CN102669644B

CN102669644B - 一种利用化学药剂促进红色砂梨着色的方法

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Publication number: CN102669644B
Application number: CN2012101681491A
Authority: CN
Inventors: 滕元文; 张东; 钱敏杰
Original assignee: Zhejiang University ZJU
Current assignee: Zhejiang University ZJU
Priority date: 2012-05-24
Filing date: 2012-05-24
Publication date: 2013-07-24
Anticipated expiration: 2032-05-24
Also published as: CN102669644A

Abstract

本发明公开了一种利用化学药剂促进红色砂梨着色的方法，包括：将达到生理成熟期未着色的砂梨，浸泡于着色促进剂溶液当中1~5分钟，取出晾干后，置于温度12～22℃、相对湿度为70~90%、UV-B光强为0.1~0.5μmol·m^-2·s^-1、白光光强250～550μmol·m^-2·s^-1的环境下5~10天，所述着色促进剂为乙烯利、金雀异黄素和茉莉酸甲酯中的一种或多种。本发明方法将红色砂梨果实用化学药剂浸泡处理后，能够更为有效诱导红色砂梨果实花青苷合成，提高其外观品质，该方法比现有技术效果更佳，砂梨着色效果更好。

Description

一种利用化学药剂促进红色砂梨着色的方法

技术领域

本发明属于水果着色领域，尤其涉及一种利用化学药剂促使红色砂梨采后着色的方法。

背景技术

砂梨原产我国，是东亚地区栽培最广的类型（滕元文、柴明良，李秀根.2004.梨属植物分类的历史回顾及新进展.果树学报21:252-257.）。砂梨果实成熟时，果皮色泽一般为黄绿色（或绿色、黄色）或褐色，红色果皮的类型相对较少（滕元文，沈玉英，周先章.2005.砂梨果皮锈斑成因及解决对策.中国南方果树34:52-56.），主要分布于四川和云南等省，其中云南省发现的红色砂梨地方品种和类型在40个左右，居全国首位。近年来，以原产云南的著名的红色砂梨地方品种“火把梨”为亲本育成的新品种已在国内很多地方引种栽培，得到了消费者的认可。然而，在生产中却发现，它们的着色在各生产区表现不一致，即使同一产区的不同果园、甚至同一果园的不同年份也存在差异，严重影响了果实特有外观品质的展现，直接导致其经济效益的下降。

目前，红梨着色机制的研究已成为热点，取得了一些进展，但在生产中着色不良的现象普遍存在，红色砂梨为我国特有，其栽培在世界范围内没有先例，生产中调控红色砂梨的措施极其匮乏。因此，开展红色砂梨的着色调控研究，将填补科研上着色机理研究成果与生产上着色调控技术需求之间的空白，加速着色机理研究成果转化的进程，同时也可将红色砂梨生产上的着色调控方面的问题及时反馈至着色机理研究领域。

化学药剂调控是果实着色调控的有效手段之一，它们通过影响植物体内的生理生化代谢过程和相关基因的表达，从而调节果实花青苷的代谢。常用的果实着色调控的生长调节剂和药剂有：ETH（Ethephon，乙烯利）、GA（Gibberellin，赤霉素）、ABA（Abscisic Acid，脱落酸）、GNT（Genistein，金雀异黄素）和MJ（Methyl Jasmonate，茉莉酸甲酯）等。ABA可促进葡萄、樱桃和荔枝等果实花青苷的合成（Kataoka,I.,Kusunoki,R.,Inoue,H.,1992.Effects of abscisic acid on anthocyanin accumulation and sugar contentin berry skin of grapes.Journal of the Japanese Society for HorticulturalScience 61,84-85）。而乙烯对促进苹果作用明显（Whale,S.K.,Singh,Z.,Behboudian,M.H.,Janes,J.,Dhaliwal,S.S.,2008.Fruit quality in‘Cripp'sPink’apple,especially colour,as affected by preharvest sprays ofaminoethoxyvinylglycine and ethephon.Scientia Horticulturae 115,342-351）。金雀异黄素（GNT）能够促进苹果、葡萄、桃和蟠桃果实着色（朱云娜，王中华，张治平，汪良驹，2010.金雀异黄素和环鸟苷酸调控离体葡萄果实花青苷积累.园艺学报37，517-524）。

