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Pericarp Structure and Storage Quality of Pyrus ussuriensis Fruits

秋子梨的果皮结构与果实的耐贮性


Jianbasuan and Huagai pears were used as materials to study the relationship between the
changes of pericarp structure and cell wall components and their storage characters. The results show that:
(1) A large amount of small crackles on the pericarp of Huagai pearwas observed. There were a lot of tumor
like objects and little cracks on the surface of J ianbasuan pear. Many damaged areas appeared on the surface
of Jianbasuan pear, and they could connected with each other, and intercellular junctions of the middle part of
pericarp of Jianbasuan pear broke completely and holes appeared on the damaged areas. (2) Compared with
Huagai pear, the content of cellulose, proto pectin and fruit firmness of Jianbasuan being poor storabilitywere
lower, while decay rate, water2soluble pectin and ethylene production were higher.


全 文 :园  艺  学  报  2007, 34 (4) : 1007 - 1010
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2007 - 01 - 18; 修回日期 : 2007 - 04 - 20
基金项目 : 国家自然科学基金项目 (30270924) ; 吉林省教育厅科研计划项目 (吉教科合字 [ 2004 ] 第 57号 )3 通讯作者 Author for correspondence ( E2mail: ganjuli_ 2002@mail1hzau1edu1cn)
秋子梨的果皮结构与果实的耐贮性
刘剑锋 1 , 李国怀 2 , 彭抒昂 23 , 程云清 1
(1 吉林师范大学生命科学学院 , 吉林四平 136000; 2 华中农业大学园艺林学学院 , 武汉 430070)
摘  要 : 以贮藏性较好的花盖梨和贮藏性较差的尖把酸梨为试材 , 研究其果皮表面结构和细胞壁组分
变化与果实耐贮性的关系。结果表明 : ( 1) 花盖梨果皮存在大量细小裂纹 ; 尖把酸梨果皮存在大量瘤状
物 , 裂纹少但有大量破损面 , 破损面处胞间连接已完全破坏并出现空洞。 (2) 尖把酸梨腐烂率极高 , 果实
硬度下降快 , 乙烯释放高峰时间早且峰值高 , 细胞壁中纤维素含量低且下降速度快 , 原果胶含量低而水解
速度快 , 果实品质的劣变较快。
关键词 : 秋子梨 ; 果皮 ; 超微结构 ; 细胞壁
中图分类号 : S 66112  文献标识码 : A  文章编号 : 05132353X (2007) 0421007204
Per icarp Structure and Storage Qua lity of Pyrus ussu riensis Fru its
L IU J ian2feng1 , L I Guo2huai2 , PENG Shu2ang23 , and CHENG Yun2qing1
(1 College of L ife Science, J ilin N orm al U niversity, S iping, J ilin 136000, Ch ina; 2 College of Horticu lture and Forestry, Huazhong
A gricultural U niversity, W uhan 430070, China)
Abstract: J ianbasuan and Huagai pears were used as materials to study the relationship between the
changes of pericarp structure and cell wall components and their storage characters. The results show that:
(1) A large amount of small crackles on the pericarp of Huagai pear was observed. There were a lot of tumor
like objects and little cracks on the surface of J ianbasuan pear. Many damaged areas appeared on the surface
of J ianbasuan pear, and they could connected with each other, and intercellular junctions of the m iddle part of
pericarp of J ianbasuan pear broke comp letely and holes appeared on the damaged areas. (2) Compared with
Huagai pear, the content of cellulose, p roto pectin and fruit firmness of J ianbasuan being poor storability were
lower, while decay rate, water2soluble pectin and ethylene p roduction were higher.
