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石细胞对梨果实品质的影响及应对措施

2015-01-23孙秋红何子顺

中国果菜 2015年6期
关键词:香梨木质素套袋

孙秋红何子顺

(1.淄博张店区牧龙山绿化管理处,山东淄博 255000;2.库尔勒市香梨研究中心,新疆库尔勒 841000)

石细胞对梨果实品质的影响及应对措施

孙秋红1何子顺2*

(1.淄博张店区牧龙山绿化管理处,山东淄博 255000;2.库尔勒市香梨研究中心,新疆库尔勒 841000)

为了探明梨果实石细胞对梨果实品质的影响以及降低影响的措施,本文对石细胞的特性、石细胞对品质的影响以及石细胞的形成因素进行了分析,从果实套袋、改善光照条件、喷施药剂三个方面提出了降低石细胞影响的措施。

梨;石细胞;品质

随着生活水平的提高,人们在梨果品消费方面逐渐增加了对品质的关注。梨果实的品质由多个因素构成,石细胞是影响梨果实品质的重要因素之一。石细胞是梨果实中的一类厚壁细胞,它影响梨果实的食用品质和加工品质。探明石细胞对梨果实品质的影响,采取有效措施降低其影响,对提高梨果实品质有重要意义。研究表明,石细胞的梨果实影响品质,是由石细胞团直径的大小和密度共同决定[1]。石细胞团直径的大小和密度与品种、内部生理因素和外界环境因素密切相关。然而,目前在有关降低石细胞对梨果实品质措施方面的报道不多。鉴于此,本文就石细胞对梨果实品质的影响,以及切实可行的降低其对梨果品质量影响的措施进行综述,以期在生产上为提高梨果实品质提供参考。

1 石细胞和梨果实的品质

1.1 石细胞

石细胞是由薄壁细胞在其初生壁上沉积次生壁(主要成分为木质素)而形成的厚壁细胞。由于具有硬化的壁,所以称为石细胞。在分类上属于短石细胞,由大量木质素和纤维素组成。石细胞在果肉中单个或成群存在,成群的石细胞称为石细胞团,一般所说“石细胞”实际就是由多数石细胞组成的石细胞团[2]。在吃梨时,人们不能感觉到单个石细胞,但可以感觉到直径较大的石细胞团,尤其是在吃到梨核时,嘴里可感到像沙粒一样的东西,这就是石细胞团。这样的石细胞团直径一般都在0.5mm以上,肉眼可分辨,现已测得最大的石细胞团直径达到1.5mm[3]。

石细胞的形态多种多样,大小和形状差异很大,石细胞团形状不规则,有近圆形、长圆形、四棱角形以及其他不规则形状。梨果实不同部位石细胞团直径大小和密度不同,一般近果核处石细胞团直径最大、密度较大。研究表明,石细胞形成的主要时期是梨果实的细胞分裂期,即花后1~11周[4]。因此,在栽培生产中,采取适当的农业措施来控制和减少石细胞形成,关键应在梨果实细胞分裂期前采取措施。

1.2 石细胞对梨果实品质的影响

通常认为,梨果肉质地的粗细是石细胞团直径大小与密度综合作用的结果。果实中石细胞团直径较大、密度较高的品种肉质较粗,口感多渣。研究表明,梨石细胞团直径小于150μm的,食用时不容易感觉出来,如巴梨、锦丰梨、早酥梨等,这样的种肉质细、含渣少、口感好。石细胞团直径在300μm以上的梨品种果肉质地较粗,口感多渣,如花盖梨、安梨、尖把梨等[5]。

石细胞团直径大、但密度小,或者石细胞团密度大、但石细胞团直径小,以上两种情况石细胞团对梨果实品质影响不大,前者如南果梨,后者如苹果梨、莱阳梨[1]。

2 影响石细胞形成的因素

2.1 品种

石细胞团的大小和密度受遗传基础控制,不同品种梨间的石细胞团大小以及密度的差别较大。如西洋梨系统的梨石细胞团平均直径较小,显著低于其他系统,且密度较低,果实肉质细,含渣量少,食用品质好。而秋子梨系统的梨平均石细胞团直径和密度则较大,果实肉质较粗。白梨系统的梨和砂系统的梨介于西洋梨系统、秋子梨系统之间[6]。