另外，也有研究发现生长素类物质和赤霉素处理会显著抑制果实花青苷积累。外施GA3会延迟或影响苹果的着色（Awad,M.A.,de Jager,A.,2002.Relationships between fuit nutrients and concentrations of flavonoid sandchlorogenic acid in‘Elstar’apple skin.Scientia Horticulturae 92,265-276）。王惠聪等（王惠聪，黄辉白，黄旭明.2002.‘妃子笑’荔枝果实着色不良原因的研究.园艺学报29:408-412.）发现100mg/L BA处理显著抑制了荔枝果皮中花青苷的合成。外施乙烯合成抑制剂STS能显著抑制荔枝果皮花青苷合成（尹金平，高飞飞，胡桂兵，祝曙华.2001.ABA和乙烯对荔枝果实成熟和着色的调控.园艺学报28，65-67）。

果皮花青苷代谢是由多种激素共同调控的，因此，不同调节剂促进果实花青苷积累的互作增益效应受到关注。单独施用氨基乙氧基乙烯甘氨酸（AVG）和茉莉酸甲酯（MJ）能够促进苹果在人工光源诱导条件下的着色，但配合乙烯施用则会产生更大的促进效果（Rudell,D.R.,Mattheis,J.P.,2008.Synergism exists between ethylene and methyl jasmonate in artificiallight-induced pigment enhancement of‘Fuji’apple fruit peel.PostharvestBiology and Technology 47,136-140）。

公开号为“CN102150819A”公开了一种红色砂梨采后着色装置及方法，该方法将达到生理成熟期未着色的砂梨置于UV-B光强为1~2μmol·m^-2·s^-1、白光光强为3~4μmol·m^-2·s^-，平均温度为25~29℃、平均相对湿度55~75%的环境下静置5~10天，利用该方法可以获得着色较为充分、稳定且均一的果实，但并未使用化学药剂，着色效果欠佳。

发明内容

本发明提供了一种利用化学药剂促进红色砂梨着色的方法，解决了红色砂梨栽培育种中存在的砂梨果实着色不充分、不稳定，进而影响果实外观品质，市场价值低的问题。

一种利用化学药剂促进红色砂梨着色的方法，包括：

将达到生理成熟期未着色的砂梨，浸泡于着色促进剂溶液当中1~5分钟，取出晾干后，置于温度12～22℃、相对湿度为70~90%、UV-B光强为0.1~0.5μmol·m^-2·s^-1、白光光强250～550μmol·m^-2·s^-1的环境下5~10天，所述着色促进剂为乙烯利、金雀异黄素和茉莉酸甲酯中的一种或多种。

花青苷是一种重要的植物天然色素，其含量对果色色泽有着重要影响，某些化学药剂（着色促进剂）通过影响植物体内的生理生化代谢过程和相关基因的表达，从而调节果实花青苷的代谢，能够改善砂梨果实的色泽效果，优选的，所述着色促进剂优选为乙烯利、金雀异黄素和茉莉酸甲酯中的两种混合。更优选为，所述着色剂为乙烯利和茉莉酸甲酯的混合。

着色促进剂的浓度对着色效果有较大影响，优选的，所述乙烯利浓度为0~4mmol·L^-1，所述茉莉酸甲酯的浓度为0~4mmol·L^-1，所述金雀异黄素溶液的浓度为0~0.2mmol·L^-1，在上述浓度下，着色效果较为显著。

