陳 麗 ，丁改秀 ，王保明 ，王 松 ，柯曉煒 ，劉海霞 ，溫鵬飛

新型生物防裂劑對壺瓶棗細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)物質(zhì)含量的影響

陳 麗1，丁改秀1，王保明1，王 松1，柯曉煒1，劉海霞2，溫鵬飛2

（1.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所，山西太原030031；2.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，山西太谷030801）

以易裂品種壺瓶棗為試材，在果實(shí)發(fā)育期噴施生物防裂劑I和防裂劑II，測定其可溶性果膠、原果膠、纖維素含量的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，以探討其生物防裂劑對壺瓶棗細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)物質(zhì)含量的影響，為果實(shí)品質(zhì)的提高及貯藏技術(shù)的完善提供理論依據(jù)。結(jié)果表明，采前防裂劑處理與對照相比，會(huì)增加可溶性果膠含量，防裂劑II對可溶性果膠的影響更大；在轉(zhuǎn)色期到成熟期防裂劑I與對照相比，顯著增加了原果膠的含量，而噴施防裂劑II原果膠的含量卻基本沒有發(fā)生變化；防裂劑I和II與對照相比，在棗果實(shí)膨大期之前和轉(zhuǎn)色期之后都會(huì)促進(jìn)纖維素含量的增加，防裂劑II處理的效果更為明顯。采前噴施防裂劑處理可對棗果實(shí)發(fā)育期間細(xì)胞壁物質(zhì)的含量造成影響，與原果膠和纖維素相比，防裂劑對可溶性果膠含量的影響較大，防裂劑II效果更加明顯。

生物防裂劑；細(xì)胞壁形成；壺瓶棗

裂果是由于果實(shí)內(nèi)部生長與外界環(huán)境不協(xié)調(diào)導(dǎo)致的果實(shí)表面開裂的現(xiàn)象，多發(fā)于各類果實(shí)。棗是鼠李科棗屬木本植物，是我國特有的果樹樹種[1]。壺瓶棗是我國棗中珍品，主產(chǎn)于山西省晉中市太谷縣，在國內(nèi)外享有盛譽(yù)。壺瓶棗果實(shí)中富含各種礦物質(zhì)和維生素，藥食兩用，深受國內(nèi)外消費(fèi)者的青睞。然而，高裂果率嚴(yán)重制約了壺瓶棗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前國內(nèi)學(xué)者對棗裂果機(jī)制的研究主要集中于解剖結(jié)構(gòu)、礦質(zhì)元素、環(huán)境因素等方面，但影響棗裂果發(fā)生的主要因素尚不明確[2-4]。曹一博等[5-6]對抗裂性不同的棗果實(shí)整個(gè)生長發(fā)育期細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)物質(zhì)含量及酶活性進(jìn)行了研究。研究表明，裂果的原因有很多，外因主要是水分，包括成熟期降雨[7-8]和土壤含水量高[9]；內(nèi)因主要是果實(shí)可溶性固形物含量高，果實(shí)水勢低，吸水力強(qiáng)，膨壓大[10]；果皮厚度薄，果皮細(xì)胞不規(guī)則排列、松散[11-12]，果皮強(qiáng)度減弱。大量研究證實(shí)，果皮組織結(jié)構(gòu)與裂果間有著密切的關(guān)系[13-16]，果皮組織結(jié)構(gòu)不同是造成不同品種裂果差異的重要原因之一[16]。對細(xì)胞壁代謝相關(guān)酶活性測定結(jié)果發(fā)現(xiàn)，棗果皮及果肉中果膠酶及纖維素酶的活性整體均呈增加趨勢，且在果實(shí)發(fā)育后期較明顯。丁改秀等[17]研究表明，果實(shí)從膨大期開始，纖維素酶活性開始上升，至白熟期活性達(dá)到頂峰，隨后活性降低；在半紅期，果皮中原果膠含量、纖維素含量逐漸降低，水溶性果膠含量逐漸增多；全紅期果皮中原果膠含量、纖維素含量增加，而水溶性果膠含量降低。細(xì)胞器與逆境響應(yīng)是植物學(xué)的重要研究領(lǐng)域之一，但在亞細(xì)胞組分中，細(xì)胞壁由于其特殊性而長期被誤認(rèn)為是剛性、靜態(tài)的結(jié)構(gòu)，因而，在這方面的研究起步較晚[18]。防裂劑可以有效的防止或降低棗裂果發(fā)生，目前關(guān)于防裂劑在采前處理的報(bào)道并不多。

