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采前喷施胺鲜酯对采后龙眼果实贮藏期间果皮能量代谢的影响

2022-04-01林毅雄林艺芬陈艺晖林河通

食品科学 2022年5期
关键词:龙眼二者果皮

林毅雄,林艺芬,陈艺晖,王 慧,林河通,*

(1.闽南师范大学生物科学与技术学院,福建 漳州 363000;2.福建农林大学食品科学学院,福建 福州 350002;3.亚热带特色农产品采后生物学(福建农林大学)福建省高校重点实验室,福建 福州 350002;4.福建农林大学农产品产后技术研究所,福建 福州 350002)

龙眼(Dimocarpus longanaLour.)又名桂圆,广泛种植在中国、泰国、印度、越南、美国及澳大利亚等具有热带和亚热带气候的国家[1-3]。我国是龙眼品种最多、栽培面积最广和产量最高的国家,主要种植在福建、广东、海南和台湾等地区[4-6]。龙眼是著名的亚热带名优特色水果,果实不仅风味独特,还富含维生素、矿物质、糖和氨基酸等营养物质,因此具有较高的营养价值和药用功效,是一种良好的药食同源水果[7-9]。但龙眼果实成熟期主要集中在7~9月的高温季节,容易导致龙眼果实采后生理代谢旺盛,进而出现果皮褐变、果肉自溶和果实病害等品质劣变现象[3,7,9-13]。特别是果皮褐变的发生严重影响龙眼果实外观品质和商品价值,从而限制龙眼产业发展[3-4,8-9,14]。近年来,龙眼的种植面积和产量不断提高。因此,寻求安全、可靠的新型保鲜技术,以控制采后龙眼果皮褐变、保持采后龙眼品质和延长其保鲜期,是提高农户经济效益、促进龙眼产业健康发展亟待解决的难题。

能量代谢是采后新鲜果蔬的主要生理代谢活动之一,其能量水平与新鲜果蔬采后贮藏品质和耐贮性密切相关[15-18]。本课题组前期研究发现,采后龙眼果实贮藏期间活性氧过量积累、能量亏缺或病原菌侵染会影响能量物质的合成,进而降低细胞内能量水平,最后导致龙眼果实品质劣变[7-8,15,19-22];但经活性氧清除剂(棓酸丙酯)、腺苷三磷酸(adenosine triphosphate,ATP)或水杨酸等采后处理可以提高龙眼果实贮藏期间的细胞内能量水平,有效减轻采后龙眼果实果皮褐变发生[23-26]。王斌等[27]研究发现,在甜瓜果实发育期喷施0.5 mmol/L硝普钠,可提高采后甜瓜果实贮藏期间的能量水平和果实耐贮性。因此,适当的采前或采后处理可能会影响采后龙眼果实贮藏期间的能量水平,进而调控龙眼果皮褐变的发生速度。近年来,关于龙眼果实保鲜的研究报道主要集中在采后处理,较少涉及采前田间栽培管理;有关采前田间栽培技术对采后龙眼果实能量代谢的影响及其与果实耐贮性的关系还鲜见报道,因此很有必要深入研究和探讨。

己酸二乙氨基乙醇酯(diethyl aminoethyl hexanoate,DA-6)简称胺鲜酯,是参与植物细胞生长发育的一种新型生长调节剂。DA-6作为一种潜在的健康环保型果蔬保鲜剂,近年来受到研究者的关注[28]。本课题组前期研究发现,采前喷施DA-6可以降低采后龙眼果实贮藏期间的活性氧代谢和膜脂代谢,有效延缓龙眼果皮褐变和果肉自溶的发生,提高龙眼贮藏品质和保鲜效果[28-30]。目前,鲜见采前喷施DA-6对采后龙眼贮藏期间果皮能量代谢影响的研究报道。本实验以‘福眼’龙眼为材料,在龙眼盛花期后70、90、110 d,用含量为10 mg/kg的DA-6喷施龙眼果实3 次,研究其对采后龙眼果实贮藏期间果皮能量代谢的影响及其与果实耐贮性的关系,旨在为开发减轻龙眼果实采后品质劣变、延长果实保鲜期的采前田间栽培新技术提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

