套袋蘋果果皮發育相關酶活性變化研究

摘要：為探討套袋蘋果果面光潔度提高的機理，研究了套袋蘋果果皮發育相關酶活性變化。結果表明，套袋后，果實表面多酚氧化酶(PPO)、過氧化物酶(POD)活性均呈先升后降趨勢；不同的是，相比對照果實，套袋果實PPO活性在果實發育前期高于對照，而在發育中期對照果實PPO活性迅速上升超過套袋果實；果實發育后期，套袋果實與對照果實PPO活性變化基本一致。套袋果實POD活性在果實發育前期略低于對照，但在發育中期套袋果實POD活性迅速提高，直到采收前其活性一直高于對照。 關鍵詞：套袋蘋果；果皮；PPO；POD 中圖分類號：S661.105.9 文獻標識號：A 文章編號：1001—4942(2010)12—0025—03

果皮是果實的重要組成部分，也是形成果實品質的重要因素。套袋改變了果皮結構，進而改善了果皮的光潔度，提高了果實的外觀品質。為探討果實果面光潔度提高的機理，為實際生產中提高果實外觀品質提供理論依據，本試驗以寒富品種為試材，研究了套袋蘋果果皮發育相關酶活性的變化。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗于2008年在沈陽農業大學果樹教學基地進行。試材為5年生寒富蘋果樹，砧木為山定子；全園通風透光良好，樹形采用自由紡錘形，栽培管理水平較高。在園中選擇光照條件良好、長勢一致、樹勢中庸、掛果適量且分布均勻的植株作為試驗樹。供試果袋為“小林”牌雙層紙袋。

1.2 試驗設計

選擇3株樹冠豐滿，大枝分布均勻的植株進行套袋，盛花后40d套袋，10月中旬采收；3株未套袋植株為對照。分別于6月10日至10月10日每隔1月取樣1次，取樣后立即將果實帶回實驗室，削取果實陽面表皮(包括表皮及近表皮少部分果肉組織，厚度約為0.5～110mm)，測定其多酚氧化酶(PPO)、過氧化物酶(POD)活性。

1.3 測定方法

1.3.1 PPO酶活性測定 參照陳昆松等(1991)的方法略作改動。

酶液制備：取5g果皮液氮研磨，加5ml磷酸緩沖液(pH6.8，0.05mol／L)、2％～5％PVP(聚乙烯吡咯烷酮)，研磨至勻漿，13000r／min離心20min，上清液即為酶提取液，低溫下保存備用。

酶活性測定：取上清液0.5ml加緩沖液4.5ml、0.1mol／L鄰苯二酚2ml，混勻后于300℃保溫10min，迅速冰浴，立即加20％三氯乙酸2ml滅活，測定525nm處OD值。以每分鐘Asz變化0.001為一個酶活單位(u)，重復5次。

1.3.2 POD酶活性測定 參照李合生(2003)的方法略作改動。

酶液制備：取5.0g果皮液氮研磨，加適量0.1mol／L磷酸緩沖液(PBS)，研磨至勻漿。將勻漿液全部轉入離心管，4℃下10000r／min離心15min，上清液轉入25ml容量瓶。沉淀用5ml磷酸緩沖溶液再提取2次，上清液并入容量瓶，定容至刻度。

酶活性測定：酶活性測定的反應體系包括0.05mol／L磷酸緩沖溶液2.9ml；2％H₄O₄.Oml；0.05mol／L愈創木酚1.0ml和酶液0.1ml。用煮沸5min的酶液為對照，反應體系加入酶液后，立即于34℃水浴中保溫3min，后迅速稀釋1倍，測定470nm處OD值，每隔1min記錄1次吸光度，共計5次，然后以每分鐘A470變化0.01為一個酶活性位(u)，重復5次。

2 結果與分析

2.1 不同時期套袋蘋果果皮PPO活性變化

從圖1可以看出，套袋果PPO活性在果實發育前期高于對照，但隨著發育時期的延長，對照果實PPO活性在果實發育中期迅速上升，反而高于套袋處理。8月10日后，對照果實與套袋果實PPO含量均開始下降，并且在果實發育中后期處于較低水平，至10月10日，對照果實和套袋果實PPO活性均為整個生長發育期中的最低水平。

2.2 不同時期套袋蘋果果皮POD活性變化

圖2表明，套袋果實和對照果實POD活性變化趨勢與PPO活性變化趨勢基本一致，都是呈先升高后降低趨勢。不同的是，套袋果實POD活性在7月10日之前低于對照果實；但在8月10日之后，套袋果實POD活性高于對照，二者均呈下降趨勢。

3 討論

3.1 套袋對蘋果果皮PPO活性的影響

前人的研究結果表明，過氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)等酚類物質代謝酶類，參與了果皮木質素、栓質素等結構物質的合成以及細胞壁的構建，與果實生長發育和外觀品質形成有著密切關系。套袋通過抑制果實中這些酶的活性水平，延緩了表皮細胞、角質層、胞壁纖維的老化，果皮發育穩定、緩和，蠟質、角質層分布均勻一致，表皮層細胞排列緊密。

從果皮內PPO活性水平的變化動態看，在果實發育前期，隨幼果生長發育，PPO活性呈上升趨勢，而后又逐漸下降，到果實開始成熟時，無論套袋果實或對照，其PPO活性均降至最低。此結果與張華云等(1996)和鄭少泉等(2001)的研究結果基本一致。另外，單從套袋對果實內PPO活性水平的影響效應看，套袋能明顯提高發育前期果實內的PPO活性水平。這一點與鄭少泉等(2001)對枇杷果實的研究結果相一致，而與張華云等(1996)對萊陽茌梨的研究結果相反，這可能與各研究所采用的果袋種類不同有關。總體上，套袋對果實發育前期PPO活性的影響較大，對發育后期的影響較小。

3.2 套袋對蘋果果皮POD活性的影響

本試驗研究表明，套袋在一定程度上抑制了果實發育期(尤其是果實發育前期)的POD活性。張華云等(1996)采用單層袋對萊陽茌梨套袋的研究表明，套袋對茌梨果實的POD活性有一定的抑制作用；鄭少泉等(2001)采用牛皮紙袋對枇杷果實套袋的研究表明，套袋能提高POD活性；此外，套袋能誘導鴨梨POD活性的提高，導致果實呼吸強度增強；同樣，套袋能提高紅富士蘋果在套袋早期的呼吸強度。故此認為，不同果實袋型由于所形成的果實發育微域環境的差異而對套袋果實POD活性的影響不同。果實發育中后期，POD作為酚類物質代謝的關鍵酶之一，對果皮組織發育和果實銹斑的形成有很大影響。

另外，本研究認為，在果實發育的中后期，套袋果實POD活性水平的提高，不僅僅是由于套袋提高了果實溫度所致，更可能是果實套袋后由于袋內溫度過高(尤其在中午前后)，導致果實失水，造成果實生理干旱的原因。當套袋果實受到高溫及干旱脅迫時，導致生理紊亂，有害自由基積累，從而激發了果實POD活性的提高。這與前人在抗逆生理研究中，POD和SOD等保護性酶系統活性變化的研究結果相一致。

4 小結

套袋后，果實表面PPO、POD活性均呈先升后降趨勢；不同的是，相比對照果實，套袋果實PPO活性在果實發育前期高于對照，而在發育的中期對照果實PPO活性迅速上升超過套袋果實；果實發育后期，套袋果實與對照果實PPO活性變化基本一致。套袋果實POD活性在果實發育前期表現為略低于對照，但在發育中期套袋果實POD活性迅速提高，直到采收前其活性一直高于對照。