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不同浓度茉莉酸甲酯对春蜜桃果实品质的影响

2018-06-28李秋利高登涛魏志峰王志强刘军伟杨文佳

浙江农业学报 2018年6期
关键词:蜜桃甲酯单果

李秋利,高登涛,魏志峰,王志强,刘军伟,杨文佳

(中国农业科学院 郑州果树研究所,河南 郑州 450009)

不同浓度茉莉酸甲酯对春蜜桃果实品质的影响

李秋利,高登涛*,魏志峰,王志强,刘军伟,杨文佳

(中国农业科学院 郑州果树研究所,河南 郑州 450009)

摘 要:探讨不同浓度茉莉酸甲酯(MJ)对桃果实品质的影响,以早熟桃春蜜为试材,于果实发育S3时期(果实第二次快速生长期)用125、250、500、1000和2000mg·L-15个不同浓度MJ对早熟桃进行处理,研究果实发育期以及成熟期的单果质量、纵横径、可溶性固形物、可滴定酸、色泽、果实硬度等品质指标的变化。结果表明,与对照相比,250mg·L-1MJ处理显著增大了春蜜桃果实的单果质量及纵横径,125和500mg·L-1MJ处理则无显著变化,而1000和2000mg·L-1MJ处理比对照显著减小;不同浓度MJ处理均增加了果实中可溶性固形物含量,降低了可滴定酸含量,但处理间无显著差异;250和2000mg·L-1MJ处理增大了果实硬度,其他处理与对照相比无显著差异;MJ处理对桃果实的着色影响不显著;在果实成熟期,单果质量、纵横径、果实硬度及着色研究效果与果实生长期结果相一致;不同浓度MJ处理增大了春蜜桃果实的固酸比,处理间差异不显著;不同浓度MJ处理对果实的果形指数、可溶性固形物、可滴定酸含量无显著影响(P>0.05)。综合来看,250mg·L-1MJ处理浓度在早熟桃春蜜上有较好的应用效果。

关键词:桃;茉莉酸甲酯;果实品质

茉莉酸类物质(jasmonates,JAs)[1]包括茉莉酸(jasmonic acid,JA)及其挥发性酯类衍生物茉莉酸甲酯(methyl-jasmonate,MJ)[2]和其他氨基酸类衍生物,在植物界普遍存在,可以调控植物的生长发育,促进次生代谢产物合成[3-4],亦可作用于植物受体细胞,诱导多种胁迫应答基因的表达以及防御反应物质的生成,提高植物对生物胁迫和非生物胁迫的抗性[5]。

目前,已有学者开展了茉莉酸类物质在多种果树上的应用研究,其中,茉莉酸甲酯对果实采后品质方面研究较多,有研究证明,茉莉酸甲酯可以改善果实在贮藏期的果实品质[6-7],提升果实的耐贮性;茉莉酸甲酯还能够影响果实着色、香气及抗病性等方面的果实品质,有研究发现,茉莉酸甲酯处理可以提高葡萄[8]、苹果[9-10]等花色苷含量,改善果实色泽,提高草莓[11]、甜罗勒[12]的香气品质,缓解芒果[13]、桃[14]果实冻害,抑制葡萄[15]、芒果[13]等水果的发病率,提高不同果实的抗病性等,而关于不同浓度茉莉酸类物质对桃树果实品质的影响还鲜有报道。春蜜桃是中国农业科学院郑州果树研究所培育的早熟桃品种[16],因其早熟,自花结实率高,果实着色艳丽,果肉风味甜,产量稳定,栽培适应性强,在生产上很受欢迎,发展很快,是极具发展潜力的一个品种。因此我们选取了春蜜桃作为研究试材,在其果实S3时期(果实第二次快速生长期)对果实进行处理,以期探明不同浓度MJ处理对早熟桃果实品质的影响,得出MJ在早熟桃应用中的最佳浓度,为以后进行桃栽培等相关研究提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 实验材料

