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Relationship between Coloration and Antioxidant Enzymes in ‘Fuji’ Apple Fruit

红富士苹果果实着色与抗氧化酶活性的关系



全 文 :园 艺 学 报 2004,
Acta Honicuhurae Sinica
红富士苹果果实着色与抗氧化酶活性的关系
郄光发 刘俊华 董晓颖 李培环 刘成连 王永章 原永兵
(莱阳农学院园艺系,莱阳265200)
摘 要:以红富士苹果 (Malus×domestica Borkh‘Fuji’)为试材,通过测定不同时期果皮内色素含量
与抗氧化酶活性水平,对苹果着色和抗氧化的关系进行了研究。结果表明,花青苷的含量变化与果实抗氧
化酶活性密切相关。果实着色前超氧化物歧化酶 (SOD)、过氧化物酶 (POD)活性较高,随着果实着色活
性逐渐下降。套袋可抑制果实抗氧化酶活性,着色期去袋后,SOD、POD活性迅速升高;去袋2 d后,随
着果皮内花青苷的积累,抗氧化酶活性逐渐下降。脂氧合酶 (LOX)的活性也与花青苷含量的变化密切相
关。LOX活性在果实着色前2—3周出现一次高峰,峰后随着花青苷的积累而逐渐降低。
关键词:苹果;着色;花青苷;抗氧化;套袋
中图分类号:S 661.1 文献标识码:A 文章编号:0513-353X(2004)03-0347-03
Relationship between Coloration and Antioxidant Enzymes in‘Fuji’Apple
Fruit
Qie Guangfa,Liu Junhua,Dong Xiaoying,Li Peihuan,Liu Chenglian,Wang Yongzhang,and Yuan Yongbing
(Department ofHorticulture,Laiyang Agricultural Colege,Laiyang 265200,China)
Abstract:Apple(Malus×domestica Borkh‘Fuji’)fruit was used to study the relationship between
coloration and antioxidant enzymes.The contents of pigments and the activities of antioxidant enzymes in bag-
ging and non-bagging fruits were measured at different time during ripening period. e results showed that the
change of anthocyanin content was closely correlated with the activities of antioxidant enzymes.Th e activities
of SOD and POD were high before coloration and then decreased obviously as red color developed.Bagging in-
hibited the activities of SOD and POD. en fruit was bag.removed in color.turning stage.the activities of
SOD and POD increased sharply in the first 2 days.then dec reased signifcantly with the accumulation of an-
thocyanin from 2 days after bag.remova1.In addition,LOX activity Was closely corelated with the change of
anthocyanin content.LOX activity appeared highest at 2—3 weeks before the color-turning stage,and de‘
clined with the accumulation of anthocyanin.
Key words:Apple;Coloration;Anthocyanin;Antioxidant;Bagging
1 目的、材料与方法
花青苷是重要的抗氧化物质,红色苹果在果实成熟期果皮中花青苷大量积累有利于果皮抵抗光氧
化损伤 】¨。套袋果实在着色期去袋后会突然见光,这种突发性光氧化逆境与果实着色的关系尚未见
报道。作者研究了套袋技术对花青苷合成与抗氧化酶活性变化的影响,初步揭示了花青苷代谢与抗氧
化之间的关系,为研究果实着色及其与抗氧化衰老的关系提供了新的线索。
试验于2001~2002年在山东莱阳市一果园进行。本文为2002年的结果。以13年生红富士 (Ma-
lus×domestica Borkh‘Fuji’)为试材,盛花后30 d进行果实套袋处理 (不套袋果为对照)。分两阶段
