全 文 ：园 艺 学 报 2012，39（10）：2009–2014 http: // www. ahs. ac. cn
Acta Horticulturae Sinica E-mail: yuanyixuebao@126.com
收稿日期：2012–06–15；修回日期：2012–07–20
基金项目：国家自然科学基金项目（30471198，30871692，31000892）；广东省自然科学基金项目（30471198）；广东省农业攻关项目
（2006B20301010）；农业部行业科技子项目（nyhyzx07-09）；广东省科技厅马圩贡柑中心专业镇公共服务平台创新提升建设项目
（2011A080404008）
* 通信作者 Author for correspondence（E-mail：cjzlxb@scau.edu.cn）
柑橘日灼病果皮抗氧化代谢的变化
万继锋 1,2，李 娟 3，陈杰忠 1,*
（1 华南农业大学园艺学院，广州 510642；2福建省农业科学院果树研究所，福州 350013；3 仲恺农业工程学院园艺
园林学院，广州 510225）
摘 要：以砂糖橘、贡柑、红江橙和暗柳橙为试材，调查其田间日灼率和果实日灼后果皮抗氧化水
平的变化。结果表明，不同品种田间日灼率不同；果实发生日灼后果皮组织中超氧阴离子自由基（）
大量积累，脂氧合酶（LOX）活性显著增强，脂质过氧化产物丙二醛（MDA）含量显著上升，加剧细胞
膜脂过氧化。超氧化物歧化酶（SOD）活性、抗坏血酸（AsA）和谷胱甘肽（GSH）含量均显著下降，过
氧化物酶（POD）和多酚氧化酶（PPO）活性均显著增强，说明其抗氧化代谢失调。
关键词：柑橘；果实；日灼；抗氧化
中图分类号：S 666 文献标志码：A 文章编号：0513-353X（2012）10-2009-06

Changes in Antioxidant Metabolism in the Fruit Pericarps of Citrus During
Sunburn Development
WAN Ji-feng1,2，LI Juan3，and CHEN Jie-zhong1,*
（1College of Horticulture，South China Agricultural University，Guangzhou 510642，China；2Fruit Research Institute，
Fujian Academy of Agricultural Sciences，Fuzhou 350013，China；3Department of Horticulture，Zhongkai University of
Agriculture and Engineering，Guangzhou 510225，China）
Abstract：Fruit sunburn rates of four citrus varieties such as‘Shatangju’，‘Gonggan’，‘Hongjiang’
sweet orange and‘Anliu’sweet orange were investigated. Fruits were used as materials to find out the
changes of antioxidant level. The results showed that the fruit sunburn rates were different in different
citrus varieties. After fruit sunburned，superoxide anion（）was significantly accumulated in pericarp，
lipoxygenase（LOX）activity and malondialdehyde（MDA）content significantly increased，leading to
aggravation of cell membrane lipid peroxidation. Correspondingly，superoxide dismutase（SOD）activity，
ascorbic acid（AsA）and glutathione（GSH）contents decreased significantly，peroxidase（POD）and
polyphenoloxidase（PPO）activities were significantly enhanced. These results indicated that the epidermal
antioxidant metabolism in fruit was disordered after fruit sunburned.
Key words：citrus；fruit；sunburn；antioxidant

