蘇婧怡，李文勝，魯芯志，張振軍，陳高安

（1. 新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) a. 園藝學(xué)院；b. 林學(xué)與風(fēng)景園林學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830000；2. 新疆阿克蘇地區(qū)林業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心，新疆 阿克蘇 842008；）

蘋果是薔薇科Rosaceae仁果亞科Pomideae蘋果屬M(fèi)alus.Mill.的落葉喬木果樹(shù)[1]。新疆阿克蘇地區(qū)栽培的蘋果品種以富士為主，該地區(qū)憑借獨(dú)特的地理氣候條件生產(chǎn)出了具有鮮明區(qū)域特色的“冰糖心”富士蘋果，果實(shí)汁水豐富，口感脆甜，深受消費(fèi)者的喜愛(ài)。芽變是植物產(chǎn)生新變異的無(wú)限豐富的源泉，既可為雜交育種提供新的種質(zhì)資源，又可從中直接選育出優(yōu)良的新品種；而芽變育種是選育新品種的一種簡(jiǎn)易而有效的方法。宋來(lái)慶等[2]研究發(fā)現(xiàn)，在長(zhǎng)期的栽培過(guò)程中，長(zhǎng)富2號(hào)是最容易發(fā)生變異且變異類型最豐富的富士品種。陳學(xué)森等[3]認(rèn)為，富士蘋果因其質(zhì)優(yōu)、晚熟、耐貯等特點(diǎn)在我國(guó)蘋果產(chǎn)業(yè)中獨(dú)占鰲頭，推動(dòng)了我國(guó)蘋果產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展。但是，生產(chǎn)栽培中富士蘋果時(shí)常表現(xiàn)出著色不佳等問(wèn)題，生產(chǎn)者采用套袋措施解決蘋果著色不良的問(wèn)題，然而采用這種措施存在生產(chǎn)成本高和果實(shí)風(fēng)味欠佳等問(wèn)題，因而，選育出著色好且風(fēng)味佳的免套袋富士品種是蘋果育種者們追求的目標(biāo)，也是果農(nóng)的迫切期望。為此，本課題組成員針對(duì)阿克蘇富士芽變發(fā)生頻繁的特點(diǎn)，開(kāi)展了優(yōu)異富士芽變選種的工作。2016年，本課題組成員在阿克蘇地區(qū)紅旗坡農(nóng)場(chǎng)果園普查時(shí)發(fā)現(xiàn)了長(zhǎng)富2號(hào)的紅色突變枝，果實(shí)由原來(lái)的條紋紅色突變?yōu)闈饧t色，果面呈濃紅色，著色艷麗，特別是在不套袋時(shí)其果實(shí)也表現(xiàn)出著色優(yōu)異的特性，為免袋栽培提供了可能性，也為后續(xù)果實(shí)著色機(jī)理的深入研究提供了試材。