最优选为，所述着色促进剂溶液为以下六种之一：

a、2mmol·L^-1乙烯利溶液；

b、0.12mmol·L^-1金雀异黄素溶液；

c、2mmol·L^-1茉莉酸甲酯溶液；

d、2mmol·L^-1乙烯利和0.12mmol·L^-1金雀异黄素的混合溶液；

e、2mmol·L^-1乙烯利和2mmol·L^-1茉莉酸甲酯的混合溶液；

f、0.12mmol·L^-1金雀异黄素和2mmol·L^-1茉莉酸甲酯的混合溶液。

为了促进着色促进剂的溶解，一般会往溶液中添加乳化剂，乳化剂选用吐温序列，如吐温-20、吐温-80等，乳化剂的添加质量分数一般为0.01~0.1%。

光照可以激活光敏色素，促进酶的合成或活化，提高碳水化合物的含量。花青苷相关生物合成酶如：PAL、CHS、DFR和UFGT等都是光调节酶，光照可以诱导这些酶活性的提高，促进花青苷积累和果实着色，其中光照的强度及光质都是影响红色砂梨着色的重要因素，优选的，所述UV-B光强为0.1~0.5μmol·m^-2·s^-1，所述白光光强为200~300μmol·m^-2·s^-1，在该范围，红色砂梨着色效果更佳，根据实施例的实验数据，UV-B光强为0.28μmol·m^-2·s^-1，白光光强为252μmol·m^-2·s^-1条件下，着色效果最佳。

花青苷的合成是一系列酶促反应，温度对酶促反应具有重要的影响，温度过高会导致酶钝化，而温度过低则会会减慢反应速度，两者均不利于酶促反应的进行，所述温度在12~17℃有助于花青苷的合成和积累，更优选为17℃。

相对湿度对红色砂梨的存放有重要影响，空气干燥会加快果实水分蒸发，引起皱皮或腐烂，湿度太大有利于病菌生长，导致果实腐烂，80%的相对湿度为红色砂梨保存的较优选择。

砂梨浸泡于着色剂溶液中的时间要适宜，时间太短，难以达到处理效果，时间太长，会影响果实品质，所述未着色的砂梨浸泡于所述着色剂溶液中的时间优选为5分钟。

本发明方法将红色砂梨果实用化学药剂浸泡处理后，能够更为有效诱导红色砂梨果实花青苷合成，提高其外观品质，该方法比现有技术效果更佳，砂梨着色效果更好，同时可以有效维持红色砂梨的内在品质，有利于提升红色砂梨市场价值，本发明设计合理，操作简单，可实用于大规模操作。

具体实施方式

实施例1

红色砂梨品种“美人酥”和“满天红”果实，于2011年采自河南省郑州市荥阳金地果树良种示范场果园，在盛花后40天给果实套上不透光双层果袋，直至达到生理成熟期，成熟果实采收后立即运回实验室，挑选大小均一、无机械伤、无裂果、无病虫和无腐烂的果实用作处理。共设8种处理，其中包括5种单个化学药剂处理，分别为：1）3mmol·L^-1GA（上海生工生物工程有限公司）；2）0.4mmol·L^-1ABA（上海生工生物工程有限公司）；3）2mmol·L^-1ETH（上海生工生物工程有限公司）；4）0.12mmol·L^-1GNT（Sigma-Aldrich公司）；5）2mmol·L^-1MJ（百灵威科技有限公司）；同时设3种2个化学药剂混用的处理，分别为：6）2mmol·L^-1ETH+0.12mmol·L^-1GNT；7）2mmol·L^-1ETH+2mmol·L^-1MJ；8）0.12m mol·L^-1GNT+2mmol·L^-1MJ，所用溶液均以单蒸水（0.02%Twee-20）（上海生工生物工程有限公司）配制，并以单蒸水处理为对照。将果实在各处理溶液中浸果5分钟，然后置于避光环境风干后。