实验于2016年3月至8月在郑州进行,供试品种为春蜜,树龄4a,实验园位于郑州市惠济区,果园面积0.6 hm2,南北行栽植,株行距1.5 m×2.5 m,生长结果正常,全园统一正常土肥水管理。

1.2 实验处理方法

选择长势基本一致的树体作为试材,于果实S3时期(果实第二次快速生长期),用125、250、500、1000、2000mg·L-15个不同浓度MJ喷施果树处理,连续喷施2次,时间间隔为7d,具体处理时间为当天下午4:00以后,以喷施清水作为对照,处理和对照均加入体积分数0.05%的Tween-80(非离子型表面活性剂,用作展开剂),单株小区,6次重复,第一次处理后,每5d取一次样,直至果实成熟(达到最佳食用品质的时间)。取样时间固定在每日上午9:00—10:00,从不同果树中部外围随机采摘果形端正、无病虫害的果实,采后带回实验室,检测各项果实品质指标。

1.3 果实品质指标的测定

1.3.1 单果质量

单果质量采用电子天平(E5500S,Sartorius,德国)进行称重,记录结果保留两位小数,再求平均值,其质量用g表示。

1.3.2 果实纵、横径及果形指数

果实纵、横径采用精度为0.02mm游标卡尺(16FN,广州)进行测量,果形指数以果实纵径和横径的比值表示。

1.3.3 可溶性固形物、可滴定酸含量及固酸比

采用手持数字折射仪(PR-101,At ago,日本)测量可溶性固形物的百分含量,每个果实在缝合线左右赤道部位对称测定2次,取其平均值,含量用%表示;可滴定酸含量采用NaOH滴定法[17]进行检测,固酸比以可溶性固形物与可滴定酸含量的比值表示。

1.3.4 果实色泽

采用CR-400手持色差计(Konica Minolta,日本)测定每个果实的色泽。果实色泽以L*、a*、b*三项指标表示,其中L*值表示颜色亮度,取值范围为[1,100],L*值越大,表示果面亮度越高;a*值代表红绿色差指标,取值范围[-60,+60],正值为红色,负值为绿色,绝对值越大,颜色越深;b*值代表黄蓝色差指标,取值范围[-60,+60],正值为黄色,负值为蓝色;绝对值越大,颜色越深。

利用a*值和b*值可以计算出色调角(hue angle,h*),h*为综合颜色指标,从0~180依次表现为紫红、红、橙、黄、黄绿、绿、蓝绿[18]。

1.3.5 果实硬度

果实硬度采用水果硬度计(浙江托普仪器有限公司,GY-4-J型)进行测定,硬度计探头的直径0.8cm,去果实胴部果皮测定果肉硬度,每果测3次,取平均值。

1.4 数据处理

采用Excel 2010和SPSS 18.0数据处理软件进行统计和分析,采用单因素方差分析和LSD法比较不同处理间的差异显著性(α<0.05水平差异显著),数据以平均值±标准差(mean±SE)表示。

2 结果与分析

2.1 不同浓度茉莉酸甲酯处理对春蜜桃果实发育时期果实品质影响

2.1.1 对春蜜桃单果质量、纵横径的影响

从图1可以看出,不同浓度处理与对照果实的生长都呈线性增长趋势,与对照相比,不同浓度MJ处理对果实的单果质量及纵横径影响不一,其中250mg·L-1MJ处理增大了果实的单果质量及纵横径,125、500mg·L-1MJ与对照相比无显著变化,但1000、2000mg·L-1MJ比对照显著减小,说明随着处理浓度的升高单果质量及纵横径并不是逐渐升高,浓度过高会抑制果实的生长,起到相反的效果。单果质量及纵、横径结果显示250mg·L-1MJ处理效果最好。