花青苷是蘋果果皮中存在的一種重要的類黃酮色素，與葉綠素、類胡蘿卜素共同決定果皮的呈色[4]。而富士蘋果的紅色主要是由花青苷產(chǎn)生的，果實(shí)的著色程度取決于花青苷的含量及其在色素中所占的比例[5]。有關(guān)研究結(jié)果表明，花青苷的合成與苯丙氨酸裂解酶等酶活性密切相關(guān)[6]，但是，花青苷的合成與相關(guān)酶活性的關(guān)系十分復(fù)雜。因此，探討富士蘋果中花青苷的合成與相關(guān)酶活性的關(guān)系，對(duì)于蘋果果實(shí)著色機(jī)理的研究具有重要意義。前人關(guān)于蘋果果皮著色的研究?jī)?nèi)容多集中在果實(shí)整個(gè)發(fā)育期果皮色素變化規(guī)律的比較分析和果實(shí)發(fā)育期果皮花青苷合成相關(guān)酶活性的變化等方面。王龍等[7]研究了‘紅香酥梨’果實(shí)發(fā)育過(guò)程中果皮色素的變化規(guī)律；劉曉靜等[8]研究了國(guó)光蘋果及其紅色芽變果實(shí)發(fā)育期果皮花青苷合成相關(guān)酶活性的變化情況。而有關(guān)套袋、解袋后果皮著色的研究報(bào)道較少，僅查詢到夏靜等[9]、遲馨等[10]關(guān)于解袋后富士蘋果著色的相關(guān)因子變化情況的研究報(bào)道。為此，本研究以長(zhǎng)富2號(hào)芽變優(yōu)系為試材，測(cè)定并分析了套袋與未套袋果實(shí)果皮的色澤參數(shù)值、葉綠素含量、花青苷含量及其相關(guān)酶活性，探討了富士紅色芽變優(yōu)系著色的生理機(jī)理。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗(yàn)地位于新疆維吾爾自治區(qū)阿克蘇地區(qū)紅旗坡農(nóng)場(chǎng)園林二分場(chǎng)蘋果園，供試材料為該果園中發(fā)現(xiàn)的富士芽變優(yōu)系，芽變優(yōu)系為長(zhǎng)富2號(hào)母樹(shù)芽變產(chǎn)生，樹(shù)體健壯，生長(zhǎng)勢(shì)一致，其樹(shù)齡均為15 a。該果園的土壤為砂壤土，蘋果樹(shù)的株行距為5 m×4 m，其栽培管理水平一致。

1.2 套袋處理

2021年6月12日套袋，采收前的第30天即9月20日解袋。芽變優(yōu)系和長(zhǎng)富2號(hào)的套袋處理分別標(biāo)記為T1與T2，芽變優(yōu)系和長(zhǎng)富2號(hào)的未套袋處理分別標(biāo)記為C1與C2。分別于解袋日后0（即解袋日當(dāng)天）、2、4、6、8、10、15、20、30 d采摘套袋和未套袋的果實(shí)樣品。采樣時(shí)分別從蘋果樹(shù)的東、西、南、北4個(gè)方位各采摘3～5個(gè)蘋果果實(shí)樣品，采后立即用裝有冰袋的泡沫箱帶回實(shí)驗(yàn)室，用削皮器刮下果皮，將混合的果皮樣品放入液氮中冷凍，做好標(biāo)記后置于液氮罐中保存待測(cè)。

1.3 果皮色澤參數(shù)的測(cè)定

將果皮表面擦凈，在果皮赤道部位選擇5個(gè)點(diǎn)，用NH310全功能便攜式色差儀，按照國(guó)際照明委員會(huì)頒布的CIELAB評(píng)價(jià)體系，測(cè)定果皮L*、a*、b*、C*、h°值。L*值表示亮度，其絕對(duì)值越大，表示亮度越高；a*值表示紅綠色度，若a*值為正值，則代表紅色，若a*值為負(fù)值，則代表綠色，其絕對(duì)值越大，表示顏色越深；b*值表示黃藍(lán)色度，若b*值為正值，則代表黃色，若b*值為負(fù)值，則代表藍(lán)色，絕對(duì)值越大，表示顏色越深；C*值表示色澤飽和度；h°為色調(diào)角，若h°為0°，則表示紅色—紫色，若h°為90°，則表示黃色，若h°為180°，則表示藍(lán)綠色，若h°為270°，則表示藍(lán)色。

1.4 果皮中花青苷和葉綠素含量的測(cè)定

參照Pirie等[11]與王惠聰?shù)萚12]所用方法測(cè)定花青苷含量。稱取0.5 g果皮，用液氮研磨成粉末，轉(zhuǎn)移至10 mL的離心管中，加入5 mL的1%HCL-甲醇溶液，于4 ℃避光條件下浸提24 h，期間晃動(dòng)2次，以果皮碎渣變白為準(zhǔn)。然后于4 ℃的溫度條件下以12 000 r/min的轉(zhuǎn)速離心10 min，以1%的HCL-甲醇作對(duì)照，利用分光光度計(jì)，在波長(zhǎng)分別為530、657 nm處測(cè)定吸光度。參照仝月澳等[13]所用方法（略有改動(dòng)）測(cè)定葉綠素含量。稱取果皮0.5 g，用80%預(yù)冷的丙酮研磨，轉(zhuǎn)移至10 mL的離心管中，用80%的丙酮反復(fù)沖洗研缽，定容至10 mL。于4 ℃避光條件下浸提24 h，期間多次搖勻。于4 ℃的溫度條件下以12 000 r/min的轉(zhuǎn)速離心20 min，以80%的丙酮作為空白對(duì)照，利用分光光度計(jì)在波長(zhǎng)分別為470、645、663 nm處測(cè)定吸光度。

