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NaCl处理对中秋酥脆枣采后裂果的影响

2021-02-21张萍张方秋赵秀娟阳桂芳罗號

安徽农学通报 2021年2期
关键词:影响

张萍 张方秋 赵秀娟 阳桂芳 罗號

摘 要:多年来,鲜食枣采后裂果给农户造成巨大的经济损失,严重影响了农户生产积极性。为探明鲜食枣采后裂果的机理,寻找出有效防治裂果的方法,以南方鲜食枣中秋酥脆枣为试材,用不同浓度NaCl(0.01%、0.1%、1%)分别于光照、黑暗条件下浸泡10min后再进行清水浸泡诱导裂果,研究NaCl对枣裂果率、果实硬度、枣果吸水率、枣果相对电导率及果肉中可溶性蛋白、丙二醛含量的影响。结果显示:(1)1%NaCl光照与黑暗处理均能降低枣果裂果指数,且1%NaCl光照处理能有效降低裂果率。(2)光照处理枣果可溶性蛋白含量均高于黑暗处理,1%NaCl光照组枣果可溶性蛋白含量为0.0842mg/g。(3)光照处理枣果果实硬度均高于对照组,1%NaCl光照组枣果为12.01mg/cm3。由此可见,1%NaCl光照浸果处理能增加果实中可溶性蛋白含量,提高枣果总代谢水平,增强枣果自身抗胁迫能力,从而提高果实硬度,增加枣果防护能力。

关键词:中秋酥脆枣;采后裂果;NaCl处理;影响

中图分类号 S665.1文献标识码 A文章编号 1007-7731(2021)02-0046-05

Effects of NaCl Treatment on Postharvest Fruit Cracking of “Zhongqiusucui” Jujube

ZHANG Ping1 et al.

(1 Guangdong Eco-engineering Polytechnic, Guangzhou510520, China)

Abstract: For many years, the post-harvest cracking of fresh jujube has brought huge economic losses to farmers and seriously affected farmers enthusiasm for production. In order to explore the mechanism of fruit cracking in fresh jujube after harvest and find effective methods to prevent fruit cracking , “zhongqiusucui”jujube were used as materials. They were immersed by different concentrations of NaCl in the light or in darkness to study effects of NaCl on jujube cracking rate、fruit firmness、water absorption、relative conductivity and the content of malondialdehyde and soluble protein in fruit pulp. The result indicated that:(1) 1% NaCl in the light or in darkness can both reduce the indices of crack fruit, and 1% NaCl in the light can effect reduce the jujube fruit cracking.(2)The content of soluble protein in fruit pulp with light treatment were both more than the content of soluble protein in fruit pulp with dark treatment. The content of soluble protein in fruit pulp with 1% NaCl light treatment was 0.0842mg/g.(3) The fruit firmness with light treatment is higher than the fruit firmness with dark treatment, and the fruit firmness with 1% NaCl light treatment is 12.01mg/cm3. The study showed that the treatment with 1% NaCl under light can increase the soluble protein content in fruits and improve the total metabolism of jujube. The anti-stress ability of jujube fruit also was enhanced. Thereby fruit firmness was increased and the protective ability of the jujube fruit was increased.

Key words: “Zhongqiusucui”jujube; Postharvest fruit cracking; Treatment with NaCl; Effect

中秋酥脆枣(Ziziphus jujubevc. Zhongqiusucui)为鼠李科(Rham-naceae)枣属(Ziziphus)植物,是一個从“糖枣”芽变品种选育出的品种[1],营养丰富,富含人体所需的多种氨基酸、微量元素及维生素[2],含糖量高达29.41%,肉质细腻、酥脆,多汁,风味浓甜适口,是湖南省内第一个综合性状优良的高档鲜食枣品种,深受农户喜爱[3]。但鲜食枣含水量极高,呼吸强度大,皮薄肉脆,对环境中的CO2反应敏感[2],常温下极易发生裂果腐烂,即使低温贮藏裂果率也极高,严重影响其商品价值[4]。NaCl作为有关植物盐害的胁迫因子,目前的研究主要集中在高浓度对植物的胁迫作用与植物耐盐性[5],也有部分关于低浓度NaCl对植物有益的研究。已有研究证明Na+与Cl-是植物生长所需的[6],低浓度NaCl能够提高玉米的光合速率,促进玉米生长[7],添加低浓度NaCl能够显著降低韭菜硝酸盐的积累[5];适宜浓度的NaCl处理对果实硬度有一定影响,能提高果实品质[8],1000mg/L NaCl和高质量浓度营养液混合使用能提高果实可溶性固形物含量[9]。氯化钙作为采后处理保鲜剂,可以延缓褐化、提高果实硬度、推迟果实后熟等[10];0.1mol/L氯化钠可通过降低总酚含量以及抑制POD活性来显著降低鲜切粉葛的褐变率[11];0.1%的氯化钠能够减少鲜切梨片的失重率,抑制其水分散失,对鲜切苹果片具有良好的防褐变效果[12]。