本研究以壺瓶棗為試材，探索采前果實(shí)發(fā)育期噴施防裂劑處理對壺瓶棗發(fā)育過程中果皮細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)物質(zhì)含量的變化，揭示采前防裂劑處理對果實(shí)裂果的抑制機(jī)理，為果實(shí)品質(zhì)的提高及貯藏技術(shù)的完善提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試壺瓶棗產(chǎn)于山西省晉中市太谷縣小白鄉(xiāng)東里村。新型生物防裂劑Ⅰ，Ⅱ均由山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所紅棗防裂課題組開發(fā)。

1.2 試驗(yàn)方法

分別于2016年7月30日、8月15日和9月1日噴施新型生物防裂劑，以噴施等量清水為對照。試驗(yàn)共采樣6次，時(shí)間分別為2016年8月4日、8月10日、8月19日、8月30日、9月4日、9月20日。采樣時(shí)從棗樹東、南、西、北4個(gè)方向隨機(jī)采摘生長期較為一致的棗果實(shí)，裝入自封袋保存并置于冰盒中，立即帶回實(shí)驗(yàn)室測定其可溶性果膠、原果膠、纖維素含量。

1.3 測定項(xiàng)目及方法

1.3.1 可溶性果膠和原果膠含量的測定 參照Solarbio公司的可溶性果膠含量試劑盒和原果膠含量試劑盒說明書的方法進(jìn)行測定。

1.3.2 纖維素含量的測定 參照王立華等[19]和李春光等[20]的方法并略作修改。稱取1 g棗搗碎，在95%乙醇和乙酸混合液中浸漬2 h，去除紅色素，50℃烘干，儲(chǔ)存?zhèn)溆谩＜尤? mL硝酸冰醋酸混合液（2 mL硝酸和3 mL冰醋酸），置沸水浴中加熱25 min，并不斷攪拌至冷卻后離心，棄去上清液，沉淀用水沖洗3次。向沉淀中加入10 mL濃硫酸和25 mL 0.01 mol/L的重鉻酸鉀溶液，搖勻，在沸水浴中加熱10 min，取出后倒入三角瓶中，用適量的蒸餾水洗滌3次，一并倒入三角瓶中，溶液冷卻后滴3滴試亞鐵靈試劑，用0.1 mol/L硫酸亞鐵銨滴定。

根據(jù)公式計(jì)算纖維素的含量，平行測定3次，求平均值。

式中，k為硫酸亞鐵銨的濃度（mol/L）；a為空白滴定所消耗硫酸亞鐵銨的體積（mL）；b為溶液所消耗硫酸亞鐵銨的體積（mL）；n為棗果實(shí)的質(zhì)量。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2007計(jì)算平均值和標(biāo)準(zhǔn)差，并繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 采前噴施防裂劑對可溶性果膠含量的影響

由圖1可知，隨著果實(shí)生長發(fā)育，壺瓶棗噴施防裂劑I可溶性果膠的含量呈先下降后上升的趨勢，噴施防裂劑II可溶性果膠的含量呈先下降后上升再下降的趨勢。與對照相比，8月10日噴施防裂劑處理的可溶性果膠含量降低。8月30日防裂劑I，II與對照之間差異不顯著，其他時(shí)期防裂劑I，II與對照間差異顯著。9月20日噴施防裂劑I，II的壺瓶棗可溶性果膠含量與對照相比，分別增加了8.58%和42.85%。

2.2 采前噴施防裂劑對原果膠含量的影響

從圖2可以看出，隨著果實(shí)生長發(fā)育，噴施防裂劑I使原果膠含量呈先上升后下降再上升的趨勢，防裂劑II使原果膠含量呈先上升后下降再上升的趨勢。與對照相比，8月10日噴施防裂劑處理的原果膠含量呈上升趨勢。9月4日防裂劑I，II與對照之間差異顯著，其他時(shí)期防裂劑I，II與對照之間差異不顯著。9月20日噴施防裂劑I的原果膠含量與對照相比，增加了23.05%。