1.5 果皮中花青苷合成相關(guān)酶活性的測(cè)定

參照王惠聰?shù)萚12]所用方法分別提取苯丙氨酸解氨酶（PAL）與查爾酮異構(gòu)酶（CHI）的酶液，參照Lister等[14]所用方法測(cè)定PAL與CHI的活性；參照Murray等[15]所用方法提取二氫類黃酮還原酶（DFR）、類黃酮3,5-糖苷轉(zhuǎn)移酶（UFGT）的酶液，參照Stafford等[16]報(bào)道的方法測(cè)定DFR的活性，參照Lister等[17]報(bào)道的方法測(cè)定UFGT的活性。

1.6 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和計(jì)算，采用IBM SPSS statistics 23軟件進(jìn)行顯著性分析，采用Origin與Excel軟件繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 果皮色澤參數(shù)的變化趨勢(shì)

套袋和未套袋的果皮亮度L*值的變化趨勢(shì)如圖1所示。從圖1中可以看出，以解袋日9月20日當(dāng)天（即解袋后0 d）為觀測(cè)起始日，隨著解袋時(shí)間的延長(zhǎng)，套袋和未套袋的果皮L*值整體呈下降趨勢(shì)。套袋的芽變優(yōu)系果皮的L*值在解袋后0～8 d急速下降，10～30 d緩慢下降；套袋的長(zhǎng)富2號(hào)果皮的L*值在解袋后0～2 d呈下降趨勢(shì)，解袋后3 d略有回升而后平緩下降；套袋的芽變優(yōu)系和長(zhǎng)富2號(hào)果皮的L*值在解袋后0～4 d沒(méi)有顯著差異，但長(zhǎng)富2號(hào)果皮的L*值整體高于芽變優(yōu)系的。未套袋的芽變優(yōu)系果皮的L*值在解袋后10 d降至最低，解袋后15 d快速上升，之后又呈下降趨勢(shì)；未套袋的長(zhǎng)富2號(hào)果皮的L*值在解袋后0～4 d呈下降趨勢(shì)，解袋后6 d短暫回升，之后又緩慢下降；未套袋的長(zhǎng)富2號(hào)果皮的L*值整體高于未套袋的芽變優(yōu)系的L*值。解袋后0～4 d，套袋果皮的L*值極顯著高于未套袋的（P＜0.01），但套袋的芽變優(yōu)系和長(zhǎng)富2號(hào)的果皮之間的L*值無(wú)顯著差異；解袋后30 d，套袋和未套袋的芽變優(yōu)系果皮之間、套袋和未套袋的長(zhǎng)富2號(hào)果皮之間其L*值均不存在顯著差異。

圖1 不同處理的果皮亮度值L*的變化趨勢(shì)Fig. 1 The change trend of peel brightness value L＊ under different treatments