本研究选择福建省主栽培名优龙眼品种‘福眼’果实(Dimocarpus longanLour.cv. Fuyan)、树龄(8 年)和生长一致的‘福眼’龙眼果树为实验材料,采前喷施DA-6的实验基地在福建省安溪县龙眼科技示范果园。

高氯酸、氢氧化钾、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、乙二胺四乙酸、VC、氯化镁、氯化钠、乙醇、氢氧化钠、硝酸钾、三氯乙酸、钼酸铵 国药集团化学试剂有限公司;甲醇、苯甲基磺酰氟、钒酸钠、6-磷酸葡萄糖、6-磷酸葡萄糖脱氢酶、乙醇脱氢酶 上海麦克林生化科技有限公司;腺嘌呤核苷三磷酸、二硫苏糖醇 北京索莱宝科技有限公司。

1.2 仪器与设备

LC-2030C 3D高效液相色谱仪 岛津(日本)有限公司;GL-20G-II高速冷冻离心机 上海安亭科学仪器有限公司;BSA224S电子天平 赛多利斯科学仪器(北京)有限公司;HH-4数显恒温水浴锅 国华电器有限公司;T6新世纪紫外-可见分光光度计 北京普析通用仪器有限责任公司。

1.3 方法

1.3.1 DA-6喷施处理

本课题组前期研究发现,在龙眼盛花期后70、90、110 d采前喷施不同含量的DA-6(0~15 mg/kg),其中含量为10 mg/kg时能较好地控制龙眼果实采后果皮褐变和果肉自溶等品质劣变的发生[28]。因此,将10 mg/kg DA-6作为本实验的喷施剂量,并在龙眼盛花期后70、90、110 d喷施龙眼果实3 次;同时以喷施蒸馏水作为对照组。对照组和DA-6处理组各喷施6 株龙眼果树。

‘福眼’龙眼果实在盛花期后120 d采收,采收后立即在冷库预冷,之后用冷藏车(3~4 ℃)运至福建农林大学,选取大小、色泽一致、无机械损伤、无病虫害的健康龙眼果实进行实验。龙眼果实经蒸馏水清洗、自然晾干果实表面水分后,用聚乙烯薄膜袋包装(聚乙烯薄膜袋0.015 mm厚,50 个果实/袋,对照组和DA-6处理组各50 袋),在(28±1)℃、相对湿度80%下贮藏。贮藏期间每天取样测定龙眼果皮能量水平、腺苷三磷酸酶(adenosine triphosphatase,ATPase)活力、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸激酶(nicotinamide adenine dinucleotide kinase,NADK)活力和吡啶核苷酸含量。

1.3.2 测定指标

1.3.2.1 果皮能量水平测定

从10 个龙眼果实中取果皮组织5 g,参照Chen Yihui[21]和陈梦茵[31]等的方法测定ATP、腺苷二磷酸(adenosine diphosphate,ADP)、腺苷一磷酸(adenosine monophosphate,AMP)含量和能荷,单位为mg/kg,结果以鲜质量计。

1.3.2.2 果皮ATPase活力测定

从10 个龙眼果实中取果皮组织1 g,参考陈莲[32]的方法制备提取液用于质膜、液泡膜和线粒体膜H+-ATPase、Ca2+-ATPase和Mg2+-ATPase活力的测定。按照考马斯亮蓝G250染色法[33]测定酶蛋白质含量,以牛血清白蛋白作标准曲线。以上酶活力单位均为U/mg,结果以蛋白质量计。