果实日灼是一种常见的主要由高温与强光引起的生理病害。随着水资源的短缺和全球气候变暖，

2010 园 艺 学 报 39 卷
高温和强光引起的果实日灼现象将会更加严重。据报道所有果树栽培区都有果实日灼发生，尤其在
气温偏高、雨水较少的地区果实日灼更为严重。日灼给果品优质生产带来了很大损失，因此，研究
果实日灼有着极其重要的意义。前人曾对果实日灼发生原因、机理及预防（Rabinowitch et al.，1986；
Renquist et al.，1989；Andrew & Johnson，1996；张建光 等，2003；郝燕燕 等，2006；蒯传化 等，
2009）等方面进行了研究；而对柑橘果实日灼的研究主要涉及环境因子（Ketchie & Ballard，1968）
和防治措施（唐明丽，2003），对其抗氧化代谢的研究尚未见报道。本试验中以柑橘为试材，调查田
间果实日灼率，分析果实日灼前后果皮细胞膜脂过氧化、抗氧化酶以及抗氧化剂的变化规律，为揭
示自然条件下高温与强光引起柑橘果实日灼的作用机制提供一些理论依据。
1 材料与方法
1.1 调查时间、地点及品种
于 2007—2008 年在广东省龙门县永汉镇柑橘园（砂壤土）调查 8 年生以酸橘（Citrus reticulata
var. austera Swingle）为砧木的砂糖橘（Citrus reticulata Blanco‘Shatangju’）、贡柑（Citrus reticulata
Blanco‘Gonggan’）、红江橙（Citrus sinensis Osbeck 和 Citrus reticulata Blanco 的嫁接嵌合体）和暗
柳橙（Citrus sinensis Osbeck‘Anliu’）的果实日灼率。每品种调查 10 株生长较为一致的树，计算其
日灼率。
1.2 取样与生理指标的测定
从砂糖橘、贡柑和暗柳橙 3 个品种树上分别挑选正常果、日灼果（褐变果），用蒸馏水冲洗干
净，立即剥取正常果向阳面和日灼果日灼面的果皮，用液氮固定后带回实验室，置于–80 ℃低温冰
箱备用。试验采用每隔 3 行 3 株选定为取样树，一株树为 1 次重复，试验为 3 次重复。
称取 0.5 g 果皮在液氮中研磨，加预冷的 5 mL 50 mmol · L-1 pH 7.8 磷酸缓冲液（含 1%交联聚乙
烯吡咯烷酮 PVPP）漩涡振荡，匀浆在 4 ℃下 10 000 × g 离心 20 min，上清液为待测液。
含量参照王爱国和罗广华（1990）的羟胺法，稍加改进。1 mL 上清液加 0.9 mL 上述磷酸缓
冲液，加 0.l mL 10 mmol · L-1 的盐酸羟胺，25 ℃下反应 20 min。然后取 l mL 培养液加 l mL 17
mmol · L-1 的对氨基苯磺酸，再加 l mL α–萘胺，25 ℃下反应 20 min，然后加同体积的正丁醇充分
摇动，静止分层后取正丁醇相在 530 nm 波长下采用岛津紫外可见分光光度计（UV-2450）测 OD 值。
同时以 NO2-作标准曲线，的浓度为 NO2-的 2 倍，单位用 nmol · min-1 · g-1FW 表示。
MDA 的测定参照硫代巴比妥酸（TBA）法（李合生，2000）。
SOD 活性测定参照氮蓝四唑法（李合生，2000）。
POD 活性测定参照愈创木酚法（李合生，2000）。
脂氧合酶（LOX）活性的测定：取 0.5 g 果皮液氮磨碎，加预冷的 5 mL 50 mmol · L-1 pH 7.0 磷
酸缓冲液（含 1% PVPP）匀浆，4 ℃下 10 000 × g 离心 20 min，上清液为待测液。测定参照陈昆松
等（1999）的方法。
多酚氧化酶（PPO）活性的测定：取 0.5 g 果皮液氮磨碎，加预冷的 5 mL 0.1 mol · L-1 pH 6.8 磷
酸缓冲液匀浆，4 ℃下 10 000 × g 离心 25 min，上清液为待测液。测定参照张建光等（2008）的方
法。
抗坏血酸（AsA）含量的测定：参考胡志群等（2005）的方法。准确称取柑橘果皮 0.5 g 用液氮
磨碎，加预冷的 3 mL 2 g · L-1 的偏磷酸，10 000 × g 离心 15 min，上清液过 0.20 μm 滤膜后待测。使
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用仪器为美国 Agilent 1100LC 高效液相色谱仪，配有 VWU 紫外检测器，色谱柱为 C18 柱（Hypersil
OD-2，250 mm × 4.6 mm，5 μm），流动相为 2 g · L-1 偏磷酸，流速 1 mL · min-1，柱温 35 ℃，进样
量 10 μL。偏磷酸为化学纯，购自中国医药（集团）上海化学试剂公司；抗坏血酸为分析纯，购自
成都市联合化工试剂研究所。
谷胱甘肽（GSH）含量的测定：参照 Ellman（1959）的方法，稍加修改。称取 0.5 g 果皮，加
入 3 mL 15%三氯乙酸，磨成匀浆，16 000 × g 离心 20 min。取上清液 0.2 mL，加入 100 mmol · L-1
磷酸缓冲液（pH 7.7）2.6 mL，混合后再加入 0.2 mL DTNB 试剂（二硫代硝基苯甲酸，75.3 mg DTNB
溶于 30 mL 100 mmol · L-1 磷酸缓冲液，pH 6.8），以加磷酸缓冲液代替 DTNB 试剂作空白，摇匀，
于 30 ℃保温 5 min，然后测定 412 nm 波长下的光吸收值。以 GSH 作标准曲线，计算 GSH 含量。
所有数据经过 Microsoft Office Excel 和 SPSS 分析软件统计分析，不同小写字母表示差异达到显
著水平（P < 0.05）。
2 结果与分析
2.1 不同柑橘品种果实日灼率调查结果
调查结果（图 1）表明，砂糖橘的日灼率最高（4.94%），贡柑次之（3.11%），红江橙和暗柳橙
最低（分别为 1.33%和 0.67%）。说明不同品种田间日灼率不同。