将处理后的果实，置于如下环境静置10d：1）光照条件：光源离果面高度为0.8m，人工光源包括2个9W中波紫外线（UV-B，280-315nm）光源（飞利浦，PL-S 9W/12，荷兰）和4个36W普通日光灯（FSL T836W/765，中国）光源，梨果面UV-B光强为0.28μmol·m^-2·s^-1，白光光强为252μmol·m^-2·s^-1（TES，1332A，中国）；2）湿度条件：相对湿度80%；3）温度条件：17℃。处理完成后，测定果实的色差，然后用土豆削皮器分离果实照光部位的果皮，立即置于液氮，按所测指标的需求量分装成袋，保存在-80℃，果皮用于花青苷含量的测定，采用PH示差法。试验设3组重复，每组10个果实。

结果表明：不同化学药剂处理及对照果实经UV-B/白光诱导后，近光面色泽参数均发生了显著地变化，其中亮度L*值和色调角h^o值显著下降，色泽饱和度C值显著上升（表1），这与肉眼观察到的果实由黄白色变为红色的现象相一致。从显著性分析结果来看，ETH+GNT、ETH+MJ和GNT+MJ处理的L*值显著低于对照，ETH+MJ处理的L*值和与h^o显著低于对照，其余处理与对照间的L*、h^o和C值无显著差异（表1）。经UV-B/白光处理后，不同化学药剂处理及对照‘满天红’近光面果皮花青苷含量均呈增加趋势（表2）。除GA、ABA和ETH处理外，其余处理的果皮中花青苷的含量均显著高于对照（表2）。处理后，不同化学药剂处理及对照‘满天红’果实硬度均呈下降趋势（表3），其中GA、MJ和GNT+MJ处理果实硬度高于对照，其余处理低于对照，所有处理和对照间均不存在显著差异（表3）。处理后，不同化学药剂处理及对照‘满天红’果实可溶性固形物、可溶性糖和有机酸含量无显著变化，不同处理和对照之间也无显著差异（表3、表4和表5）。

上述结果表明，与对照相比，GNT、MJ、ETH+GNT、ETH+MJ和GNT+MJ处理可以显著提高红色砂梨‘满天红’果皮中花青苷的含量，促进其着色，改善其外观品质，同时可以有效维持红色砂梨的内在品质。

表1不同处理对UV-B/白光诱导条件下‘满天红’近光面亮度（L*）、色泽饱和度（C）和色调角（h^o）的影响

同列数据后的不同字母表示存在差异显著(α=0.05，LSD测验)。

表2不同处理对UV-B/白光诱导条件下‘满天红’近光面果皮花青苷含量的影响

同列数据后的不同字母表示存在差异显著(α=0.05，LSD测验)。

表3不同处理对UV-B/白光诱导条件下‘满天红’果实硬度和可溶性固形物的影响

同列数据后的不同字母表示存在差异显著(α=0.05，LSD测验）。

表4不同处理对UV-B/白光诱导条件下‘满天红’果实可溶性糖含量的影响

同列数据后的不同字母表示存在差异显著(α=0.05，LSD测验）。总糖含量为果糖、葡萄糖、蔗糖和山梨糖醇含量之和。

表5不同处理对UV-B/白光诱导条件下‘满天红’果实有机酸含量的影响

同列数据后的不同字母表示存在差异显著(α=0.05，LSD 测验）。总酸含量为苹果酸、柠檬酸、奎宁酸、酒石酸和草酸含量之和。

实施例2

红色砂梨品种‘美人酥’和‘满天红’果实，于2011年采自河南省郑州市荥阳金地果树良种示范场果园，在盛花后40天给果实套上不透光双层果袋，直至采收，在果实达到生理成熟期前10天采收，并立即运回实验室，挑选大小均一、无机械伤、无裂果、无病虫和无腐烂的果实用作处理。共设6种处理，分别为：1）3mmol·L^-1GA（上海生工生物工程有限公司）；2）0.4mmol·L^-1ABA（上海生工生物工程有限公司）；3）2mmol·L^-1ETH（上海生工生物工程有限公司）；4）0.12mmol·L^-1GNT（Sigma-Aldrich公司）；5）2mmol·L^-1MJ（百灵威科技有限公司）；6）3mmol·L^-1CCC（矮壮素,Chlormequat chloride）（西安邦友生物科技有限公司），所用溶液均以0.02%Twee-20（上海生工生物工程有限公司）配制。以单蒸水（含0.02%Twee-20）处理为对照。将果实在各处理溶液中浸果1分钟，然后置于避光环境风干后。