1.3.2.3 果皮NADK活力和吡啶核苷酸含量测定

从10 个龙眼果实中取果皮1 g,参考Lin Yixiong等[20]的方法制备提取液并测定NADK活力,结果以U/mg表示。

从10 个龙眼果实中取果皮1 g,参考Lin Yixiong等[20]的方法,测定烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(nicotinamide adenine dinucleotide,NAD)、还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(reduced nicotinamide adenine dinucleotide,NADH)、氧化型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(oxidized nicotinamide adenine dinucleotide phosphate,NADP)和还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(reduced nicotinamide adenine dinucleotide phosphate,NADPH)含量,以上含量单位均为μmol/g,结果以鲜质量计。

1.4 数据处理与分析

以上各指标测定均重复3 次,结果取其平均值。采用SPSS 17.0软件进行数据统计分析(T检验法进行显著性分析)。采用Excel 2010软件制图。

2 结果与分析

2.1 采前喷施DA-6对采后龙眼果实果皮褐变的影响

图1 采前喷施DA-6对采后龙眼果实果皮褐变的影响Fig. 1 Effect of pre-harvest spray application of DA-6 on browning development in pericarp of postharvest longan fruit during storage

2.2 采前喷施DA-6对采后龙眼果实果皮ATP、ADP、AMP含量和能荷的影响

由图2A可知,采后龙眼果实果皮ATP含量随贮藏时间的延长总体呈下降趋势,说明龙眼果实在采后贮藏期间能量水平是逐渐下降的。与对照龙眼果实比较,采前喷施DA-6可有效地延缓采后龙眼果实果皮ATP含量的下降,并在采后贮藏的同一时间,其果皮ATP含量始终高于对照龙眼果实。在采收当天和采后贮藏2~3 d内二者差异达到极显著水平(P<0.01);在采后贮藏4~5 d内二者差异达到显著水平(P<0.05)。其中,采收当天、贮藏第2天和第3天,采前喷施DA-6的龙眼果实果皮ATP含量分别是对照组的1.31、1.70 倍和1.69 倍。

由图2B可知,对照组和采前喷施DA-6龙眼果实果皮ADP含量在采后贮藏过程整体呈下降趋势。采前喷施DA-6的龙眼果实果皮ADP含量比对照组高。统计分析发现,在采收当天和贮藏至第4天二者差异达到极显著水平(P<0.01);采后贮藏2~3 d和5~6 d内二者差异达到显著水平(P<0.05);其中,采收当天、贮藏第6天,采前喷施DA-6的龙眼果实果皮ADP含量分别是对照组的1.48、1.52 倍。

由图2C可知,对照组和采前喷施DA-6龙眼果实果皮AMP含量随采后贮藏时间延长总体呈上升趋势。与对照组相比,采前喷施DA-6可有效保持较低的采后龙眼果实果皮AMP含量。统计分析发现,在采收当天和贮藏第5天二者差异达到显著水平(P<0.05);采后贮藏3~4 d和贮藏第6天二者差异达到极显著水平(P<0.01);其中,采收当天、贮藏第6天,采前喷施DA-6处理组的龙眼果实果皮AMP含量分别比对照组低27.20%、27.85%。

由图2D可知,采后龙眼果实果皮能荷在贮藏期间逐渐下降。与对照组相比,采前喷施DA-6可有效保持较高的采后龙眼果实果皮能荷。统计分析发现,采后贮藏第3天和第6天二者差异达到显著水平(P<0.05);其中,贮藏第6天,采前喷施DA-6处理组的龙眼果实果皮能荷比对照组高12.26%。

上述结果表明,采前喷施DA-6的龙眼果实在采后贮藏期间可保持较高果皮能量水平。

图2 采前喷施DA-6对采后龙眼果实贮藏期间果皮ATP(A)、ADP(B)、AMP(C)含量和能荷(D)的影响Fig. 2 Effect of pre-harvest spray application of DA-6 on contents of ATP (A), ADP (B), AMP (C) and energy charge (D) in pericarp of postharvest longan fruit during storage