收稿日期:2003—07—17;修回日期:2003—1O一17
基金项目:国家自然科学基金资助项目 (39970521,30270920)
}通讯作者Corresponding author
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园 艺 学 报 31卷
取样,第一阶段从花后 127 d开始,每隔7 d取样 1次,共6次。第二阶段从花后 160 d开始,先将
部分套袋果摘袋 (作去袋处理),在去袋后 1、2、4、8、16、24 d取样,每次取套袋果、去袋果和对
照果。每处理每次随机采 15个果实,重复3次。
测定花青苷含量 引,叶绿素含量 ,超氧化
物歧化酶 (SOD)和过氧化物酶 (POD)活
性 刊 ,酯氧合酶 LOX活性 ,可溶性蛋白质含
量。
2 结果与分析
2.1 套袋对果皮内花青苷和叶绿素含量的影响
盛花后 127~150 d,对照与套袋果花青苷含
量均较低,但从 160 d起对照果花青苷含量迅速
增加。去袋果花青苷含量在去袋后2 d内变化较
小,袋第3天起开始明显增加。叶绿素含量则从
盛花后 127 d起开始不断降低,套袋果此时的叶
绿素含量是对照的25% (图1)。
2.2 果实着色期SOD和POD活性变化
图2表明,对照与套袋果内SOD活性的变化
趋势相似,在成熟前期较高而后期较低,对照果
始终高于套袋果实。去袋后 SOD活性迅速升高,
去袋 1 d后是去袋前的3.7l倍。虽然此期内对照
与套袋果的SOD活性也有所增加,但其变化幅度
分别是去袋果的 11%和6%。去袋 2 d后 SOD活
性开始下降,并在第 4天降到一个较低的水平,
以后又缓慢增加。
从花后 127 d开始,POD活性随果实的成熟
而逐渐降低,但在花后 160 d左右不同处理的果
实却同时出现一个高峰。对照果POD活性始终高
于套袋果。去袋后,POD活性在去袋当天迅速升
高,去袋1 d后比去袋前提高了38%,其变化幅
度分别是套袋与对照果的2.9和6.8倍。去袋2 d
后 POD活性逐渐降低 (图2)。
套袋能影响果皮内SOD和POD酶活性的可
能原因一是套袋阻止了外界因子对果皮的刺激,
减少了果皮内自由基的产生,二是果实去袋后遭
受强光胁迫,引起组织内抗氧化酶活性变化及一
些保护物质含量的增加 J¨。套袋果实去袋后 2 d
内花青苷没有明显积累,而此期内SOD、POD活
性却迅速升高,这对保护刚去袋果实、防止氧化
损伤具有重要作用。从去袋2 d后开始,随着着
色的增加,SOD、POD活性便随之降低。可见,
抗氧化酶和花青苷在果实抗氧化过程中都有重要
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图1 红富士果实着色进程及套袋技术对果皮内
花青苷、叶绿素含量的影响
. 1 Time eour~ ofeoloralion andthe efleas
ofbagging OHthe contents ofp~ .-ntsIn
‘F i’applefr.1it
盛花后天数 Days after ful bloom (d)
图2 红富士果皮内SOD和POD活性的变化
Fig.2 The changesirathe activities ofSOD andPO D
inthe skin of‘F哪i’applefruit
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3期 郄光发等:红富士苹果果实着色与抗氧化酶活性的关系 349
作用,并有一定互补关系。苹果果实受病菌侵染 8『 . 对照 c 0nI∞l
时,花青苷会作为抗病物质被诱导 。套袋果实 言7} 一 。 裘Bagging
去袋后花青苷迅速合成是否与光氧化诱导有关还 { I / ,去袋Bag Ⅲ0Ⅷ
有待于进一步研究。 蓉 f 尸\\
2.3果实着色期LOX活性的变化 一 『 -
断升 7 重4140d 3 f上 高,对照果在花后前后出现一次高峰, 3} o、
而后逐渐降低。套袋果LOX活性的变化与对照果
实相似,但高峰较对照晚1周左右。在盛花后 盛花后天数Days加 fun bI。。m(d)
160 d去袋后,LOX活性在去袋后2 d内略有升
高,而后逐渐降低。从整个过程看,LOX活性在
着色前明显高于着色时,并且在着色期内,对照
与去袋果的LOX活性略高于套袋果。
图3 红富士果皮内LOX的活性变化动态
Fig.3 The dynamic changes in the activites of LOX
inthe skil of‘ruji’applefruit
LOX活性变化与果实成熟衰老密切相关 。本试验中LOX活性高峰出现在果实转色之前,这与
番茄果实LOX活性高峰出现在转红期之前 类似。套袋果LOX活性高峰晚于对照果一周左右,其原
因可能是由于套袋延缓了果实衰老。另外,随着果实着色,LOX活性又逐渐降低,这可能与花青苷
含量在一定程度上增强了果实的抗氧化能力有关。
参考文献:
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