图 1 不同柑橘品种果实日灼率
Fig. 1 The fruit sunburn rates in different citrus varieties

2.2 果实日灼后果皮细胞的膜脂过氧化
果皮组织中、膜脂过氧化作用产生的 MDA 含量和 LOX 活性在日灼果中显著增加，砂糖橘最
高，贡柑次之，暗柳橙最低（图 2，A ~ C），说明果实发生日灼后膜脂过氧化加剧，不同品种间膜
脂过氧化程度不同。
2.3 果实日灼后果皮抗氧化系统的变化
在果实发生日灼后，果皮组织中 SOD 的活性显著下降（图 2，D），果皮组织中 POD 和 PPO 的
活性显著上升（图 2，E、F），果皮组织中 AsA 和 GSH 含量显著下降（图 2，G、H）。说明果实发
生日灼后抗氧化代谢失调。
2012 园 艺 学 报 39 卷


图 2 不同柑橘果实日灼后细胞膜脂过氧化过程中各指标和抗氧化系统的变化
Fig. 2 Changes in cell membrane lipid peroxidation indices and antioxidant system

3 讨论
对广东省的 4 个柑橘品种进行日灼病发生率调查时发现：不同品种的发病率不同（砂糖橘 ＞ 贡
柑 ＞ 红江橙和暗柳橙）。这可能与不同品种遗传特性的差异有关。
10 期 万继锋等：柑橘日灼病果皮抗氧化代谢的变化 2013

本研究表明，果实发生日灼后，大量积累，LOX 活性增强，脂质过氧化产物 MDA 含量上升，
使细胞膜脂过氧化加剧（罗华建 等，1999），导致膜损伤和结构改变，细胞的区域化遭到破坏，引
起酚类物质的酶促和非酶促褐变，造成果皮日灼（Andrew & Johnson，1996）。
SOD 是活性氧清除反应过程中第一个发挥作用的抗氧化酶，催化发生歧化反应而生成 O2 和
H2O2，从而减轻了对细胞的伤害。本试验研究表明，果实发生日灼后，SOD 的活性显著下降。原
因可能是日灼发生后机体产生大量的活性氧，超出了 SOD 自身的清除能力，或者由于胁迫程度过重，
SOD 结构受到破坏，活性下降（李英丽 等，2005）。
H2O2 的存在对细胞具有双重作用，一方面 H2O2 的跨膜通透性使得其具有信号分子的作用，另
一方面 H2O2 的过量累积能够加剧对细胞的伤害（陈秋明 等，2008）。POD 是植物体内重要的抗氧
化酶，能有效地清除 H2O2。本试验研究表明，果实发生日灼后，POD 的活性显著增强。原因可能
有二：随着细胞结构的轻度破坏和组织分解，会伴随产生大量的过氧化物，这可能是 POD 活性增强
的原因之一；由于在木质素合成过程中需要过氧化物酶的催化（Donaldson，2001），而日灼症状出
现过程中不可避免地出现细胞壁的木质化和酚类物质的聚合作用，这可能是 POD 活性有所增强的原
因之二。
酶促褐变是由于酚类物质氧化生成黑褐色的醌类物造成的，PPO 是催化褐变反应的关键酶（乜
兰春 等，2004）。PPO 参与许多作物果实的氧化褐变过程。果实日灼褐变现象与高温强光胁迫下果
皮组织 PPO 活性大幅度提高有直接关系（张建光 等，2008）。本试验研究表明，果实发生日灼后，
PPO 活性也显著增强。
AsA 是植物体内有效的抗氧化剂，其不但可以通过抗坏血酸—谷胱甘肽循环清除 H2O2，也可以
清除其他活性氧，并将其转化为无毒物质（高天 等，2006）。谷胱甘肽不只通过 AsA–GSH 循环参
与 AsA 的代谢，而且自身也是一种很重要的抗氧化剂。因此，AsA 和 GSH 的含量水平也影响植物
的抗氧化胁迫能力。本试验结果表明，果实发生日灼后，AsA 和 GSH 的含量显著下降。原因可能
是日灼加剧 AsA 和 GSH 的破坏，抑制了 AsA 和 GSH 的合成；AsA 和 GSH 作为抗氧化剂参与了自
由基的猝灭。
不同柑橘品种田间日灼率不同。果实发生日灼后表皮组织抗氧化代谢失调，细胞内活性氧含量
剧增，抗氧化系统清除活性氧的能力降低，膜质过氧化的主要产物 MDA 的大量积累，从而导致细
胞膜系统过氧化加剧。

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