2.3 采前喷施DA-6对采后龙眼果实果皮H+-ATPase活力的影响

由图3A可知,采前喷施DA-6的龙眼果实果皮质膜H+-ATPase活力在整个贮藏期间高于对照组。统计分析发现,在采收当天和贮藏第2天二者差异达到显著水平(P<0.05);采后贮藏3~4 d和贮藏第6天二者差异达到极显著水平(P<0.01);其中,采收当天、贮藏第6天,采前喷施DA-6的龙眼果实果皮质膜H+-ATPase活力分别比对照组高11.06%、17.78%。

由图3B可知,采前喷施DA-6的龙眼果实果皮液泡膜H+-ATPase活力在整个贮藏期间高于对照组。统计分析发现,在采后贮藏0~1 d二者差异达到显著水平(P<0.05);采后贮藏2~3 d二者差异达到极显著水平(P<0.01);其中,采收当天、贮藏第2天,采前喷施DA-6的龙眼果实果皮液泡膜H+-ATPase活力分别比对照组高15.61%、56.51%。

(2) 太原地区地层性质更接近软土地层,基坑桩(墙)体水平位移监测,应以管顶为起算点,并将对应墙顶水平位移值代入进行修正。

由图3C可知,经采前喷施DA-6龙眼果实果皮线粒体膜H+-ATPase活力在整个贮藏期间高于对照组。统计分析发现,在采收当天和采后贮藏5~6 d二者差异达到显著水平(P<0.05);采后贮藏2~4 d二者差异达到极显著水平(P<0.01);其中,采收当天、贮藏第3天,采前喷施DA-6龙眼果实果皮线粒体膜H+-ATPase活力分别是对照组的1.20、1.92 倍。

上述结果表明,采前喷施DA-6的龙眼果实在采后贮藏期间可保持较高果皮质膜、液泡膜、线粒体膜H+-ATPase活力。

图3 采前喷施DA-6处理对采后龙眼果实贮藏期间果皮H+-ATPase活力的影响Fig. 3 Effect of pre-harvest spray application of DA-6 on H+-ATPase activity in pericarp of postharvest longan fruit during storage

2.4 采前喷施DA-6对采后龙眼果实果皮Ca2+-ATPase活力的影响

由图4A可知,对照组和采前喷施DA-6龙眼果实果皮质膜Ca2+-ATPase活力随采后贮藏时间延长总体呈上升趋势。经采前喷施DA-6的龙眼果实果皮质膜Ca2+-ATPase活力高于对照组。统计分析发现,在采收第2天和采后贮藏5~6 d内二者差异达到极显著水平(P<0.01);采后贮藏3~4 d内二者差异达到显著水平(P<0.05);其中,贮藏第3、6天,采前喷施DA-6的龙眼果实果皮质膜Ca2+-ATPase活力分别比对照组高29.10%、49.60%。

由图4B可知,采前喷施DA-6的龙眼果实果皮液泡膜Ca2+-ATPase活力高于对照组。统计分析发现,在采收第2天和采后贮藏5~6 d内二者差异达到极显著水平(P<0.01);采后贮藏第3天二者差异达到显著水平(P<0.05);其中,采前喷施DA-6的龙眼果实果皮液泡膜Ca2+-ATPase活力在采后贮藏第2天和第6天分别比对照组高60.73%和38.38%。

由图4C可知,不同处理的采后龙眼果实果皮线粒体膜Ca2+-ATPase活力变化趋势基本一致,但变化幅度不一样。采前喷施DA-6龙眼果实可有效保持较高果皮线粒体膜Ca2+-ATPase活力并在贮藏期间的同一时间始终高于对照组。统计分析发现,在采收贮藏第1天和第6天内二者差异达到显著水平(P<0.05);采后贮藏2~3 d和贮藏第5天二者差异达到极显著水平(P<0.01);其中,贮藏至第2、6天,采前喷施DA-6龙眼果实果皮线粒体膜Ca2+-ATPase活力分别是对照组的1.52、1.24 倍。

