CN1302697C - 一种促进果实着色的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种促进果实着色的方法，属于生化试剂在农业生产上的应用，专用于着色型水果如苹果、梨、桃、葡萄等的生产。是通过外施5-氨基乙酰丙酸(5-aminolevulinic acid，ALA)，或者乙酰丙酸(Levulinic acid，LA)，或者谷氨酸(Glutamic acid，Glu)可以明显促进苹果果实果皮花青素的合成，提高果实内可溶性固形物含量，降低苹果可滴定酸含量，从而提高苹果的内外品质和商品性能。该方法可以运用于套袋生产的果树上，也可运用于未套袋的果树上。

Description

一种促进果实着色的方法
一、技术领域
本发明涉及一种促进果实着色的方法，属于生化试剂在农业生产上的应用，专用于着色型水果如苹果、梨、桃、葡萄等的生产。
二、技术背景
果实的外观颜色是许多着色型水果如苹果、梨、桃、葡萄等的重要品质指标，也是其果实商品性优劣的重要体现。自从1994年以来，我国果树栽培面积和总产量均已稳居世界第一，但是，我国水果品质远不能满足消费市场要求，每年出口量仅为年产量的1.5％左右，而且出口单价远远低于发展国家，甚至还低于国际平均水平，很难参与国际市场竞争。自从中国加入WTO，国外的水果不断地大举进入我国果品市场，对我国国产水果生产造成很大冲击。国外水果之所以冲击我国水果市场，其原因与其果品品质优良有关。外形端正美观、色泽艳丽的果品总是受消费者欢迎的。如何促进果实着色，提高果品内外品质一直是我国果树工作者关心的重要问题，也是迎接加入WTO后国际挑战的重要对策。目前，促进苹果着色的方法主要有：改善树体光照条件、控制氮肥、增施磷钾肥、套袋、摘叶、转果、铺反光膜等。此外，还有喷布萘乙酸、2-甲基-4氯丁酸钠、乙烯利、脱落酸等植物生长物质可以促进苹果着色的报道，但是，喷布植物生长物质往往会引起果实呼吸高峰的提前来临，因而，降低其后的耐贮性，缩短货架期。
三、发明内容
技术问题
本发明的目的在于提供一种促进果实着色的方法，针对现有技术中喷布植物生长物质往往会引起果实呼吸高峰的提前来临，因而，降低其后的耐贮性，缩短货架期的缺陷，通过生化试剂在农业生产上的应用达到促进促进果实表面着色，增加果面光泽度，同时提高果肉可溶性固形含量，降低有机酸含量，从而提高果实的内外品质，增强市场竞争力。
技术方案
本发明一种促进果实着色的方法，其特征在于，在果实成熟前一个月用1000-3000mg/L乙酰丙酸，含Tween0.1％(体积比)或100-1000mg/L谷氨酸(含Tween体积比为0.1％)喷布于果实表面，一次即可。上述的“促进果实着色的方法”中，套袋栽培或未套袋栽培的着色型水果如苹果、梨、桃、葡萄等上均可施用。
本发明使用一种单一的生化试剂乙酰丙酸(Levulinic acid，LA)或者谷氨酸(Glutamicacid，Glu)，通过改变果实内源5-氨基乙酰丙酸含量来提高果皮的光敏性，从而促使果实着色。经LA或Glu处理的果实，可溶性固形物含量明显上升，可滴酸含量明显下降，
Figure C20041006533400041
ALA与LA结构通式
当R＝H时，为LA       谷氨酸结构式
当R＝NH2时，为ALA
因而，不仅外观品质明显改善，而且大大增进了果肉风味，具有良好的推广应用前景。
生化试剂盐酸-5-氨基乙酰丙酸和乙酰丙酸一般于用生物化学研究(分别见《试剂手册》第二版，中国医药公司上海化学试剂采购供应站编，上海科学技术出版社，1984，第71页和第733页；《化学试剂目录手册》北京化学试剂公司编，北京工业大学出版社，1993，第42页和第416页)。其中，5-氨基乙酰丙酸是生物体内四吡咯化合物包括叶绿素、亚铁血红素、光敏素、维生素B12等生物合成的关键前体，因而在四吡咯化合物生物合成研究过程中，曾经对5-氨基乙酰丙酸的生物合成与生理代谢等进行过大量研究。近几年来，国内外不少学者开始致力于ALA在农业生产上的应用。例如，日本人研究发现，外源ALA可以提高植物耐盐性(CN1132592A，公开日：1996.10.08)。我们研究也发现，外源ALA或LA可以提高植物净光合速率，提高植物抗低温、弱光能力，因而，具有重要的农业生产应用前景(专利公开号CN1409962A，公开日：2003.04.16)。但是，目前国内还没有厂家能够生产ALA成品，而国外进口产品价格昂贵，因而真正地在农业生产上应用尚存在一定的困难。为此，我们试验了几种国内可以大量生产而且市场价格低廉的ALA替代品，以期为促进农业增效、促进农民增收服务。
第一是乙酰丙酸，它是生物体内5-氨基乙酰丙酸脱氢酶的抑制剂，可以抑制ALA代谢，从而，促进ALA积累。其次是谷氨酸，它是植物体内5-氨基乙酰丙酸生物合成的前体，也是人们日常生活中食用味精的主要成份。它们在农业生产上应用尚未见报道。本发明将报告它们在促进苹果着色方面的效应。
有益效果
本发明在果实成熟前1个月喷布，通过提高果实着色过程对光照的敏感性，促进果实表面着色，增加果面光泽度，同时提高果肉可溶性固形含量，降低有机酸含量，从而提高果实的内外品质，增强市场竞争力。