将果实处理后，置于如下环境静置10d，1）光照条件：光源离果面高度为0.8m，人工光源包括2个9W中波紫外线（UV-B，280-315nm）光源（飞利浦，PL-S 9W/12，荷兰）和4个36W普通日光灯（FSL T836W/765，中国）光源，梨果面UV-B光强为0.28μmol·m^-2·s^-1，白光光强为252μmol·m^-2·s^-1（TES，1332A，中国）；2）湿度条件：相对湿度80%；3）温度条件：17℃。处理完成后，测定果实的色差，然后用土豆削皮器分离果实照光部位的果皮，立即置于液氮，按所测指标的需求量分装成袋，保存在-80℃，果皮用于花青苷含量的测定，采用PH示差法。试验设3组重复，每组10个果实。

结果表明：不同化学药剂处理及对照果实经UV-B/白光诱导后，近光面色泽参数均发生了显著地变化，其中亮度L*值和色调角h^o值显著下降，色泽饱和度C值显著上升（表6），这与肉眼观察到的果实由黄白色变为红色的现象相一致。从显著性分析结果来看，ETH、GNT和MJ处理的L*值显著低于对照，GNT和MJ处理的h^o值显著低于对照，其余处理L*、h^o和C值与对照间均未达到差异显著水平（表7）。经UV-B/白光处理后，不同化学药剂处理及对照‘满天红’近光面果皮花青苷含量均呈增加趋势，其中GNT和MJ处理的果皮中花青苷的含量均显著高于对照（表6）。上述结果表明GNT和MJ处理能够显著提高红色砂梨果皮花青苷含量，促进其着色。

表6不同处理对UV-B/白光诱导条件下‘满天红’近光面果皮花青苷含量的影响

同列数据后的不同字母表示存在差异显著(α=0.05，LSD测验)。

表7不同化学药剂处理对UV-B/白光诱导条件下‘满天红’近光面亮度（L*）、色泽饱和度（C）和色调角（h^o）的影响

同列数据后的不同字母表示存在差异显著(α=0.05，LSD测验)。

Claims

1.一种利用化学药剂促进红色砂梨着色的方法，包括：

将达到生理成熟期未着色的砂梨，浸泡于着色促进剂溶液中1～5分钟，取出晾干后，置于温度12～22℃、相对湿度为70～90%、UV-B光强为0.1～0.5μmol·m^-2·s^-1、白光光强250～550μmol·m^-2·s^-1的环境下5～10天，所述着色促进剂为乙烯利和茉莉酸甲酯的混合。

2.如权利要求1所述的利用化学药剂促进红色砂梨着色的方法，其特征在于：所述的着色促进剂溶液中，所述乙烯利浓度为0～4mmol·L^-1，所述茉莉酸甲酯的浓度为0～4mmol·L^-1。

3.如权利要求1所述的利用化学药剂促进红色砂梨着色的方法，其特征在于：所述着色促进剂溶液为2mmol·L^-1乙烯利和2mmol·L^-1茉莉酸甲酯的混合溶液。

4.如权利要求1所述的利用化学药剂促进红色砂梨着色的方法，其特征在于：所述着色促进剂溶液含有乳化剂。

5.如权利要求4所述的利用化学药剂促进红色砂梨着色的方法，其特征在于：所述着色促进剂溶液中乳化剂的质量分数为0.01～0.1%。

6.如权利要求4或5所述的利用化学药剂促进红色砂梨着色的方法，其特征在于：所述乳化剂为吐温-20或吐温-80。

7.如权利要求1所述的利用化学药剂促进红色砂梨着色的方法，其特征在于：所述UV-B光强为0.28μmol·m^-2·s^-1，白光光强为252μmol·m^-2·s^-1。