上述结果表明,采前喷施DA-6的龙眼果实在采后贮藏期间可保持较高果皮质膜、液泡膜、线粒体膜Ca2+-ATPase活力。

图4 采前喷施DA-6对采后龙眼果实贮藏期间果皮Ca2+-ATPase活力的影响Fig. 4 Effect of pre-harvest spray application of DA-6 on Ca2+-ATPase activity in pericarp of postharvest longan fruit during storage

2.5 采前喷施DA-6对采后龙眼果实果皮Mg2+-ATPase活力的影响

由图5A可知,不同处理组采后龙眼果实果皮质膜Mg2+-ATPase活力变化趋势基本一致,但幅度不一样。采前喷施DA-6可保持较高龙眼果实果皮质膜Mg2+-ATPase活力并在贮藏期间的同一时间始终高于对照组。统计分析发现,在采后贮藏2~3 d内二者差异达到极显著水平(P<0.01);采后贮藏第4天二者差异达到显著水平(P<0.05);其中,第2、3天和第4天,采前喷施DA-6的龙眼果实果皮质膜Mg2+-ATPase活力分别比对照高1.57、1.60 倍和1.20 倍。

由图5B可知,采前喷施DA-6的龙眼果实果皮液泡膜Mg2+-ATPase活力始终高于对照组。统计分析发现,在采后贮藏0~1 d和贮藏第4、6天二者差异达到显著水平(P<0.05);采后贮藏2~3 d内二者差异达到极显著水平(P<0.01);其中,采后当天、贮藏第2天和第6天,采前喷施DA-6的果皮液泡膜Mg2+-ATPase活力分别是对照组的1.20、2.09 倍和1.22 倍。

由图5C可知,采前喷施DA-6龙眼果实可保持较高果皮线粒体膜Mg2+-ATPase活力并在贮藏期间的同一时间始终高于对照组。统计分析发现,在采收当天和采后贮藏5~6 d内二者差异达到显著水平(P<0.05);采后贮藏1~3 d内二者差异达到极显著水平(P<0.01);其中,采收当天、贮藏第2天和第6天,采前喷施DA-6的龙眼果实果皮线粒体膜Mg2+-ATPase活力分别比对照组高21.36%、70.02%和28.54%。

上述结果表明,采前喷施DA-6的龙眼果实在采后贮藏期间可保持较高果皮质膜、液泡膜、线粒体膜Mg2+-ATPase活力。

图5 采前喷施DA-6对采后龙眼果实贮藏期间果皮Mg2+-ATPase活力的影响Fig. 5 Effect of pre-harvest spray application of DA-6 on Mg2+-ATPase activity in pericarp of postharvest longan fruit during storage

2.6 采前喷施DA-6对采后龙眼果实果皮NADK活力的影响

由图6可知,经采前喷施DA-6龙眼果实果皮NADK活力在采后贮藏期间高于对照组。统计分析发现,在采收当天和采后贮藏第6天二者差异达到极显著水平(P<0.01);采后贮藏1~3 d内二者差异达到显著水平(P<0.05);其中,采收当天、贮藏第6天,采前喷施DA-6龙眼果实果皮NADK活力分别比对照高28.78%、32.52%。上述结果表明,采前喷施DA-6可保持较高采后龙眼果实果皮NADK活力。

图6 采前喷施DA-6对采后龙眼果实贮藏期间果皮NADK活力的影响Fig. 6 Effect of pre-harvest spray application of DA-6 on NADK activity in pericarp of postharvest longan fruit during storage