发明人经试验研究得出，用外源5-氨基乙酰丙酸处理富士苹果，能够明显提高果实的着色程度(汪良驹等，5-氨基乙酰丙酸促进苹果着色的效应。果树学报，2004，21卷第6期)。接着，进一步试验LA和Glu等药剂在苹果着色方面的效应，找到LA和Glu能明显促进苹果着色，表现为，着色早、速度快、着色面积大，着色程度深。对于“富士”这样比较难以大面积着色的苹果品种来说，经一定浓度LA或Glu处理后，着色面积均达80％以上，不仅仅是果肩处的条红，而且更多的是大面积的块红；不仅有浅红色，而且有深度的猩红色或紫红色(类似于进口的蛇果)。此外，果实的光泽度、可溶性固形物含量也明显提高。因而，果实的商品性能大大提高。本方法操作简便，实用性强，价格便宜，易于生产推广。
四、附图说明
图1 5-氨基乙酰丙酸、乙酰丙酸和谷氨酸处理8天时，富士苹果着色程度比较
图2 5-氨基乙酰丙酸、乙酰丙酸和谷氨酸处理16天时，富士苹果着色程度比较
图3 5-氨基乙酰丙酸、乙酰丙酸和谷氨酸处理28天时，富士苹果着色程度比较
图4 5-氨基乙酰丙酸、乙酰丙酸和谷氨酸处理38天时，富士苹果着色比较
图5 5-氨基乙酰丙酸、乙酰丙酸和谷氨酸处理43天时，富士苹果着色比较
五、具体实施方式
实例1.2003年10月初，在富士苹果成熟采摘前1个月利用外源ALA处理未套袋果实。采收时，对照果实果皮花青素含量为164.07nmol/g FW，而100-500mg/L ALA处理果实的花青素含量分别为322.08nmol/g FW、362.34nmol/g FW和238.30nml/g FW，极显著高于清水处理的对照(表1)。另外，测定果实的可溶性固形含量表明，ALA处理果实含量明显高于对照。其中，对照果实平均为11°，100-500mg/LALA处理果实分别为12.05°、14.15°和13.35°，因而，果实的风味明显优于清水对照
实例2.2003年10月初，在富士苹果成熟采摘前1个月利用外源ALA处理套袋果实。采收时，对照果实果皮花青素含量为148.29nmol/g FW，而300mg/LALA处理果实的花青素含量为300.00nmol/g FW，也极显著高于清水对照(表1)。
实例3.2004年9月中旬，分别用5-氨基乙酰丙酸、乙酰丙酸和谷氨酸处理苹果果实，然后不同时间采样测定果皮花青素含量，发现处理后第4天果皮的花青素含量已经明显高于对照，并且在以后的测定过程中，始终高于对照(9月21日至10月30日)，说明乙酰丙酸和谷氨酸处理的确能够促进苹果着色(表3)。在处理后第4、8、16、28、38天，5-氨基乙酰丙酸处理果实花青素含量分别比对照高108.94％、88.42％、91.87％、46.91％、54.62％；乙酰丙酸处理果实分别比对照高51.81％、12.54％、65.59％、66.43％；200mg/L谷氨酸处理分别比对照高出136.55％、46.62％、26.20％、35.37％；400mg/L谷氨酸处理比对照分别高出65.53％、70.59％、44.39％、34.96％；800mg/L谷氨酸处理比对照分别高出45.44％、85.21％、36.82％、109.35％。
另外，处理后16天、28天、38天分别测定果实的可溶性固形物含量(表4)，发现除第28天的ALA处理与对照无明显差异外，其余的平均值均高于对照。例如，LA处理果实可溶性固形物分别高于对照1.25、1.71、1.23度；200mg/L谷氨酸处理分别高出1.25、2.42和0.89度；400mg/L谷氨酸处理分别高出1、2.76和1.48度；800mg/L谷氨酸处理分别高出1.25、2.51和0.35度。显然，果实的内在品质明显增加。
表1.外源ALA处理促进苹果花青素积累的效应
  处理   花青素含量(nmol/gFW)
  未套袋果实的测定值   平均值
  对照100mg/LALA300mg/LALA500mg/LALA   159.54369.86320.29236.63   165.91370.78332.61232.99   189.82356.22384.95236.68   155.94364.95378.49240.48   158.24232.45308.29239.68   154.97238.20449.40243.35   164.07322.08362.34238.30
  套袋果实测定值   平均值
  对照100mg/LALA300mg/LALA500mg/LALA   141.24132.15307.37145.27   124.34142.02315.34147.73   144.07127.25319.24176.74   151.26128.27318.80174.03   161.42124.31267.82179.34   167.42122.87271.42184.69   148.29129.48300.00167.97
表2.外源ALA处理对苹果果实可溶性固形物含量的影响
处理   可溶性固形物含量(°)
  套袋果   平均值   未套袋果   平均值
对照100mg/L ALA300mg/L ALA500mg/L ALA 11.212.111.612.9 11.311.911.511.5 11.212.111.612.9 11.112.011.712.5 11.2012.02511.6012.45 11.212.014.415.0 10.011.012.113.0 13.011.014.013.3 9.814.216.112.1 11.0012.0514.1513.35