套袋和未套袋的果皮紅綠色度a*值與黃藍(lán)色度b*值的變化趨勢(shì)如圖2所示。由圖2可知，隨著解袋時(shí)間的延長(zhǎng)，套袋和未套袋果皮的a*值總體均呈上升趨勢(shì)。套袋的芽變優(yōu)系果皮的a*值，解袋后0～8 d快速上升，8～10 d無(wú)明顯波動(dòng)，10～15 d快速上升，15～30 d緩慢上升；套袋的長(zhǎng)富2號(hào)果皮的a*值，解袋后0～4 d呈上升趨勢(shì)，解袋后6 d短暫下降之后又上升，解袋后8～15 d沒(méi)有明顯的變化趨勢(shì)，解袋后20～30 d大幅上升；套袋的芽變優(yōu)系果皮的a*值上升最快且整體高于套袋的長(zhǎng)富2號(hào)果皮的a*值。未套袋的芽變優(yōu)系果皮的a*值，解袋后0～4 d呈上升趨勢(shì)，解袋后6 d短暫下降，之后又上升；而未套袋的長(zhǎng)富2號(hào)果皮的a*值，解袋后0～8 d呈“W”曲線型的變化趨勢(shì)，解袋后10 d開(kāi)始平穩(wěn)上升；未套袋的芽變優(yōu)系和長(zhǎng)富2號(hào)果皮的a*值，均呈現(xiàn)出平緩上升后短暫而快速下降然后又上升的變化趨勢(shì)，解袋后30 d均達(dá)到最高值。解袋后30 d，套袋和未套袋的芽變優(yōu)系果皮之間、套袋與未套袋的長(zhǎng)富2號(hào)果皮之間果皮a*值的差異均極顯著（P＜0.01），套袋和未套袋的果皮a*值由低至高依次為C2＜C1＜T2＜T1。

圖2表明，隨著解袋時(shí)間的延長(zhǎng)，套袋和未套袋果皮的黃藍(lán)色度b*值均呈下降趨勢(shì)。套袋的芽變優(yōu)系和長(zhǎng)富2號(hào)果皮的b*值均呈“臺(tái)階”式下降趨勢(shì)；未套袋的芽變優(yōu)系和長(zhǎng)富2號(hào)的b*值，解袋后0～4 d均快速下降，其中芽變優(yōu)系的b*值分別在解袋后6和10 d回升，而長(zhǎng)富2號(hào)的b*值僅在解袋后6 d回升，此后緩慢下降。解袋后30 d，套袋和未套袋的芽變優(yōu)系果皮之間、套袋和未套袋的長(zhǎng)富2號(hào)果皮之間b*值的差異均極顯著（P＜0.01），套袋和未套袋果皮的b*值由低至高依次為T1＜T2＜C1＜C2。

圖2 不同處理的果皮色澤參數(shù)a*、b*值的變化趨勢(shì)Fig. 2 The change trend of peel color parameters a＊ and b＊ values under different treatments

不同處理的果皮色澤參數(shù)C*和h°值的變化趨勢(shì)如圖3所示。

由圖3可知，隨著解袋時(shí)間的延長(zhǎng)，套袋和未套袋果皮的色澤飽和度C*值均呈先下降后上升的變化趨勢(shì)，但其變化轉(zhuǎn)折的時(shí)間有所不同：套袋的芽變優(yōu)系果皮的C*值，解袋后0～4 d呈下降趨勢(shì)，解袋后6 d開(kāi)始上升；而套袋的長(zhǎng)富2號(hào)果皮的C*值，解袋后15 d才開(kāi)始上升。未套袋的芽變優(yōu)系果皮的C*值，解袋后10 d開(kāi)始升高；而未套袋的長(zhǎng)富2號(hào)果皮的C*值，解袋后20 d快速下降，解袋后30 d又上升。解袋后30 d，套袋和未套袋的芽變優(yōu)系果皮之間、套袋和未套袋的長(zhǎng)富2號(hào)果皮之間其C*值均無(wú)顯著差異，套袋和未套袋的果皮的C*值由高到低依次為T1＞T2＞C1＞ C2。

圖3 不同處理的果皮色澤參數(shù)C*、h°值的變化趨勢(shì)Fig. 3 The change trend of peel color parameters C＊ and h° in different treatments