2.7 采前喷施DA-6对采后龙眼果实果皮NAD(H)和NADP(H)含量的影响

由图7A可知,不同处理组采后龙眼果实果皮NAD含量变化趋势基本一致,但变化幅度不一样。采前喷施DA-6龙眼果实可维持较低的果皮NAD含量并在贮藏期间的同一时间始终低于对照组。统计分析发现,在采收当天二者差异达到极显著水平(P<0.01);采后贮藏至第2天二者差异达到显著水平(P<0.05);其中,采收当天、贮藏第2天,采前喷施DA-6龙眼果实果皮NAD含量分别比对照低20.73%、12.63%。

由图7B可知,采前喷施DA-6可保持较高的龙眼果实果皮NADP含量并在贮藏期间的同一时间始终高于对照组。统计分析发现,在采后贮藏0~2 d和采后贮藏第4天二者差异达到极显著水平(P<0.01);采后贮藏第3天和第5天二者差异达到显著水平(P<0.05);其中,采前喷施DA-6龙眼果实果皮NADP含量在采收当天和贮藏第4天分别是对照组的1.43 倍和1.70 倍。

由图7C可知,不同处理组采后龙眼果实果皮NADH含量变化趋势不一样。采前喷施DA-6龙眼果实果皮NADH含量始终低于对照组。统计分析发现,采后贮藏第2天和第6天二者差异达到显著水平(P<0.05);采后贮藏至第3天二者差异达到极显著水平(P<0.01);其中,贮藏第3、6天,采前喷施DA-6的龙眼果实果皮NADH含量分别比对照组低30.22%、18.76%。

由图7D可知,采前喷施DA-6的龙眼果实果皮NADPH含量在同一贮藏时间始终高于对照组。统计分析发现,在采后贮藏第1天二者差异达到极显著水平(P<0.01);其中,贮藏第1天,采前喷施DA-6的龙眼果实果皮NADPH含量比对照组高40.23 %。

上述结果表明,采前喷施DA-6可保持较高采后龙眼果实果皮NADP(H)和较低果皮NAD(H)含量。

图7 采前喷施DA-6对采后龙眼果实贮藏期间果皮NAD(A)、NADP(B)、NADH(C)、NADPH(D)含量的影响Fig. 7 Effect of pre-harvest spray application of DA-6 on contents of NAD (A), NADP (B), NADH (C) and NADPH (D) in pericarp of postharvest longan fruit during storage

3 讨 论

3.1 采前喷施DA-6对采后龙眼果实耐贮性的影响及其与果皮能量水平的关系

采后新鲜果蔬贮藏期间能量水平是调控果蔬耐贮性的重要因素[17-18,27,34-35]。维持较高的能量水平有助于抵御病原菌侵染、活性氧攻击等逆境胁迫时所需的能量正常供应,进而有利于其他正常生理代谢的进行,从而增强采后新鲜果蔬的耐贮性[15,19-21,31,36]。因此,采后新鲜果蔬的耐贮性可以通过能量水平进行评价。通常情况下,能量水平越高,则果蔬耐贮性越强;反之,能量水平越低,则果蔬耐贮性越差[16-21,25,34-36]。线粒体是产生能量的主要细胞器,细胞内能量水平可以用ATP、ADP含量和能荷评价[17-18,36]。在果蔬组织中,正常的能量供应对保持细胞膜系统、质膜、液泡、线粒体等细胞器膜的结构、稳定性和功能具有重要作用[3,15-18,20,26,36]。有研究发现,能量供应不足是导致果蔬组织细胞膜系统破坏的重要因素之一,进而导致组织容易发生褐变[3,16,18,26]。Wang Tian等[16]研究发现,采后荔枝果实经褪黑激素处理后可以保持采后贮藏期间较高的能量水平,进而有效保持较好的果皮细胞膜系统,从而有效延缓采后荔枝果皮褐变和果实衰老的发生。Jin Peng[17]和Wang Junwei[18]等研究报道,经草酸处理的桃果实和经间歇升温处理的南果梨果实冷藏期间能量水平有所提高,通过有效提高冷藏期间抗冷性保持较好的果皮细胞膜系统,从而有效减轻采后果实果皮褐变和冷害的发生。Li Meiling等[25]研究报道,ATP处理采后龙眼果实可使其能量合成系统得到较好的维护而保持较高的能量水平,进而有效减轻果皮细胞膜系统的破坏,有效延缓采后龙眼果皮褐变的发生。

