葉面噴施金雀異黃素對套袋蟠桃果實著色及品質的影響

摘 要：以轉色始期早碩蜜蟠桃為試材，探討了葉面噴施金雀異黃素(GNT)對套袋果實花青素積累與其他品質的影響。結果表明，紙袋提高果實花青素含量，增幅約為70％，塑膜袋降低花青素含量，約為6％；GNT能提高套袋和未套袋果實花青素含量，增幅為16％～73％。套袋使果實可溶性糖降低約8％，可滴定酸含量增加20％；GNT提高果實可溶性糖4％～26％，并降低可滴定酸10％～28％，明顯提高果實糖酸比。葉片組織相對電導率和丙二醛含量分析表明，GNT對葉片細胞膜透性和脂質過氧化沒有明顯影響。因而，即使在套袋條件下用適宜質量濃度GNT也能提高蟠桃果實內外品質，并且不會對葉片造成傷害。

關鍵詞：蟠桃；花青素；套袋；葉傷害；金雀異黃素；品質

中圖分類號：S662．1 文獻標識碼：A 文章編號：1009-9980(2007)04-438-06

色澤是果實的重要外觀品質，是衡量果品商品價值的主要指標之一。如何改善果實外觀品質一直受到果樹工作者的高度重視。果面涂抹金雀異黃素(Genistein，GNT)能夠促進蘋果、桃等果實花青素的積累，并提高果實品質，因而具有推廣應用前景。然而，在實際生產中，如果單靠果面涂布或者溶液浸果，這項技術還是難以推廣。迄今為止，尚未見到田間噴布GNT對果實花青素含量效應的報道。套袋技術已經在多種果樹生產中推廣應用，CNT處理能否促進套袋果實花青素積累，如果是肯定的，那么這項技術就有可能與正在推廣應用的套袋栽培技術相結合。外源GNT處理對果樹葉片有無不良影響，這是葉面施用GNT之前首先需要明確的問題。為了解答以上問題，本試驗以早碩蜜蟠桃為材料，觀察了在果實著色初期對套袋或不套袋果實枝葉噴施不同濃度GNT對著色及品質的影響。

1 材料和方法

1．1 材料及處理

試驗于2006年5月17日(果實著色始期)在南京農業大學江浦農場園藝站進行，供試樹為7 a生生長健壯、負載量相似的早碩蜜(Prunus persica cv.Zaoshuomi)蟠桃，樹形采用三主枝自然開心形整枝。試驗前，先將每個主枝上果實分為3個部分，其中一部分不套袋，其余兩部分分別套上自制硫酸紙袋(長×寬×厚：160 mm×130 mm×0.09 mm)或塑膜袋(四川省惠陽保鮮袋廠，長×寬×厚：160 mm×90 mm×0.005 mm)，然后分別用濃度為40、80 μmol／L GNT溶液(含0.01％Tween-20)噴布樹體，設清水為對照，共計9個處理。單株區組，隨機排列，每個處理果實15～20個，重復5次。噴布時不特意區分果實和葉片，但要求正反面噴施均勻。噴藥量以葉片水滴滴下為度。

1．2 指標測定

果實于GNT處理25 d后采收。先計算果實著色面積，再測定單果質量和呼吸強度，然后進行其他分析。

在果皮花青素含量測定時，先于果實胴部隨機削取大小約0.1 cm²的果皮(厚度約0.5 mm)，混合均勻后，用HCl-甲醇法測定。果皮類黃酮按Pirie等方法測定，葉綠素和類胡蘿卜素按照文獻測定。

果皮超氧化物歧化酶(SOD)活性測定采用NBT法，以抑制NBT光還原的50％為1個酶學單位；過氧化物酶(POD)、抗壞血酸過氧化物酶(APX)和過氧化氫酶(CAT)活性參照李榮金等方法，其中，POD、CAT酶活性用反應的初速度(△D／min·g)表示，APX酶活性以每min降低0.01為1個酶學單位。苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性測定參照李合生方法，以每h光密度值變化0.01為1個酶學單位。果實可溶性糖含量測定以果肉為材料用蒽酮比色法進行，可滴定酸用NaOH滴定法測定。

此外，為明確GNT是否導致桃樹葉片傷害，分別在處理后0、10、20 d隨機摘取不同處理枝條中部成熟葉片，分析其電導率和丙二醛含量。以上所有測定至少重復3次，取其平均值。經雙因素方差分析后，對其中F測定效應達到P＜5％水平的因素再進行Duncan氏測驗。

2 結果與分析

2．1 GNT和套袋對蟠桃果實著色面積的影響

從圖1可看出，套袋對未進行GNT處理的果實著色面積無顯著影響，但套紙袋果實著色面積普遍高于其他果實。用40 μmol／L GNT處理后，套紙袋果實的著色面積比未套袋的清水對照高出59％，達到P＜5％的顯著水平；對未套袋或套塑膜袋的果實來說，40 μmol／L GNT也提高了果實著色面積，其中套塑膜袋的效應也達到差異顯著水平。但是，80μmol／L GNT對于不同處理果實著色面積卻沒有明顯效應。經雙因素方差分析，GNT濃度與套袋間有互作效應，40 μmol／L GNT與紙袋處理對果實著色面積的促進作用最為明顯。