圖3表明，解袋后0 d，套袋的芽變優(yōu)系和長(zhǎng)富2號(hào)果皮的h°值均高于未套袋的芽變優(yōu)系和長(zhǎng)富2號(hào)果皮的h°值。隨著解袋時(shí)間的延長(zhǎng)，套袋和未套袋果皮的色調(diào)角h°值均呈下降趨勢(shì)。套袋的芽變優(yōu)系果皮的h°值，解袋后0～8 d急速下降，解袋后15～30 d變化不大；套袋的長(zhǎng)富2號(hào)果皮的h°值，分別在解袋后6、10 d有所回升后又下降。套袋的芽變優(yōu)系果皮的h°值整體低于套袋的長(zhǎng)富2號(hào)的果皮的h°值，解袋后0～2 d兩者間不存在顯著差異，而解袋后4～30 d其差異極顯著（P＜0.01）；未套袋的芽變優(yōu)系和長(zhǎng)富2號(hào)果皮的色調(diào)角h°值均呈下降趨勢(shì)，未套袋的芽變優(yōu)系的果皮h°值整體低于未套袋的長(zhǎng)富2號(hào)的果皮h°值。未套袋的芽變優(yōu)系和長(zhǎng)富2號(hào)的果皮h°值在解袋后0～4 d均下降，而解袋后6 d均上升至最高值后又開(kāi)始下降。至解袋后30 d，套袋和未套袋的果皮色調(diào)角由高到低的順序?yàn)椋篊2＞C1＞T2＞T1，套袋和未套袋的芽變優(yōu)系果皮之間、套袋和未套袋的長(zhǎng)富2號(hào)果皮之間其h°值差異極顯著（P＜0.01）。

2.2 果皮中葉綠素與花青苷含量的變化趨勢(shì)

不同處理的果皮中葉綠素、花青苷含量的變化趨勢(shì)如圖4所示。

由圖4可知，隨著解袋時(shí)間的延長(zhǎng)，套袋和未套袋的果皮中花青苷的含量整體均呈上升趨勢(shì)，其花青苷含量由高到低依次為T1＞C1＞T2＞C2。套袋和未套袋的芽變優(yōu)系果皮中花青苷的含量均顯著高于套袋和未套袋的長(zhǎng)富2號(hào)的。套袋的芽變優(yōu)系果皮中花青苷的含量為0.389 mg/g，而套袋的長(zhǎng)富2號(hào)果皮中花青苷的含量?jī)H為0.165 mg/g。套袋和未套袋的花青苷含量均在形成第1個(gè)峰值后短暫下降然后又急速上升，但其峰值出現(xiàn)的時(shí)間不同，套袋的芽變優(yōu)系果皮中花青苷的含量在解袋后15 d才形成第1個(gè)峰值，而套袋的長(zhǎng)富2號(hào)果皮中花青苷的含量峰值則出現(xiàn)較早，在解袋后6 d就出現(xiàn)了第1個(gè)峰值；未套袋的芽變優(yōu)系和長(zhǎng)富2號(hào)果皮中花青苷的含量峰值均出現(xiàn)在解袋后6 d之時(shí)，套袋和未套袋果皮的花青苷含量均在解袋后30 d達(dá)到最高值。

套袋和未套袋的果皮中葉綠素的含量均較低且其變化趨勢(shì)基本一致，套袋的芽變優(yōu)系和長(zhǎng)富2號(hào)的葉綠素含量極顯著低于未套袋的芽變優(yōu)系和長(zhǎng)富2號(hào)的（P＜0.01）。解袋后0～30 d，套袋的芽變優(yōu)系與套袋的長(zhǎng)富2號(hào)果皮之間其葉綠素含量不存在顯著差異，而未套袋的芽變優(yōu)系與未套袋的長(zhǎng)富2號(hào)果皮之間其葉綠素含量卻存在極顯著差異（P＜0.01）。套袋和未套袋的果皮中葉綠素的含量均較低且波動(dòng)不大，葉綠素含量下降的時(shí)間與花青苷大量合成的時(shí)間相近。

圖4 不同處理的果皮中花青苷和葉綠素的含量變化趨勢(shì)Fig. 4 The change trend of anthocyanin and chlorophyll content in peel of different treatments

2.3 果皮中花青苷合成相關(guān)酶活性的變化趨勢(shì)

不同處理的果皮中的花青苷合成相關(guān)酶活性的變化趨勢(shì)如圖5所示。

由圖5A可知，套袋的芽變優(yōu)系和長(zhǎng)富2號(hào)果皮中苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性的波動(dòng)范圍（7～10 U/g）均較小，解袋后30 d其PAL活性較解袋后0 d的均略有上升，其與未套袋的芽變優(yōu)系及長(zhǎng)富2號(hào)果皮PAL活性的變化趨勢(shì)均相似。

