性变化规律不明显。采后处理:总
体上POD活性有随水杨酸浓度上升而升高的趋势。
采前处理与采后处理比较,对照和水杨酸 0.5
mmol/L处理果实贮藏期间POD活性以采前喷树
冠的更高,水杨酸2.5mmol/L处理果实POD活性
以采后浸泡果实的更高(见表2和表3)。
表2 采前外源水杨酸处理对金柑果实CAT、SOD和POD 活性(鲜重计)的影响
水杨酸/
mmol·L-1
CAT活性/ΔA240·(min·g)-1
喷药1 喷药2 喷药3 贮藏8天 贮藏16天 贮藏30天 贮藏45天 贮藏60天
对照(清水)0.11±0.01c0.11±0.02b0.17±0.01b0.14±0.02b 0.07±0.01b0.05±0.01b0.10±0.00a0.11±0.01a
0.5  0.17±0.01b0.08±0.01b0.17±0.01b0.13±0.06b0.03±0.02c0.05±0.03b0.07±0.00a0.11±0.00a
2.5  0.27±0.02a0.22±0.06a0.35±0.01a0.31±0.00a0.12±0.02a0.17±0.04a0.06±0.02a0.06±0.02b
水杨酸/
mmol·L-1
SOD活性/U·g-1
喷药1 喷药2 喷药3 贮藏8天 贮藏16天 贮藏30天 贮藏45天 贮藏60天
对照(清水)11.5±2.2b 23.2±1.9a 14.2±4.9b 23.2±0.3a 13.5±1.4b 27.9±0.0b 30.5±3.6a 27.0±0.9b
0.5  13.2±0.5b 12.6±7.6b16.8±2.1ab 20.8±3.2a 23.1±0.0a 42.2±0.0a 37.7±3.7a 24.5±0.0b
2.5  27.2±0.9a18.5±1.5ab 22.3±1.9a 21.7±0.0a 28.2±0.5a 28.2±0.4b 30.7±6.3a 35.1±3.1a
水杨酸/
mmol·L-1
POD活性/ΔA470·(min·g)-1
喷药1 喷药2 喷药3 贮藏8天 贮藏16天 贮藏30天 贮藏45天 贮藏60天
对照(清水)11.5±0.1c 10.2±0.0c 14.4±0.2b 20.6±0.0a 17.2±0.1b 22.4±0.0a 17.4±0.5a 12.9±0.0b
0.5  17.5±0.2a 13.0±0.0a 14.7±0.1b 17.7±0.4a 21.3±0.7a 20.1±0.6a 12.5±0.1b 16.2±0.3a
2.5  16.9±0.1b 12.2±0.0b 20.4±0.0a 18.3±0.9a 18.5±1.6a 13.0±0.4b 10.8±0.0c 11.7±0.2b
注:“喷药1”“喷药2”和“喷药3”分别指各次喷药后第10天;喷药前CAT 活性为0.15ΔA240·(min·g)-1,SOD活性为
23.3U·g-1,POD活性为16.2ΔA240·(min·g)-1。
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中 国 南 方 果 树 2013年 第42卷 第6期
表3 采后外源水杨酸处理对金柑果实CAT、SOD和POD 活性(鲜重计)的影响
水杨酸/
mmol·L-1
CAT活性/ΔA240·(min·g)-1
贮藏8天 贮藏16天 贮藏30天 贮藏45天
SOD活性/U·g-1
贮藏8天 贮藏16天
对照(清水) 0.06±0.00c 0.16±0.00b 0.12±0.01b 0.18±0.01b  13.5±1.4a 11.6±0.3b
0.5  0.11±0.01b 0.22±0.02a 0.08±0.00c 0.25±0.04a 5.6±1.6b 18.2±1.2a
2.5  0.18±0.00a 0.08±0.00c 0.14±0.01a 0.19±0.03b 11.9±3.1a 18.8±2.1a
水杨酸/
mmol·L-1
SOD活性/U·g-1
贮藏30天 贮藏45天
POD活性/ΔA470·(min·g)-1
贮藏8天 贮藏16天 贮藏30天 贮藏45天
对照(清水) 23.1±1.3a 26.8±1.2a 7.1±0.0c 9.5±0.3c 18.0±0.1b 16.9±0.3c
0.5  16.6±0.2b 23.7±0.0b 12.3±0.0b 13.3±0.1b 19.9±0.0a 19.1±1.0b
2.5  18.1±0.2b 22.4±1.0b 15.2±0.2a 21.8±0.0a 14.2±0.6c 22.2±1.1a
 注:处理前CAT活性为0.17ΔA240·(min·g)-1,SOD活性为14.2U·g-1,POD活性为14.4ΔA240·(min·g)-1。
3 讨论
  活性氧(ROS)是由于O2的连续单电子还原而
产生的一系列毒性中间产物。在植物与病原物的相
互作用中,活性氧主要包括:过氧化氢(H2O2)、超氧
阴离子(O2-)、羟自由基(·OH)等[9]。在寄主植物
对病原菌的过敏反应中伴随着大量的活性氧的产
生,而当活性氧积累到一定水平时,可以通过氧化膜
脂、蛋白和DNA引起细胞的普遍损失,对植物造成
一定的伤害[10]。抗氧化物酶活性提高,可有效增强
果实抗性。植物体清除活性氧的酶促系统主要包括
超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化