目前科研人员对鲜枣田间防裂果技术作了很多研究,但对鲜食枣采后储藏过程的裂果现象鲜有研究。为了探明储藏期鲜食枣发生裂果病的机理,以更好地降低储藏期鲜食枣的裂果率,笔者借鉴前人的实验条件,应用于中秋酥脆枣的鲜枣采后处理,拟通过对中秋酥脆枣鲜枣进行不同浓度NaCl处理,检测采后果实的裂果率、裂果指数、可溶性蛋白、丙二醛、相对电导率、果实硬度、吸水率,寻求能有效降低中秋酥脆枣采后裂果病发生率的最佳方法。

1 材料与方法

1.1 试验材料 南方鲜食枣新品种中秋酥脆枣采自湖南省衡阳市祁东县新丰果业公司紫冲实验基地,选择长势良好、无病虫害的3年生中秋酥脆枣枣树,采摘时挑选大小均匀、无果皮开裂、无机械伤、无病虫害的果实,置入内衬保鲜袋的纸箱中。试验仪器设备包括硬度计、紫外可见光分光光度计、恒温水浴锅、高速冷冻离心机、电导率仪。

1.2 试验方法

1.2.1 样品制备 分别配制浓度为0.01%、0.1%、1%的3组NaCl水溶液,将枣果完全浸入溶液(水温20℃),转入不同环境(光照(1000lx)与黑暗)浸泡10min,捞出并吸干表面溶液,再于室内进行清水浸泡诱裂实验。每组处理50个枣果,清水浸泡10min作为对照,每组处理3次重复。

1.2.2 果实裂果率与裂果指数测定 果实裂果率及裂果指数通过公式1、2计算。依据枣果裂口及裂口数划分为5个级别。0级:果实无裂口;1级:果实裂口数为1;2级:果实裂口数为2;3级:果实裂口数为3;4级:果实裂口数为4;5级:果实裂口数≧5。

裂果率(%)= [裂果数总果数×100] (1)

裂果指数 = [(裂果数×该级别果数)5×总果数] (2)

1.2.3 可溶性蛋白含量测定 参照郗鑫等[13]的方法,采用考马斯蓝G-250染色法测定。绘制蛋白质标准曲线,得到回归方程为 [y=0.0758x-0.0757(R2=0.993)]。可溶性蛋白的提取:准确称取0.5g果实组织于预冷的研钵中,加入少许的石英砂和预冷的0.2mmol/L、pH 7.0磷酸缓冲液2mL研磨成匀浆,补加6mL缓冲液洗净并全部转移至离心管中,在4℃下5000r/min 离心15min,取上清液为粗酶液。测定:取粗酶液1mL,加入5mL考马斯亮蓝(G-250),充分混合。在温室下放置2min后,于分光光度计上595nm测定吸光度,并通过标准曲线查得蛋白质含量。以蒸馏水代替提取液作空白,重复测定3次。按公式3进行计算。

蛋白质含量(mg/g)=[C×VTVs×WF×1000] (3)

式中:C为查标准曲线值(?g);VT为提取液总体积(mL);WF为样品鲜重(g);VS为测定时加样量(mL)。

1.2.4 丙二醛(MDA)含量测定 参照硫代巴比妥酸煮沸法测定[14]。丙二醛(MDA)的提取:准确称取1.0g枣果组织于预冷的研钵中,加入2mL 10%(W/V)三氯乙酸(TCA)和少量石英砂,研磨至匀浆,再用8mL TCA分3次洗涤研钵,将所有匀浆转移至离心管中,在4℃下4000r/min离心10min,取上清液为样品提取液。测定:吸取上清液2mL(以2mL蒸馏水作为对照),加入2mL、0.61%(W/V)的硫代巴比妥酸溶液,混匀,沸水浴15min,迅速冷却后再离心。取上清液分别测定其在450、532、600nm处的吸光值,并按公式4计算出MDA浓度,再进一步算出单位鲜组织中MDA含量(?mol/g)。

MDA([μmol/g])=[6.45(D532-D600)-0.56D450W] (4)