本研究发现,两组龙眼果实采后贮藏期间ATP、ADP含量和能荷呈下降趋势,AMP含量呈上升趋势,且与对照组相比,采前喷施DA-6的龙眼果实果皮ATP、ADP含量和能荷更高,AMP含量更低(图2A~D)。此外,本课题组前期研究发现,与对照组龙眼果实相比,采前喷施DA-6能延缓龙眼果实果皮褐变指数和果皮细胞膜透性的上升,减轻采后龙眼果实贮藏期间膜脂代谢[28-29]。由此可以推测,采前喷施DA-6龙眼果实可维持较好的果皮细胞膜结构,这与保持较高的果皮ATP、ADP含量和能荷有关,进而确保采后龙眼果实贮藏期间正常的能量供应,从而有效减轻龙眼果皮褐变的发生。

3.2 采前喷施DA-6对采后龙眼果实耐贮性的影响及其与果皮ATPase活力的关系

采后新鲜果实细胞能量合成和供应与ATPase活力密切相关[15,17-18,34,36-40]。ATPase存在于质膜、液泡和线粒体等细胞器膜上,其主要包含H+-ATPase、Ca2+-ATPase和Mg2+-ATPase等;它们对维持组织细胞内外离子的平衡、正常的能量合成和供应起着重要的作用[15,36,38]。ATPase功能受阻时,细胞内环境可能会不稳定,而使质膜、液泡和线粒体结构和功能遭到破坏,从而导致能量供应不足和能量利用受限制,最终引起采后新鲜果实衰老加快和耐贮性变差[15,36,38]。赵颖颖[39]和陈文烜[40]等研究报道,采后经低温预贮和减压处理的桃果实可有效保持较高的果肉线粒体H+-ATPase和Ca2+-ATPase活力,从而有利于能量的合成和供应,进而有效减轻桃果实冷害的发生。Zhang Zhengke等[41]研究发现,采后荔枝果实经茶籽油处理可有效保持较高的果皮线粒体H+-ATPase和Ca2+-ATPase活力,有利于细胞内环境稳定和能量的合成和供应,保持较高能量水平,从而有效减轻荔枝果实果皮褐变。Lin Yixiong等[36]研究报道,采后龙眼果实贮藏期间积累过量的活性氧会导致贮藏期间质膜、液泡膜和线粒体膜H+-ATPase、Ca2+-ATPase和Mg2+-ATPase活力下降,不利于细胞内环境稳定和能量的合成,进而保持较低的能量水平,加快龙眼果实果肉自溶和品质劣变的发生。Lin Yifen等[23]研究发现,龙眼果实采后经棓酸丙酯处理可以有效抑制贮藏期间活性氧的积累,有利于细胞内环境稳定和能量的合成,确保了采后贮藏期间正常的能量需求,从而有效减轻龙眼果皮褐变。

本研究发现,采前喷施DA-6可保持较高龙眼果实的果皮能量水平(图2),较高的果皮质膜、液泡膜和线粒体膜H+-ATPase、Ca2+-ATPase和Mg2+-ATPase活力(图3~5)。这说明采前喷施DA-6可通过保持较高龙眼果实的果皮ATPase活力有效保证果皮细胞内离子平衡,从而维护细胞内环境稳定,使质膜、液泡和线粒体保持正常的功能,确保正常的能量合成和保证细胞的能量供应,有效减轻采后龙眼果实果皮褐变,增强果实耐贮性。