2．2 GNT和套袋對蟠桃果皮色素含量的影響

圖2顯示GNT和套袋處理對蟠桃果皮不同色素含量的影響。從圖2-A可以看出，套紙袋顯著提高了蟠桃果皮花青素含量。40 μmol／L GNT顯著提高果皮花青素含量，套袋果實花青素含量高于未套袋果實，其中套紙袋的處理效應達到了統計學顯著水平(P＜5％)。80 μmol／L GNT顯著提高了未套袋和套紙袋果實果皮花青素含量，但對套塑膜袋果實沒有效應。雙因素方差分析結果表明，袋型與GNT濃度對花青素含量的影響均有顯著差異，但是2者沒有互作效應。

套紙袋和GNT處理降低果皮葉綠素含量(圖2－B)，同時提高果皮類胡蘿卜素和類黃酮含量(圖2－C，D)。就類胡蘿卜素而言，噴布清水的套紙袋果實含量顯著高于未套袋和套塑膜袋處理：噴布GNT后，套紙袋果實類胡蘿卜素含量不再上升，而未套袋和套塑膜袋果實含量明顯上升，說明GNT促進效應確實存在。對類黃酮來說，GNT也有促進其增加的趨勢，但是未達到顯著水平。相反，套紙袋果實的類黃酮含量普遍高于其他處理。雙因素方差分析表明，套袋降低果皮葉綠素含量，且GNT濃度與套袋間有互作效應，40 μmol／L GNT與紙袋處理對葉綠素降解的效應最為明顯；套袋與GNT處理對類胡蘿卜素含量影響均達到顯著水平，但2者無互作效應；套袋對增加類黃酮含量的效應也達到顯著水平．然而與GNT濃度無互作效應。

2．3 GNT和套袋對蟠桃果實品質的影響

由表1可知，GNT和套袋都有增加果實單果質量的趨勢，其中，40 μmol／L GNT以及套塑膜袋處理增幅最大。在未套袋果實中，40 μmol／L GNT處理后單果質量增加12％；在套塑膜袋果實中，如果不另外考慮GNT因素，整體上也提高12％左右。此外，套紙袋果實單果質量也有一定增加，如果配合GNT處理，則平均單果質量也超過84 g，與套塑膜袋果實差異不顯著。

與對照相比，套袋具有降低蟠桃果實可溶性糖并提高可滴定酸含量的趨勢，其中，后種效應在套塑膜袋果實中達到了差異顯著水平(P＜5％)。因而，果實糖酸比下降。然而，GNT處理能夠提高蟠桃果實可溶性糖含量，并降低可滴定酸含量，致使糖酸比明顯提高。表1顯示，除了80 μmol／LGNT＋套塑膜袋處理外，其余處理果實可溶性糖含量均高于對照。就可滴定酸而言，所有GNT處理果實的含量均低于對照，平均降幅達21％。由于可溶性糖上升，可滴定酸下降，GNT處理果實平均糖酸比上升近30％。因而，GNT可以增進套袋蟠桃果實風味。雙因素方差分析表明，套袋和GNT處理對蟠桃單果質量、可溶性糖、可滴定酸含量以及糖酸比的影響均達到5％的顯著水平，但是2者間無互作效應。

2．4 GNT和套袋對蟠桃果皮PAL活性和果實呼吸速率的影響

圖3-A結果表明，套袋和GNT處理都提高了果皮PAL活性，這與花青素含量變化一致，2者相關性達到顯著水平(P＜5％)，表明套袋和GNT處理提高果實花青素含量與提高PAL活性有關。

圖3-B顯示．未經GNT處理的果實，無論是套紙袋或套塑膜袋．呼吸速率都提高了20％左右，達到差異顯著水平(P＜5％)。GNT處理也提高了果實呼吸速率．特別是對未套袋果實來說，2種濃度GNT處理的增幅分別為12％和17％。但是，GNT對套袋果實呼吸速率沒有促進效應，高濃度的還稍有下降(P＞5％)。雙因素方差分析表明，套袋處理對果實呼吸速率的效應達到了顯著水平，但與GNT處理間無顯著互作效應。

2．5 GNT和套袋對蟠桃果皮抗氧化酶活性的影響

從圖4可知，未經GNT處理的果實，紙袋對果皮SOD、POD和CAT無明顯影響；GNT處理的果實，紙袋提高了酶活性。不管是否經過GNT處理，塑膜袋都明顯提高其活性，多數達到差異顯著水平(P＜5％)。未套袋的果實，GNT對其果皮SOD、POD和CAT無明顯影響：套袋后卻有增加趨勢。套袋降低APX活性，而GNT對APX活性有一定增加。雙因素方差分析表明，套袋和GNT對果皮POD和APX活性的影響具有互作效應：40 μmol／L GNT和套塑膜袋對POD活性增加的效應最為顯著；而清水和套紙袋對APX活性的降低效應最為顯著。但對SOD和CAT活性的影響，套袋與GNT無互作效應。