由圖5B可知，果皮中查爾酮異構(gòu)酶（CHI）與PAL活性的變化趨勢(shì)不同。套袋的芽變優(yōu)系果皮中CHI的活性，解袋后緩慢上升，然后短暫下降，最后又上升，這一變化趨勢(shì)與其花青苷的積累表現(xiàn)一致；而套袋的長(zhǎng)富2號(hào)果皮中CHI的活性，解袋后0～8 d呈現(xiàn)出“M”曲線型的變化趨勢(shì)，解袋后10～30 d呈平緩上升趨勢(shì)。未套袋的芽變優(yōu)系果皮中CHI的活性，解袋后8 d即達(dá)到最高值，此后略有降低但仍高于解袋后0 d的；未套袋的長(zhǎng)富2號(hào)果皮中CHI的活性，解袋后0～10 d呈現(xiàn)出“W”曲線型的變化趨勢(shì)，這與套袋的長(zhǎng)富2號(hào)果皮中CHI活性的變化趨勢(shì)相反。套袋和未套袋果皮中CHI的活性，解袋后0～30 d總體均呈上升趨勢(shì)。套袋的芽變優(yōu)系和長(zhǎng)富2號(hào)果皮中CHI的活性均明顯低于未套袋的芽變優(yōu)系和長(zhǎng)富2號(hào)果皮中CHI的活性。

由圖5C可知，果皮中二氫類黃酮還原酶（DFR）活性的變化趨勢(shì)與CHI活性的變化趨勢(shì)基本一致。套袋的芽變優(yōu)系和長(zhǎng)富2號(hào)果皮中DFR的活性，解袋后6 d均達(dá)到峰值，然后均下降，之后又都緩慢上升；未套袋的芽變優(yōu)系和長(zhǎng)富2號(hào)果皮中DFR的活性，分別在解袋后6和4 d達(dá)到峰值，然后均開(kāi)始下降。套袋和未套袋的芽變優(yōu)系和長(zhǎng)富2號(hào)果皮中DFR活性的變化趨勢(shì)不一致，套袋有可能使其DFR活性變?nèi)酢?/p>

由圖5D可知，套袋的芽變優(yōu)系果皮中類黃酮3,5-糖苷轉(zhuǎn)移酶（UFGT）的活性呈上升趨勢(shì)，而套袋的長(zhǎng)富2號(hào)果皮中UFGT活性的變化平緩，此二者的UFGT活性均在解袋后15 d時(shí)達(dá)到最高值；未套袋的芽變優(yōu)系果皮中UFGT的活性呈平緩上升趨勢(shì)，而未套袋的長(zhǎng)富2號(hào)果皮中UFGT的活性卻呈下降趨勢(shì)。套袋和未套袋的芽變優(yōu)系果皮中UFGT的活性均呈上升趨勢(shì)，而套袋和未套袋的長(zhǎng)富2號(hào)果皮中UFGT的活性變化均較小。由此推測(cè)，芽變優(yōu)系果皮著色優(yōu)異或許是由其UFGT活性較高所致。

2.4 果皮色澤參數(shù)值、色素含量和花青苷合成相關(guān)酶活性之間的相關(guān)性分析

果皮色澤參數(shù)值、色素含量和花青苷合成相關(guān)酶活性之間的相關(guān)性分析結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可知，芽變優(yōu)系和長(zhǎng)富2號(hào)果皮的L*值與a*值、花青苷含量、葉綠素含量、PAL活性、CHI活性之間均呈極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01），而與b*值、h°值之間均呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01）；a*值與b*、h°值之間均呈極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01），而與花青苷含量呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），與PAL、CHI、UFGT活性之間均呈顯著正相關(guān)（P＜0.05）；b*值與h°值之間呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），其相關(guān)系數(shù)最高，達(dá)到0.952，而與花青苷含量呈極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01），與UFGT活性呈顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05）；h°值與花青苷含量呈極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01），而與CHI活性呈顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05）；花青苷含量與CHI、UFGT活性之間均呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01）；葉綠素含量與CHI活性呈顯著正相關(guān)（P＜0.05）。