2.2 生理因素

石细胞是由薄壁组织细胞在其初生壁上沉积了次生壁而形成的厚壁细胞。而木质素是细胞次生壁和石细胞的主要成分,木质素合成直接影响到梨果实中石细胞的分化和发育。因此影响次生壁形成以及参与调控木质素合成过程的酶、内源激素及矿质元素等生理因素也是影响石细胞形成的重要因素。与木质素代谢密切相关的酶有PAL(苯丙氨酸解氨酶)、POD(过氧化物酶)、PPO(多酚氧化酶),PAL、POD、PPO的活性与木质素的合成呈正相关。与木质素代谢密切相关的内源激素有IAA(生长素)、ABA(脱落酸)等,IAA可大大抑制石细胞的形成,ABA能够抑制钙调素合成或抑制它向作用位点移动,降低POD活性,进而影响次生壁的形成[5]。与木质素代谢密切相关的矿质元素有Ca(钙)、Zn(锌)[7]。

2.3 栽培管理

营养水平高、光照好、管理好的梨园,梨果实石细胞团直径和密度小;反之,石细胞团直径和密度就大[8]。套袋明显抑制了PAL、POD、PPO的活性,同时套袋果实的石细胞团直径、密度和含量也低于对照,并且与这三种酶活性的抑制作用基本一致[6]。因此认为套袋能减少石细胞主要原因之一可能是套袋抑制了三种酶的活性。

2.4 药剂的影响

2.4.1 PP333(多效唑)——能够促进梨果实石细胞的分化和发育

盛花期喷施PP333溶液,梨果实较对照果肉石细胞的发育较早,数目也较多,相应的石细胞木质化程度也较高,果肉中发生石细胞部位增多,石细胞数量相应增多,石细胞团的体积增大,影响了梨的品质[9]。PBO也有类似的作用。

2.4.2 SA(水杨酸)——降低梨果实石细胞团的大小和密度

刘玲[6]以库尔勒香梨为试验材料,研究了外源SA对库尔勒香梨PAL、POD、PPO活性、石细胞合成以及对其果实品质的影响。结果表明,喷施浓度为0.02mmol/L的水杨酸抑制了PAL、POD、PPO活性,降低了石细胞的大小、密度和含量。

2.4.3 IAA(生长素)和GA(赤霉素)——能有效抑制石细胞的形成与发育

植物生长调节物质IAA和GA对于调节植物的生长发育具有重要作用,尤其是在植物生长发育过程中对于物质合成、转运、代谢等生理生化过程有显著影响,对细胞壁的形成、细胞分裂、伸长等都有重要作用。特别是IAA在梨果实发育过程中,不仅参与了梨果实细胞的分裂膨大,同时也影响了梨果实细胞的分化和发育进程,IAA能有效抑制石细胞的形成与发育;GA能促进细胞的分裂和分化,调节内源物质代谢和激素平衡,促进IAA生物合成,因此对于石细胞形成发育有抑制作用[2]。

2.4.4 硼酸——能降低梨果实石细胞团直径大小和密度

王纪忠等[10]以黄花梨为试验材料,分别于幼果期、膨大期和成熟期进行叶面喷施硼酸,研究外源硼对梨果实硼和钙含量、石细胞含量及相关酶活性的影响。结果表明,不同时期叶面喷施硼酸降低了梨果石细胞含量,抑制果实PAL、POD、PPO活性,且幼果期处理效果最佳。

2.4.5 ZnCl2(氯化锌)——能降低石细胞团的直径大小和密度

李疆等[11]研究了在幼果期对库尔勒香梨叶片和果实喷施1g/L ZnCl2溶液,结果表明:喷施ZnCl2可使库尔勒香梨果实石细胞团的直径、密度和含量有不同程度的降低,其中石细胞含量的降低达到了极显著水平,同时,喷施ZnCl2对库尔勒香梨果实的PAL、POD、PPO活性均有抑制作用。

3 降低石细胞对品质影响的措施

理论上凡能够抑制PAL、POD、PPO的活性措施,都可降低石细胞对梨果实品质的影响。包括果实套袋,改善光照条件,幼果喷施Ca、Be、Zn肥,或喷施SA。

3.1 果实套袋

3.1.1 套袋时间

梨坐果疏果后即可套袋。考虑降低石细胞对果实品质的影响,应早套袋,尽量在谢花后6周内完成。

3.1.2 套袋方法

套袋前,要根据果园管理情况开展一次病虫的防治。对于较硬的果袋,为避免干燥果袋擦伤幼果果面,要在套袋前1~2d进行“潮袋”。套袋时一般先套树冠上部的果,再套树冠下部的果。