表3.5-氨基乙酰丙酸、乙酰丙酸或者谷氨酸处理对苹果花青素积累的效应(套袋果)
处理   处理天数(花青素含量单位为nmol/gFW)
  0天   4天   8天   16天   28天   38天   43天
对照平均值   12.9713.8613.41   16.1717.3716.77   52.5647.8942.6641.3446.11   61.9255.9465.8164.8962.14   100.35100.7988.3388.3394.45   125.44124.34125.12123.87124.69   185.92187.32211.28248.07208.15
  5-氨基乙酰丙酸平均值   31.6438.4535.04   92.9392.0981.9180.6086.88   97.0496.00141.88141.99119.23   133.30133.38144.56143.78138.76   176.43182.63204.78207.33192.80   338.15339.70403.58403.55371.25
乙酰丙酸平均值   20.7030.2125.46   44.2246.1659.7257.4551.89   77.9879.80126.94126.89102.90   167.39167.04146.75147.60157.19   215.19216.28196.52195.62205.90   290.11291.47275.30277.48283.59
  200mg/L谷氨酸平均值   37.3042.0439.67   81.8484.3569.0569.1076.08   86.2887.8268.8270.7678.42   133.27133.31122.32122.53127.86   128.55128.33119.30118.39123.64   206.02204.81326.42325.38265.66
  400mg/L谷氨酸平均值   25.8129.7027.76   78.5875.9491.0287.5978.66   91.8192.9091.2193.6786.67   145.21144.8597.3195.45127.47   165.66166.96204.48203.58185.17   275.28276.00318.76321.02297.77
  800mg/L谷氨酸平均值   22.4626.3324.39   84.1983.1587.7886.5085.40   84.3584.1089.1182.5185.02   213.65214.06181.51181.72197.73   182.85183.75248.50247.77215.72   265.05263.15317.35316.60290.54
表4、5-氨基乙酰丙酸、乙酰丙酸或者谷氨酸处理对苹果果实可溶性固形物的影响(套袋果)
  处理后天数   对照   ALA   LA   200mg/L Glu   400mg/L Glu   800mg/L Glu
  16天平均值   141414   151515   1515.515.25   1515.515.25   151515   1515.515.25
  28天平均值   12.5131413.17   1313.113.113.07   15151515.215.215.2141315.415.814.88   15.215.315.31616.515.814.21416.216.516.515.59   16161617.81715.116.2141516.215.915.93   16.216.216.2161314.814.5171616.51615.67
  38天平均值   15.215.612.8151815.617.2151315.27   15.51715.21614.318.216.116.04   1417.514.2191815.81716.50   17.2171616.114.71715.116.16   16.216.115.617.517.817.916.116.74   16.11715.215.515.315.115.115.61

Claims (2)

1.一种促进果实着色的方法，其特征在于，在果实成熟前一个月用1000-3000mg/L乙酰丙酸，其中含展着剂Tween体积比为0.1％或用100-1000mg/L谷氨酸，其中含Tween体积比为0.1％喷布于果实表面，一次即可。
2.根据权利要求1所述的一种促进果实着色的方法，其特征在于，所述果实是套袋栽培或未套袋栽培的着色型果实。
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Granted publication date: 20070307

Termination date: 20091228