3.3 采前喷施DA-6对采后龙眼果实耐贮性的影响及其与果皮NADK活力、吡啶核苷酸水平的关系

采后新鲜果蔬的贮藏品质、耐贮性、衰老进程与吡啶核苷酸水平密切相关[20,31]。吡啶核苷酸(NAD、NADH、NADP和NADPH)是呼吸代谢强弱的调节辅助因子和电子供体,从而影响采后贮藏期间细胞内能量水平[20,31,42-44]。NADK是催化细胞质中的NAD与ATP磷酸化生成NADP的唯一酶,可调节NAD和NADP水平,并有调控许多生理代谢的作用[31,42,45]。NAD主要参与呼吸代谢过程中的糖酵解和三羧酸循环,NAD得到电子而生成NADH;NADP在呼吸代谢过程中的磷酸戊糖途径得到电子而生成NADPH[20,31,42-45]。

本实验研究发现,与对照组龙眼果实相比,采前喷施DA-6的龙眼果实可保持较高的果皮NADK活力(图6)和NADP含量(图7B),以及较低的果皮NAD含量(图7A)。此结果与NADK能催化NAD磷酸化生成NADP相一致。本研究还发现,与对照组龙眼果实相比,采前喷施DA-6的龙眼果实还能保持较低的果皮NAD(图7A)和NADH(图7C)含量,这说明采前喷施DA-6削弱了龙眼果实采后贮藏期间糖酵解和三羧酸循环。此外,采前喷施DA-6的龙眼果实可保持较高的果皮NADP(图7B)和NADPH(图7D)含量,这说明采前喷施DA-6诱导了龙眼果实采后贮藏期间戊糖磷酸途径的提高而有利于生成ATP(图2A)。本课题组前期研究结果发现,采前喷施DA-6的龙眼果实可保持较低的果实呼吸强度[28]。结合本研究结果,采前喷施DA-6可保持较高龙眼果实的果皮能量水平(图2)。因此,可以推测采前喷施DA-6处理可通过调节龙眼果实采后贮藏期间果皮NADK活力而影响果皮细胞内NAD(H)与NADP(H)含量比例,进而促进磷酸戊糖途径和抑制糖酵解和三羧酸循环,从而有效降低采后龙眼果实呼吸强度和保持较高能量水平,减轻龙眼果实果皮褐变发生和提高果实耐贮性。

采后新鲜果蔬贮藏期间进行呼吸作用,在呼吸链的电子传递过程中会产生和积累活性氧,过量的活性氧会加速细胞氧化和衰老[13,45]。NADH比NADPH传递电子的速率更快,则会产生和积累更多的活性氧;而NADPH可以通过抗坏血酸-谷胱甘肽循环在清除活性氧过程中起重要作用[39-40]。本研究发现,采前喷施DA-6的龙眼果实可保持较低的果皮NADH(图6C)和较高的NADPH(图6D)含量,可以推断采前喷施DA-6可能会减少采后贮藏期间龙眼果实果皮细胞内活性氧的积累和提高活性氧清除能力。本研究结果与前期研究发现的采前喷施DA-6可通过提高龙眼果实采后贮藏期间活性氧清除能力而降低活性氧的积累,从而有效减轻活性氧对细胞膜结构和功能破坏的结果[29,30]相一致。因此认为,采前喷施DA-6可通过提高龙眼果实采后贮藏期间果皮NADK活力来调节NADH和NADPH含量,从而降低果皮细胞内活性氧水平,进而维持较好的细胞膜结构和功能,延缓采后龙眼果实果皮褐变发生和提高果实耐贮性。

4 结 论

采前喷施含量为10 mg/kg的DA-6可有效保持龙眼果实较高的果皮质膜、液泡膜和线粒体膜H+-ATPase、Ca2+-ATPase和Mg2+-ATPase活力,较高的果皮NADK活力和NADP(H)含量,较低的果皮NAD(H)含量,进而有利于采后龙眼果实贮藏期间保持较高的能量水平,从而有效减轻龙眼果实果皮褐变和增强龙眼果实耐贮性。

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