2．6 GNT對蟠桃葉片MDA和細胞膜透性的影響

由表2可知，從5月中旬到6月上旬的20 d內，蟠桃新梢中部葉片相對電導率呈逐漸上升趨勢，但是，40～80 μmol／L GNT處理對蟠桃葉片相對電導率沒有明顯效應。類似地，蟠桃葉片MDA含量也隨著發育時期而逐漸增加，GNT處理不影響葉片MDA含量。

3 討論

利用金雀異黃素(GNT)促進果實著色是一次蘋果離體試驗中獲得的意外發現。后來的田間試驗證實，外源GNT處理確有促進普通桃果實花青素合成的效應。本研究結果表明，葉面噴施GNT溶液，甚至是在果實套袋條件下，也可以促進蟠桃果皮花青素積累，果實著色面積增加。這喻示著GNT不僅可以應用于果實不套袋栽培中，甚至在套袋栽培中也能發揮獨特作用。除此之外，GNT明顯降低蟠桃果皮葉綠素含量，提高類胡蘿卜素和類黃酮含量，從而影響了蟠桃果實的外觀性狀。這與前文試驗結果完全一致。

前人研究指出，套袋可以提高桃果實單果質量，改善外觀性狀，但降低可溶性固形物含量并提高可滴定酸含量，因而固酸比下降，影響了果品風味。本研究結果證實了這些報道，同時還發現，GNT可以明顯消除套袋對果實風味產生的不良影響。經GNT處理的套袋蟠桃果實質量明顯提高，可溶性糖含量增加，酸度下降，糖酸比增加，與對照沒有顯著差異。因而，GNT不僅促進果實花青素積累，而且明顯改善果實風味品質。

葉面噴布GNT是否會導致葉片傷害一直是需要關心的問題。曾有人提出用硫氰酸鹽來誘導果實花青素積累，但后來發現，噴布硫氰酸鹽將導致嚴重的葉片傷害，不宜推廣應用。本研究結果表明，噴布GNT溶液對蟠桃葉片無明顯傷害。田間觀察表明，GNT處理和對照之間的枝條、葉片無明顯區別：生理指標測定表明，GNT處理葉片葉綠素含量增加，葉片光合能力提高，葉片碳水化合物含量增加(待發表)。

至此，我們為促進果實著色，改善果品品質提供了一種新的可操作的實用技術。然而，迄今為止，尚不清楚GNT促進果實花青素積累的機制。早已明確，糖是花青苷形成的必需成分，還可能參與果實花青素合成相關酶編碼基因表達的分子調控。本試驗也觀察到GNT處理促進蟠桃果實可溶性糖含量提高，然而，整個試驗結果卻不能支持GNT促進花青素積累與糖分積累有關的假說，因為套紙袋果實可溶性糖含量下降，花青素含量也顯著增加。因而，糖分不是GNT調控花青素合成的主要方面。

前文觀察到，GNT處理后24 h富士蘋果果皮PAL活性瞬時上升超過100倍，然后又迅速下降，暗示該酶在花青素合成過程中不可或缺，并在特定時刻發揮重要作用。套袋促進果實花青素積累與其提高PAL活性有關。本試驗中，套袋明顯提高了果皮PAL活性。但由于PAL是莽草酸途徑的第1個關鍵酶，不僅與花青素合成有關，還與其他物質如木質素、異黃酮、香豆素等物質合成有關。除非花青素合成時正好缺少PAL催化生成的前體物質，否則，PAL活性不是花青素合成的限制因子。

有人提出，果實花青素積累和果皮抗氧化酶活性有關。然而，在蘋果上，我們未曾觀察過這種相關性。本文中，套袋和GNT對果皮POD、SOD、CAT和APX活性有一定影響，但是與果實花青素含量問無明顯相關性。因此，GNT促進蟠桃果實著色也與抗氧化酶活性關系不密切。

GNT提高了蟠桃果實呼吸速率，似乎說明GNT促進花青素合成與果實成熟有關。然而，套袋也促進果實呼吸強度，而套袋果實經GNT處理后雖花青素含量進一步上升，但是果實呼吸卻未見增長，表明GNT促進花青素合成與果實呼吸速率提高沒有必然關系。GNT促進果實花青素合成的機制有待進一步研究。

4 結論

葉面噴施GNT能夠促進套袋蟠桃果皮花青素積累。盡管GNT促進果實花青素積累的機制尚未完全明確，但其促進效應是明顯的。GNT的使用質量濃度為40～80 μmol／L，即使有少量殘留，也在安全范圍之內，符合食品安全要求。此外，GNT處理能彌補套袋果實口味淡的不足，葉面噴施后對葉片生長無不良影響，因而GNT在果樹生產上有著重要應用價值。