2.3 采前噴施防裂劑對纖維素含量的影響

隨著果實(shí)生長發(fā)育，壺瓶棗上噴施防裂劑I和防裂劑II的纖維素含量均呈先下降后上升再下降的趨勢。8月19日前處理果實(shí)的纖維素含量均高于對照。8月4日處理I，II與對照之間差異最為顯著。9月4日處理II與對照之間差異不顯著（圖3）。

3 討論與結(jié)論

棗果實(shí)細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)物質(zhì)，如果膠、纖維素、半纖維素等，它們組成了細(xì)胞壁的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，維持細(xì)胞的穩(wěn)定性和完整性。本研究表明，幼果期噴施防裂劑I與對照相比，可溶性果膠含量增加，其他時(shí)期與對照相比，可溶性果膠含量顯著下降。而噴施防裂劑II除了8月10日和9月4日之外，其他時(shí)期可溶性果膠的含量與對照相比均顯著增加。這可能是由于溫度、水分等外界環(huán)境的影響，還有待進(jìn)一步研究。而防裂劑I，II對原果膠含量的影響不同。在轉(zhuǎn)色期到成熟期防裂劑I與對照相比，顯著增加了原果膠的含量，而噴施防裂劑II原果膠的含量卻基本沒有發(fā)生變化。本研究還發(fā)現(xiàn)，在果實(shí)膨大期前噴施防裂劑I，II與對照相比，纖維素含量增加。其中，幼果期與對照間的差異最為顯著。防裂劑II比防裂劑I更易促使纖維素含量增加。以上結(jié)果說明，采前噴施防裂劑可對棗果實(shí)發(fā)育期間細(xì)胞壁物質(zhì)的含量造成影響，阻止細(xì)胞壁物質(zhì)的釋放，有效維持棗果實(shí)的正常生長發(fā)育。

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Effect of New Biological Anti-cracking Agents on Substance Content of Cell Wall Structure of Huping Jujube

CHENLi1，DINGGaixiu1，WANGBaoming1，WANGSong1，KEXiaowei1，LIUHaixia2，WENPengfei2
（1.Instituteof Horticulture，Shanxi Academy of Agricultural Sciences，Taiyuan 030031，China；2.Collegeof Horticulture，Shanxi Agricultural University，Taigu 030801，China）

To provide a theoretical basis for the perfection of technology to improve the fruit quality and storage,the paper chose Hupingjujube as test material,sprayed biological anti-cracking agent Iand IIin the fruit development period,determined the the soluble pectin,protopectin,cellulose content changes to investigate the effect of biological anti-cracking agent on the substance content of cell wall structure of Huping jujube.The result showed that the content of soluble pectin could be increased compared with the control before extraction,the effect of anti-cracking agent IIon soluble pectin was greater.The anti-cracking agent Icompared with the control group,significantly increased the protopectin content during the colour changed stage to mature stage,but the protopectin content of spraying anti-cracking agent II had no change.Compared with the control,the anti-cracking agents I and II promoted the increase of cellulose content beforeand after theexpansion of jujubefruit,and the effect of the anti-crackingagents IIwas more obvious.Preharvest spraying anti-cracking agent treatment can affect the content of cell wall substances during the development of jujube fruit.Compared with the protopectin and cellulose,the anti-cracking agent has a greater effect on the content of soluble pectin,and the effect of anti-cracking agent IIismore obvious.

biological anti-crackingagents;cell wall formation;Hupingjujube

S665.1

A

1002-2481（2017）12-1940-03

10.3969/j.issn.1002-2481.2017.12.11

2017-09-15

山西省重點(diǎn)項(xiàng)目（2015-TN-5）；山西省科技攻關(guān)項(xiàng)目（20140311017-2，201603D221016-1）

陳 麗（1971-），女，山西太谷人，助理研究員，主要從事果樹災(zāi)害防治研究及科技管理工作。丁改秀為通信作者。