MJ-1、MJ-2、MJ-3、MJ-4和MJ-5分别代表浓度为125、250、500、1000、2000mg·L-1茉莉酸甲酯处理。下同。MJ-1,MJ-2,MJ-3,MJ-4 and MJ-5 shown in the figure represented the treatments of 125,250,500,1000 and 2000mg·L-1 methyl-jasmonate,respectively.The same as below.图1 茉莉酸甲酯对春蜜桃单果质量、纵横径的影响Fig.1 Effects of methyl-jasmonate on single fruit weight,longitudinal diameter and transverse diameter of Chunmi peach

2.1.2 对春蜜桃可溶性固形物、可滴定酸含量的影响

从图2可以看出,随着春蜜桃果实的成熟,MJ处理与对照果实中可溶性固形物含量总体均呈线性增长,可滴定酸含量呈下降趋势。不同时期,各处理果实中可溶性固形物含量均高于对照,可滴定酸含量均低于对照,处理间差异不显著。可见MJ处理增加了桃果实中可溶性固形物含量,降低了可滴定酸含量,但处理间无显著差异。

2.1.3 对春蜜桃果面色泽参数的影响

图2 茉莉酸甲酯对春蜜桃可溶性固形物、可滴定酸含量的影响Fig.2 Effects of methyl-jasmonate on soluble solid content and titratable acid content of Chunmi peach

在春蜜桃果实发育成熟过程中,对照和处理色泽指标L*值均呈下降趋势,表明果皮亮度不断下降,不同时期各处理L*值与对照差异不显著;随着果皮颜色由绿变红,对照与处理色差指标a*值由负转正,并逐渐升高,表明果皮颜色红色不断加深,不同时期各处理a*值与对照差异不显著;b*值随果实发育呈下降趋势,不同时期各处理b*值与对照无显著差异;随着桃果实颜色由绿色转为红色,h*值逐渐下降,不同时期各处理h*值与对照相比均无显著差异,说明MJ处理对桃果实的着色影响不显著。

2.1.4 对春蜜桃果实硬度的影响

由图4可知,春蜜桃果实硬度随果实生长发育期的延长呈下降趋势,不同处理在果实发育过程中导致果实硬度下降速度不一样,与对照相比,同时期的250和2000mg·L-1MJ处理果实硬度更大,其他处理与对照相比无显著差异。

2.2 不同浓度茉莉酸甲酯处理对成熟期春蜜桃果实品质的影响

从表1看出,经过LSD0.05分析,在成熟期,与对照相比,不同浓度MJ处理增大了春蜜桃果实的固酸比,处理间差异不显著,但不同浓度MJ处理对果实的果形指数、h*、可溶性固形物、可滴定酸含量无显著影响(P>0.05),250mg·L-1MJ处理显著增大了春蜜桃单果质量、纵横经(P<0.05),125、500mg·L-1MJ处理对桃单果质量、纵横径无显著影响,但1000、2000mg·L-1MJ处理显著减小了桃的单果质量、纵横径,250、2000mg·L-1MJ显著增大了果实硬度(P<0.05),其他处理较对照无显著差异。不同浓度茉莉酸甲酯处理对春蜜桃成熟期果实外观的影响,如图5所示。

图3 茉莉酸甲酯对春蜜桃果面色泽参数的影响Fig.3 Effects of methyl-jasmonate on skin color parameters of Chunmi peach

图4 茉莉酸甲酯对春蜜桃果实硬度的影响Fig.4 Effect of methyl-jasmonate on fruit firmness of Chunmi peach

3 讨论与结论

表1不同浓度茉莉酸甲酯处理对成熟期春蜜桃果实品质的影响

Table1Effects of different concentrations of methyl-jasmonate on fruit quality of Chunmi peach at maturation period