物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶和谷胱甘肽过氧
化物酶。SOD是一类含金属离子的酶,它作为清除
ROS的第一道防线,其功能是将O2-歧化为 H2O2
和O2[11]。而POD和CAT可催化多余的 H2O2转
变成 H2O和 O2[12]。它们在植物体内活性氧的清
除和维持,保持正常水平中起重要作用。
  水杨酸是广泛存在于植物体内的一种酚类物
质,低浓度的水杨酸对人体和环境无毒副作用。外
源水杨酸处理可诱导植物产生系统获得性抗性,从
而抵御病原微生物的侵害,提高果实抗病性,延长果
实贮藏期[13-14]。有研究表明,水杨酸0.1g/L处理
可达到保鲜效果,而0.5~1.5g/L在处理后1~2.5
小时会造成大久保桃表皮伤害[15]。同时,荣瑞芬
等[6]研究认为,水杨酸浓度低于0.1%对杧果腐烂、
呼吸速率有抑制作用,而浓度达到0.2%时效果相
反。这说明,不同果实由于果皮结构和厚度不同,对
水杨酸的敏感浓度不同,最佳作用浓度也不同。
  在本试验中,采前和采后水杨酸处理对金柑果
实CAT、SOD和POD活性及贮藏腐烂率均有显著
影响。采前喷树冠,水杨酸2.5mmol/L处理在第
一次喷药后10天至贮藏第30天果实CAT活性显
著提高,喷树冠期间水杨酸处理果实POD活性也有
高于对照的趋势;采后浸泡果实,贮藏第8天CAT
活性随水杨酸处理浓度升高而升高,总体上整个贮
藏期POD活性有随水杨酸浓度上升而升高的趋势;
水杨酸采前和采后处理对金柑果实SOD活性影响
则无明显规律性。反映在贮藏腐烂率方面,采前喷
树冠,水杨酸0.5mmol/L处理的腐烂率高于对照,
而2.5mmol/L处理与对照差异不显著;采后浸泡
果实,水杨酸0.5mmol/L处理的腐烂率与对照差
异不显著,2.5mmol/L处理的腐烂率低于对照。可
见,对金柑果实而言,采前喷树冠时,水杨酸浓度应
高于2.5mmol/L才可能有防腐效果;采后浸泡果
实,水杨酸浓度达2.5mmol/L即有防腐效果。适
于金柑果实的最佳水杨酸浓度有待进一步研究。
参 考 文 献
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(下转第63页)
85
 2013年 第42卷 第6期 中 国 南 方 果 树
试验结果表明,200911品系的植物学特性、果
实主要经济性状、产量等均明显优于对照,对环斑花
叶病抗性则与对照相当。而番木瓜新品系200919
具有树势强壮、高产、优质、抗环斑花叶病等优势。
新选育的两个品系具有更广阔的市场前景,可继续
进行品比试验及生产试种推广。
2.3.2 2011年品种比较试验结果 2011年将上一
年度两个品比试验表现较好的4个品系与对照品种
进行品种比较试验。2011年10月9日进行收获测
产,200911号平均株产25.6kg,比对照高23.1%;
200919号为26.5kg,比对照高27.4%(穗中红48
平均株产20.8kg);200912号为24.2kg,200915号
为23.2kg。经方差分析,200919号产量极显著比
对照高,200911号产量显著比对照高,而200912号
和200915号与对照产量差异不显著。2011年8月
4日广西农业科学院植物保护研究所采品比区番木
瓜叶样检测番木瓜环斑花叶病病毒,未检测出病毒。
说明试验结果具有可重复性和可靠性。
2.4 生产试种
2011年10月11日,广西亚热带作物研究所组
织5位专家进行现场测产和品种(系)鉴定。经测
产,200911号番木瓜每667m2产量3 606.5kg,比
主栽品种穗中红(每667m2产量2 079.9kg)产量高
73.4%;200919号每667m2产量3 865.0kg,比主
栽品种产量高85.8%。试验品种及对照穗中红的
大田植株均未感染环斑花叶病。
2.5 品种登记
2011年11月4日提供品种登记材料,包括广
西壮族自治区农作物品种审定申请书、专家测产验
收鉴定意见、番木瓜品质检测分析报告等,2011年
11月10日通过广西壮族自治区农业厅登记两个品
种,分别是番木瓜桂热1号(桂果登2011019号)和
番木瓜桂热2号(桂果登2011020号)。
3 结论与讨论
选育了两个具有自主知识产权的品种番木瓜桂
热1号、番木瓜桂热2号。项目组通过优良品种引
进试种、杂交育种、品种比较试验和生产试种,选育
出的番木瓜桂热1号在植物学特性、果实主要经济
性状、产量等方面均明显优于对照品种穗中红48
号,对环斑花叶病的抗性则与对照相当;番木瓜桂热
2号具有树势强壮、高产、优质、抗环斑花叶病等优
势,适宜桂南地区生长环境。这两个新品种具有较
好的市场前景,适宜推广种植。番木瓜有性杂交种
子有一定的变异性,获得稳定优良性状株系、品种、
品系需要连续多年试验。本项目研究年限较短,部
分杂种株系还须多年试种观察。如200912号、
200915号表现也不错,有待进一步试验验证。而番
木瓜种质资源保存及品种选育是一个漫长的过程,
需要花费大量的人力物力,必须有连续资金资助。
参 考 文 献
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(责任编辑:肖 田
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