式中:D450、D532、D600分别代表450、532、600nm波长下的吸光度值;W为材料鲜重(g)。

1.2.5 电导率测定 参考赵世杰等[15]的方法测定。取样:取3个果实,分别用打孔器打取果实和果肉后,用刀片将果肉和果皮分别切成厚度相同的2mm薄片。从每个枣果称取质量相同的果实圆片和果皮圆片,再从每个枣果选取3个果肉圆片和3个果皮圆片。将果肉与果皮圆片分别置于小烧杯中,加入20mL去离子水浸泡且震荡10min,倒掉废液,再用去离子水冲洗3次,最终用干净滤纸吸干圆片上的水分。测定:将果肉与果皮分别放入2个大试管中,用干净尼龙网压住,加入20mL去离子水,浸没圆片,在0.05MPa下真空干燥10min,缓慢放入空气,使圆片下沉。取出大试管,放入摇床震荡1h,20~25℃常温下测定溶液电导率。之后将大试管放在水浴锅中沸水浴15min,迅速冷却至20~25℃,测定沸水浴后的电导率。

1.2.6 果实硬度和吸水率测定 参照王静等的方法[16]。沿枣果赤道部位在对角线取4个点,削去枣皮,用直径为3mm的GY-4型果实硬度计的测头垂直均匀插入,读取并記录数据,单位为kg/cm2。

1.3 数据处理 采用Microsoft Excel 2007软件处理数据并计算标准偏差,用SPSS 22.0软件进行方差分析和多重差异显著性分析,显著水平为P<0.05。

2 结果与分析

2.1 NaCl对采后中秋酥脆枣裂果的影响 由图1可知,在光照条件下,枣果裂果率及裂果指数随着NaCl浓度的增加而降低。其中裂果率及裂果指数最高的是经0.01%NaCl处理的枣果,分别为84.23%、41.33%,与对照组差异不显著;裂果率及裂果指数最低的是经1%NaCl处理的枣果,分别为55.03%、15.00%,较对照组分别下降了26.10%、17.33%,与对照组差异极显著。在黑暗条件下,枣果裂果率及裂果指数也随着NaCl浓度的增加而降低,所有处理的裂果率均比对照组高,1%NaCl处理的枣果裂果指数较对照组低,较对照组下降了5.33%,且与对照组差异极显著,其他处理裂果指数均高于对照组。综上可知,采后在光照条件下,用1%NaCl预处理中秋酥脆枣,能够有效抑制其储藏期间裂果病的发生。

2.2 NaCl对采后中秋酥脆枣可溶性蛋白含量的影响 植物体内的可溶性蛋白大部分是参与各种代谢的酶类,其含量可以作为植物总代谢水平的一个重要指标。由图2可知,在光照条件下,随着NaCl浓度的增加,可溶性蛋白含量先增加后降低。0.01%NaCl处理组可溶性蛋白含量最低,仅为0.0694mg/g,较对照组下降了0.0154mg/g,且与对照组差异极显著;0.1%NaCl、1%NaCl处理组可溶性蛋白含量分别为0.0905、0.0842mg/g,均与对照组差异不显著。在黑暗条件下,可溶性蛋白含量随着NaCl浓度的增加也呈先增加后降低的趋势,最低的是经0.01%NaCl处理的枣果,为0.0626mg/g,较对照组降低了0.0002mg/g,且与对照差异不显著;最高的是经0.1%NaCl处理的枣果,为0.0798mg/g,较对照组增加了0.0170mg/g,且与对照差异显著。

2.3 NaCl对采后中秋酥脆枣丙二醛含量的影响 丙二醛(MDA)是细胞膜脂质过氧化产物,常作为膜质过氧化的重要指标[2]。由图3可知,在光照条件下,随着NaCl浓度的增加,MAD含量呈先增加后减少的趋势,经0.01%NaCl处理的枣果MAD含量最低,为2.49?mol/g;经0.1%NaCl、1%NaCl处理的枣果MAD含量分别为3.29、3.04?mol/g,较对照分别增加0.27、0.02?mol/g,但所有处理组与对照组均差异不显著。在黑暗条件下,MAD含量随着NaCl浓度增加呈先减少后增加的趋势,MAD含量最低的是经0.1%NaCl处理的枣果,为2.28?mol/g;最高的是经1%NaCl处理的枣果,为2.57?mol/g,较对照组增加了0.60?mol/g,但所有处理组与对照组均差异不显著。