处理Treatment/(mg·L-1 MJ)单果质量Single fruitweight/g纵径Longitudinaldiameter/mm横径Transversediameter/mm果形指数Fruit shapeindexh*果实硬度Firmness/(kg·cm-2)可溶性固形物Soluble solidcontent/%可滴定酸Titratableacidcontent/%固酸比The ratio ofsoluble solidsto acidity0(CK)151.00±1.12 b63.66±0.80 b63.71±0.18 b1.00±0.03 a33.37±1.97 a2.71±0.26 b10.11±1.36 a0.66±0.03 a15.32±0.52 b125154.79±2.41 b63.50±0.56 b63.82±0.48 b1.00±0.04 a34.23±2.25 a2.46±0.17 b10.92±1.78 a0.62±0.02 a17.70±0.60 a250164.83±2.56 a65.80±0.35 a65.74±0.25 a1.00±0.02 a34.48±2.58 a3.51±0.19 a11.40±1.31 a0.63±0.02 a18.00±1.03 a500155.09±1.11 b62.55±0.65 b62.50±0.95 b1.00±0.01 a33.65±1.70 a2.49±0.10 b10.75±1.91 a0.62±0.03 a17.25±0.82 a1000141.46±3.46 c59.54±0.48 c59.22±0.94 c1.01±0.01 a34.25±3.17 a2.30±0.10 b10.95±0.93 a0.60±0.02 a18.24±0.49 a2000137.44±1.66 c58.84±0.34 c58.41±1.76 c1.01±0.02 a34.16±3.17 a3.60±0.26 a11.28±1.04 a0.65±0.03 a17.35±0.63 a

同列不同行数据后没有相同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05)。

Different small letters in the same column meant significant difference at 0.05 level among treatments.

图5 不同浓度茉莉酸甲酯处理对成熟期春蜜桃果实外观的影响Fig.5 Effects of different concentrations of methyl-jasmonate on Chunmi peach at maturation period

果实的大小是衡量果实外在品质很直观的一个指标,不同浓度MJ处理对早熟桃春蜜果实品质的影响显示,250mg·L-1MJ处理显著增大了桃果实的单果质量及纵横径,125和500mg·L-1MJ处理与对照相比无显著变化,1000和2000mg·L-1MJ处理比对照显著减小,Soto等[19]利用DA-meter无损装置研究了MJ对桃在成熟期的生理作用,指出外源MJ处理使桃果实成熟瞬时减缓与乙烯和生长素相关基因有关;Tatsuki等[20]研究指出ACC合酶(1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid synthase)的一个基因PpACS1的表达量与乙烯产量及吲哚乙酸(indole-3-acetic acid,IAA)诱导基因表达三者呈现相同的趋势。结合本研究结果,分析原因可能是250mg·L-1MJ调控了桃的生长发育,促进了生长素等相关基因的表达,增加了桃果实中生长素含量,但随着浓度的升高,MJ亦可抑制果实中生长素相关基因的合成,造成1000和2000mg·L-1处理果实减小,125mg·L-1处理中MJ的调控作用还未发挥到最大,500mg·L-1MJ处理使果实的抑制程度与促进程度相当,导致果实大小基本与对照相一致。果实色泽是外观品质的重要指标,本实验结果显示,MJ处理对春蜜桃果实生长发育期和成熟期的色泽指标L*值、a*值、b*值和h*值影响均不显著,有研究指出MJ可以促进苹果[21]、山莓[22]、葡萄[23]上果实的着色,本研究结果与葡萄、山莓、苹果上不同,这可能是由于树种不同,MJ处理应用效果不一,MJ处理未能激发诱导春蜜桃果实花色苷等相关基因的表达,未能促进花色苷含量的升高,改善果实的色泽,具体原因需要进行进一步研究。可溶性固形物和可滴定酸含量反映了果实的内在品质,不同浓度MJ处理在果实生长过程中均增加了果实中可溶性固形物含量,降低了可滴定酸含量,处理间无显著差异,说明不同浓度MJ处理在果实发育过程中还提高了果实的甜度,降低了果实的酸度。果实硬度与果实贮藏有着十分密切的关系,本研究结果表明,250和2000mg·L-1MJ处理增大了果实硬度,其他处理与对照相比无显著差异。总体来说,250mg·L-1MJ处理效果相较于对照对提高果实品质有一定的促进作用,相对于其他处理浓度有更好的应用效果,实验证明并不是浓度越高效果越好,可见浓度在生产上起着相当重要的作用。