3.1.3 摘袋

绿色、褐色梨品种可等到果实采摘时边摘袋边采摘。对于在果实成熟期需要着色的红色梨品种,应在采收前15~25d摘袋,以使果实着色。

3.2 改善树体光照条件

由于梨树的极性强,极易出现上强下弱、外强内弱、结果外移的现象,修剪时应对外围过密枝条予以疏除。对树冠郁闭的盛果期梨园,要及时进行树体改造,在修剪中不必刻意追求形。在修剪时期上要冬夏结合,通过合理修剪,使树冠内通风透光。为改善梨园内光照,有条件也可在梨园内铺反光膜。可选用由双向拉伸聚丙烯、聚酷铝箔、聚乙烯等。从坐果后即铺反光膜,可在树干两侧顺行向各铺一幅反光膜。

3.3 喷施药剂

采用树上喷施药剂来降低实石细胞对梨果实品质影响,一般在落花后1周喷一次,间隔1个月再喷一次。目前有效的药液有:0.02mmol/L的SA水溶液、1g/L的ZnCl2水溶液、l00mg/L IAA水溶液、0.1g/L新型螯合钙水溶液、3g/L的硼酸水溶液、5g/LCaC12水溶液。因上述药剂作用原理不同,在应用中不宜两种或以上混用。

4 结束语

梨果实石细胞团直径和密度大小与梨果实品质密切相关,而石细胞团的形成和密度的消长,受内源激素、酶等内部生理因素和光等外部环境因素的调节控制,但目前其调控的生理生化和分子机制还未完全清楚。从近年来开展的栽培措施对梨果实石细胞发育影响的研究来看,主要研究了不同栽培措施对酚类相关代谢酶如PAL、POD、PPO等活性影响,从生理学角度阐述石细胞发育的过程,并提出一些相关的调控措施,如果实套袋、改善树体光照条件和喷施必要药剂都可有效降低石细胞对梨果实品质的影响。随着对石细胞发育研究的进一步深入,一些改变石细胞发育的技术措施将会更多、效果也会更好。

[1]陶书田.梨(Pyrus)果实石细胞的结构成分分析及相关酶基因的克隆[D].南京:南京农业大学,2009.

[2]乔勇进,张绍铃,陶书田,等.梨果实石细胞发育机理的研究进展[J].果树学报,2005,22(4):67-371.

[3]吴少华.梨果肉石细胞的研究[J].福建农业大学学报,1996, 25(1):29-32.

[4]李国庆.砀山酥梨石细胞发育过程中木质素沉积及结构特性的研究[D].合肥:安徽农业大学,2001.

[5]刘小阳,高贵珍.梨果实石细胞研究进展[J].安徽农业科学, 2007,35(33):10572-10574.

[6]刘玲.库尔勒香梨等梨果实石细胞发育规律及减少石细胞的措施研究[D].乌鲁木齐:新疆农业大学,2005.

[7]聂敬全.砀山酥梨果实石细胞解剖学研究及木质素合成途径的初步分析[D].合肥:安徽农业大学,2009.

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The Influence of Stone Cell on Quality of Pear Fruit and Control Measures of Reducing its Effects

SUN Qiu-hong1HE Zi-shun2*
(1.Zhangdian District Mulongshan Greening Management Office of Zibo City,Zibo 255000,China;2.Research Center of Korla Fragrant Pear of Korla City,Korla 841000,China)

In order to investigate the influence of stone cell on quality of pear fruit and control measures to reduce its effects,characteristics of the stone cells,the influence of stone cell on quality and growth reasons for stone cell were analyzed.Measures was put forward to reduce influence on quality,such as fruit bagging,improve the light conditions and medicament spraying.

Pear;stone cell;quality

S661.2

A

1008-1038(2015)06-0045-04

2015-01-06

孙秋红(1971—),女,助理农艺师,主要从事林果生产研究

*通讯作者:何子顺(1970—),男,硕士,高级工程师,主要从事梨生产研究

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