Key words: Pyrus ussuriensis; Pericarp; U ltrastructure; Cell wall
秋子梨 ( Pyrus ussuriensis Maxim. ) 是梨属植物中主要栽培种之一。秋子梨系统的优良品种多数
较耐藏。尖把酸梨与花盖梨是吉林省集安市的两个主要栽培秋子梨品种。花盖梨贮藏性较好而品质一
般。尖把酸梨是集安市的一个地方品种 , 内在品质极佳 , 但贮藏性差 , 易失水和腐烂 , 采后的保鲜运
输成为生产上亟待解决的问题。近年来的研究认为 , 果皮的形态结构及细胞壁组成成分等与采后生
理、耐藏性密切相关 (蒋跃明 等 , 2001; 刘剑锋 等 , 2004)。本研究以秋子梨果实为材料 , 探讨果
实细胞壁组成成分等的变化规律 , 并利用扫描电子显微镜观察其果皮形态结构 , 用以分析采后不耐贮
运的原因 , 为其保鲜运输提供科学依据和实践指导。
1 材料与方法
试验于 2004~2005年于吉林省集安市农业局示范果园进行 , 以 8年生的秋子梨 ( Pyrus ussuriensis
园   艺   学   报 34卷
Maxim. ) 品种尖把酸梨和花盖梨为试材。选择树冠大小和树势相对一致的各 12株进行采样。两品种
的土壤条件及管理情况一致 , 物候期大致相同。
10月 5日开始采样。果实采后立即运回实验室 , 此时的时间记为贮藏后 0 d。梨果实用打孔 (直
径 017 cm , 每袋 25孔 ) 的聚乙烯薄膜袋包装 , 每袋 6 kg, 共 10袋 , 在 (10 ±1) ℃、相对湿度 70%
~80%条件下贮藏。每隔 5 d进行取样 , 每次重复随机取果实 10个 , 重复 3次。
鲜果洗净、切分、液氮处理后 , 置 - 80℃超低温冰箱保存 , 用于纤维素、木质素、果胶的测定
(刘剑锋 等 , 2004)。贮藏 1 d后开始检查腐烂率 , 每天及时分拣出腐烂果实 , 每 5 d统计 1次 , 并
进行硬度和乙烯释放量的测定 (刘剑锋 等 , 2003)。应用 SAS811软件中的 ANOVA过程作差异显著
性分析。
扫描电镜样品的制备按林河通等 ( 2002) 的方法进行。2004年 10月 6日 , 用水冲洗采收后果
实 , 用双刃刀片切取赤道部宽约为 3 mm ×2 mm , 厚度约为 115 mm的果皮横切面数块 , 投入 011
mol·L - 1磷酸缓冲液配制的 215% (pH 618) 的戊二醛溶液中 , 在 4℃冰箱内固定 24 h。经相应的磷
酸缓冲液漂洗后 , 用梯度叔丁醇分 5级脱水 , 用 100%叔丁醇浸没 10 m in后放入真空干燥器中干燥 40
~60 m in。干燥后用电导胶分别把样品粘贴在样品台上 , 观察面朝上。用 JFC21200型镀膜仪镀金膜 ,
置于 KYKY21000B型扫描电子显微镜下观察拍片。
2 结果与分析
211 两个秋子梨品种果实表皮结构的差异
秋子梨果实表面被覆角质层及蜡质。花盖梨果皮表面粗糙 , 蜡层厚而难以观察到气孔或皮孔 , 也
无法观察到细胞的排列 ; 果皮有大量小山丘状突起 , 直径为 10~50μm不等 (图版 , 1 ) ; 在山丘状
突起物的底部 , 存在大量细小裂纹及瘤状果点 , 裂纹一般较长 , 在山丘状突起物的顶端则很少有裂纹
(图版 , 2、3) ; 没有观测到大面积破损面。
尖把酸梨与之明显不同 , 表皮高低起伏 , 无明显的山丘状突起物 (图版 , 4 ) , 裂纹相对少见
(图版 , 5) , 瘤状果点较多 , 其直径为 1~10μm不等 (图版 , 6) ; 此外表皮可观察到大量大面积表
皮破损面 , 在 100倍放大倍数下 , 常可观察到 2个直径 80~120μm的表皮破损面 , 破损面呈近似的
圆形 , 也有的呈五星或六星形 , 而且有的两个破损面还可相互连接形成更大的破损面 (图版 , 7 ) ;
在破损面上可观察到蜡质大面积脱落并暴露出中果皮 , 还有大量即将脱落的片层结构 (图版 , 8 )。
在 2 000倍的放大倍数下 , 可观察到中果皮的细胞间连接已经完全破坏 , 而且胞间出现直径为 3~20
μm的孔隙 (图版 , 9)。
212 两个秋子梨品种果实硬度、腐烂率及乙烯释放量变化的差异
图 1, A显示 , 在果实贮藏的 0 d, 两品种硬度无显著性差异 , 此后尖把酸梨果实硬度均显著低
于花盖梨果实 ( P < 0105)。
由图 1, B可见 , 随着贮藏天数的增加 , 尖把酸梨果实的腐烂率上升速度较花盖梨高得多 , 在贮
藏 30 d时腐烂率高达 79125% , 而花盖梨仅为 15156%。
两个秋子梨品种的乙烯释放量变化趋势较为接近 , 均呈单峰曲线。但尖把酸梨果实的乙烯释放高