在果实成熟期,单果质量、纵横径、果实硬度及果实着色与果实生长期结果相一致,说明不同浓度MJ处理对果实的外观品质影响与果实生长期一样,不同浓度结果表现不一,250mg·L-1MJ处理增大了果实的单果质量、纵横经、果实硬度,效果最好,说明250mg·L-1MJ提高了果实的大小及果实的硬度,促进了果实外观品质的改善。不同浓度MJ处理增大了成熟期春蜜桃果实的固酸比,处理间差异不显著,得出MJ处理对果实成熟期的内在品质也有了改善,改善了果实的口感,不同浓度MJ处理对果实的果形指数、可溶性固形物、可滴定酸含量无显著影响,说明在果实成熟期不同浓度MJ处理并不影响果实的果形及一些内在品质。

这一研究结果说明,MJ与其他植物激素类似,具有显著的浓度效应,不同浓度下,MJ可以起到诱导、促进甚至抑制等不同的作用。此外,孙晓文等[24]还指出,不同树种或者同种树种的不同组织器官对MJ的敏感程度也不同,MJ的施用时期可以影响其作用效果,所以,在使用MJ之前,必须通过试验确定适宜的浓度、时期,然后进行应用。

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Effectofdifferentconcentrationsofmethyl-jasmonateonfruitqualityofChunmipeach

LI Qiuli,GAO Dengtao*,WEI Zhifeng,WANG Zhiqiang,LIU Junwei,YANG Wenjia

(ZhengzhouFruitResearchInstitute,CAAS,Zhengzhou450009,China)

Abstract:Early maturing peach Chunmi was treated with different concentrations of methyl-jasmonate(MJ) to discuss its effect on fruit quality.Chunmi peach treated with of 125,250,500,1000 and 2000mg·L-1MJ at S3 stage were taken as the test materials to study the changes of single fruit weight,longitudinal and transverse diameter,soluble solid content,titratable acid content,firmness and color parameters of fruit during fruit development and ripening stage.The results showed that the single fruit weight,longitudinal and transverse diameter of Chunmi peach were significantly increased in 250mg·L-1MJ treatment,were decreased significantly in 1000 and 2000mg·L-1MJ treatment,while there was no significant difference in 125 and500mg·L-1MJ treatment compared with the control group.Different concentrations of MJ treatment increased the soluble solid content,reduced titratable acid content,but showed no significant difference among treatments.The firmness of fruit was increased in 250 and 2000mg·L-1MJ treatment,while there was no significant difference by the other MJ treatments compared with the control group.The color parameters showed no significant difference in all MJ treatments compared with the control group.The results of single fruit weight,longitudinal and transverse diameter,firmness and color parameters of fruit during fruit development period were consistent with that during fruit mature period.Different concentrations of MJ treatment increased the ratio of soluble solids to acidity,but there was no significant difference among treatments during fruit mature period.The fruit shape index,soluble solid content and titratable acid content showed no significant difference in all MJ treatments compared with the control group during fruit mature period.In conclusion,the 250mg·L-1concentration of MJ was shown better application effect on the early maturing peach Chunmi during fruit development and ripening stage.

Key words:peach;methyl-jasmonate;fruit quality

中图分类号:S662.1

A

文章编号:1004-1524(2018)06-0985-07

收稿日期:2017-08-29

基金项目:中国农业科学院基本科研业务费(1613112017205);中国农业科学院科技创新工程(CAAS-ASTIP-2016-ZFRI-05)

作者简介:李秋利(1986—),女,河南灵宝人,硕士,主要从事果树栽培生理研究。E-mail:1069736516@qq.com

,高登涛,E-mail:gaodengtao@caas.cn

10.3969/j.issn.1004-1524.2018.06.14

(责任编辑张 韵)

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