2.4 NaCl对采后中秋酥脆枣果皮及果肉电导率的影响 电导率是反映鲜枣细胞膜透性变化的指标,细胞膜透性增大是细胞衰老的重要特征。细胞内膜结构被破坏,内含物渗透率增大,相对电导率上升[17]。由图4可知,在光照条件下,随着NaCl浓度的增加,果皮相对电导率呈逐渐上升的趋势,果皮相对电导率最高的是经1%NaCl处理的枣果,为0.08S/m;其次是经0.1%NaCl处理的枣果,为0.78S/m;果皮相对电导率最低的是经0.01%NaCl处理的枣果,为0.77S/m;所有处理组果皮相对电导率均高于对照组,且与对照组均差异极显著,其中经1%NaCl处理的枣果与对照组差异最显著,且较对照组增加0.11S/m。在黑暗条件下,随着NaCl浓度的增加,果皮相对电导率也呈逐渐上升的趋势,果皮相对电导率最高的是经1%NaCl处理的枣果,为0.78S/m,较对照组增加了0.01S/m,与对照组差异显著;最低的是经0.01%NaCl處理的枣果,为0.74S/m,较对照组减少了0.02S/m,与对照组差异显著。

由图5可知,在光照条件下,果肉相对电导率随着NaCl浓度的增大呈先下降后上升的趋势,最低的是经0.1%NaCl处理的枣果,为0.78S/m,较对照组增加了0.03S/m;最高的是经1%NaCl处理的枣果,为0.81S/m,比对照组增加了0.06S/m;所有处理的果肉相对电导率均高于对照组,且均与对照组差异极显著,尤其是经1%NaCl处理的枣果。在黑暗条件下,果肉相对电导率随着NaCl浓度的增大呈先上升后下降的趋势,最低的是经0.01%NaCl处理的枣果,为0.80S/m;最高的是经0.1%NaCl处理的枣果,为0.86S/m;所有处理组果肉相对电导率均高于对照组,且均与对照组差异极显著。

2.5 NaCl对采后中秋酥脆枣果实硬度及吸水率的影响 由图6可知,在光照条件下,果实硬度随着NaCl浓度的增加呈先减小后增大的趋势。当NaCl浓度为0.1%时,果实硬度最小,为11.45mg/cm3,NaCl浓度为0.01%、1%时果实硬度分别为11.75、12.01mg/cm3,所有处理果实硬度均大于对照组,且与对照组差异不显著。在黑暗条件下,果实硬度随着NaCl浓度的增加也呈先减小后增大的趋势。当NaCl浓度为0.1%时,果实硬度最小,为11.81mg/cm3,NaCl浓度为0.01%、1%时果实硬度分别为12.51、12.42mg/cm3,所有处理组果实硬度均小于对照组,且与对照组差异不显著。

如图7所示,在光照条件下,果实吸水率随着NaCl浓度的增加呈先上升后降低的趋势。吸水率最大的是0.1%NaCl处理的枣果,为9.03%,较对照组增大了3.76%,且与对照组差异极显著;吸水率最小的是经0.01%NaCl处理的枣果,为3.82%,较对照组减小了1.44%,且与对照组差异不显著。在黑暗条件下,吸水率随着NaCl浓度的增加呈先上升后降低的趋势。吸水率最大的是经0.1%NaCl处理的枣果,为8.76%;吸水率最小的是经1%NaCl处理的枣果,为7.14%;所有处理组吸水率均低于对照组,且与对照组差异极显著。

2.6 相关性分析 利用 IBM SPSS Statistics 22.0 软件进行双变量相关分析,T检验结果如表1所示。由表1可知,采后NaCl浸泡处理后的枣果裂果率、裂果指数、吸水率、丙二醛含量、果皮相对电导率、果肉相对电导率、可溶性蛋白含量之间具有相关性。其中裂果指数与裂果率Person相关性系数为0.91;果肉相对电导率与吸水率、果皮相对电导率呈极显著正相关,Person相关性系数分别为0.55、0.48;果皮相对电导率与裂果率、裂果指数呈极显著负相关,Person相关性系数分别为-0.55、-0.47;吸水率与丙二醛、可溶性蛋白含量呈极显著负相关,Person相关性系数分别为-0.60、-0.58;果实硬度与其余指标均无显著相关性。

3 结论与讨论

试验结果表明:1%NaCl处理能显著降低中秋酥脆枣裂果率与裂果指数,且以光照条件下效果最佳,并且其可溶性蛋白含量高于对照组,说明其代谢总水平高。这可能是由于光照条件刺激枣果代谢,产生预防性次生代谢物质来调节自身生理状况以适应新环境。此外,该处理的果实硬度也高于对照组,说明该处理可以提高果实硬度。

除了受基因的控制,植物对环境作出反应还受个体所处的生存环境和生理状况的影响[18]。由于碳同化量减少、渗透调节能耗和维持生长能耗增加等原因,多数植物在盐胁迫下生长发育会受到显著抑制[19],但在遭受盐胁迫时,植物通常也会通过产生防御性次生代谢物质和渗透调节物质等来抵御盐胁迫引起的氧化胁迫[20,21]。

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(责编:徐世红)

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