峰出现时间早于花盖梨果实 (图 1, C)。结合果实的硬度变化与腐烂率的变化情况来看 , 尖把酸梨相
对花盖梨而言是不耐贮藏的品种。
213 两个秋子梨品种果实纤维素、木质素及果胶含量变化的差异
两个秋子梨品种果实中的纤维素在贮藏过程呈逐渐下降的趋势 (图 2, A )。同期两品种的纤维
素含量相比 , 尖把酸梨显著低于花盖梨 ( P < 0105)。
由图 2, B可见 , 两个秋子梨品种果实中木质素的含量在果实贮藏过程中呈逐渐上升的趋势 , 在
8001
 3期 刘剑锋等 : 秋子梨的果皮结构与果实耐贮性  
贮藏的 5 d前 , 尖把酸梨均显著低于花盖梨 ( P < 0105) , 此后 , 两者无显著性差异。
两品种的原果胶含量逐渐下降 , 而水溶性果胶含量持续上升 (图 2, C)。在果实贮藏的 0 d, 花
盖梨原果胶与水溶性果胶含量均极显著高于尖把酸梨 ( P < 0101)。贮藏后 30 d, 尖把酸梨水溶性果
胶反而显著高于花盖梨 ( P < 0105)。这意味着原果胶的迅速降解可能是尖把酸梨较差的贮藏的生理
学原因之一。
3 讨论
有研究表明 , 果实表皮的破裂可导致真菌菌丝的侵入与生长繁殖 , 破坏栅状组织等 , 是导致果实
迅速霉烂的原因之一 (许晓春 等 , 2005)。在果实的成熟衰老过程中 , 常伴随细胞壁结构的变化和
组成细胞壁的纤维素、果胶质的酶促分解过程。因此 , 果实的表皮结构与果实细胞壁的组成均与果实
的贮藏性状密切相关。本研究的结果表明 : 尖把酸梨果实采收时果皮表皮局部易脱落形成大面积的表
皮破损面 , 腐烂率极高 , 硬度下降快 , 乙烯释放高峰来得早。此外 , 其细胞壁中纤维素含量低且下降
速度快 , 原果胶含量低而水解速度快 , 这些不良的贮藏性状与其果皮结构上的破损及细胞壁组成成分
中纤维素、果胶的分解似乎均有密切的关系。尖把酸梨果实刚采收时外观完好 , 但事实上其表皮早已
存在的大面积破损 , 这似乎暗示着在果实采收前病原生物即已通过这些通道进入果实。因此 , 采后果
实涂膜或防腐剂可能并不能改善其贮藏性能 , 在果实生长过程中解决其果皮破损的问题可能对尖把酸
梨贮藏性的改善有重要意义。
9001
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图版说明 : 1. 花盖梨果实表皮 , ×100; 2. 花盖梨果皮表面裂纹 , ×1 000; 3. 花盖梨果皮表面果点 , ×1 000; 4. 尖把酸梨果实表
皮 , ×100; 5. 尖把酸梨果实表面裂纹 , ×1 000; 6. 尖把酸梨果皮表面果点 , ×1 000; 7. 尖把酸梨果实外表皮破损面间可相互连
接 , ×100; 8. 尖把酸梨果皮外表皮脱落 , ×500; 9. 尖把酸梨中果皮胞间连接已完全破坏并出现孔隙 , ×2 000。Cu. 角质层 ; C.
裂缝 ; FD. 果点 ; B. 破损处 ; LE. 下表皮 ; H. 空洞。
Explana tion of pla tes: 1. Ep iderm is of Huagai pear, ×100; 2. Cracks appeared on the surface of Huagai pear, ×1 000; 3. Fruit dot on the
surface of Huagai pear, ×1 000; 4. Ep iderm is of J ianbasuan pear, ×100; 5. Cracks appeared on the surface of J ianbasuan pear, ×1 000; 6.
Fruit dot on the surface of J ianbasuan pear, ×1 000; 7. B reakage connected with each other on the surface of J ianbasuan pear fruit, ×100; 8.
Ep iderm is of J ianbasuan pear fall off, ×500; 9. Intercellular junctions of the m iddle part of pericarp of J ianbasuan pear broken comp letely and
holes appeared, ×2 000. Cu. Cuticle; C. Crack; FD. Fruit dot; B. B reakage; LE. Lower ep iderm is; H. Hole.
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