圖5 不同處理的果皮中花青苷合成相關(guān)酶活性的變化趨勢(shì)Fig. 5 The change trend of enzyme activity related to anthocyanin synthesis in peels of different treatments

3 討 論

不同品種蘋果解袋后其果皮色澤參數(shù)的變化趨勢(shì)不同。閆玖英[18]研究了澳洲青蘋、金冠、新紅星蘋果果實(shí)解袋后果皮色澤參數(shù)的變化情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：3個(gè)品種蘋果果實(shí)解袋后果皮的L*、b*、h°值均呈下降趨勢(shì)，但其下降的快慢不同，新紅星的下降速度最快，澳洲青蘋的次之，金冠的最慢；而其a*值均呈上升趨勢(shì)，新紅星的上升最快，澳洲青蘋的次之，金冠的最慢；解袋后澳洲青蘋和金冠的C*值變化都不大，而新紅星的C*值卻呈先下降后上升的變化趨勢(shì)。遲馨等[10]研究發(fā)現(xiàn)，解袋后富士蘋果果皮的L*和a*值均呈上升趨勢(shì)，而其b*和C*值的變化均較不穩(wěn)定，其h°值卻呈穩(wěn)步下降趨勢(shì)。試驗(yàn)結(jié)果顯示，隨著解袋時(shí)間的延長(zhǎng)，套袋和未套袋的芽變優(yōu)系與長(zhǎng)富2號(hào)果皮的L*、b*和h°值均表現(xiàn)出下降趨勢(shì)，而其a*值卻均呈上升趨勢(shì)，其C*值在解袋后0～6 d表現(xiàn)出下降趨勢(shì)，解袋后8～30 d卻均呈上升趨勢(shì)。這一結(jié)果與閆玖英[18]的研究結(jié)果基本一致。芽變優(yōu)系與長(zhǎng)富2號(hào)果皮的L*、b*和h°值，套袋的均低于未套袋的；而芽變優(yōu)系與長(zhǎng)富2號(hào)果皮的a*值，未套袋的均低于套袋的。套袋的芽變優(yōu)系果皮的a*值上升最快，且整體高于套袋的長(zhǎng)富2號(hào)的。解袋后30 d，套袋的芽變優(yōu)系和長(zhǎng)富2號(hào)果皮的a*、b*、h°值與未套袋的果皮a*、b*、h°值之間其差異均極顯著（P＜0.01），而與其L*、C*值之間均無(wú)顯著差異，這表明套袋對(duì)果皮紅綠色度、黃藍(lán)色度、色調(diào)角均有顯著影響，但對(duì)果皮的亮度、色澤飽和度的影響都不大。相關(guān)性分析結(jié)果表明，花青苷含量與L*、b*和h°值之間均呈極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01），而與a*值呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01）。這一結(jié)果說(shuō)明，套袋能顯著提高果面的光潔度。

表1 果皮色澤參數(shù)值、色素含量和花青苷合成相關(guān)酶活性之間的相關(guān)性分析結(jié)果?Table 1 Results of correlation analysis among peel color parameters, pigment content and enzyme activities related to anthocyanin synthesis

套袋為果實(shí)的生長(zhǎng)發(fā)育提供了一個(gè)微域環(huán)境。套袋后光極度減弱，花青苷合成受阻，葉綠素和簡(jiǎn)單酚類的合成也受到抑制，導(dǎo)致果皮黃化，從而改變果皮對(duì)光的敏感性。解袋后的黃化果實(shí)受光后果皮中花青苷的含量迅速增加[19]。王甜元等[20]的研究結(jié)果表明，解袋5 d后果皮中花青苷的含量升高。研究中發(fā)現(xiàn)，濃紅的芽變優(yōu)系果皮中花青苷的含量在解袋后15 d時(shí)達(dá)到了第1個(gè)峰值，短暫下降后又回升，解袋后30 d達(dá)到最高值；而長(zhǎng)富2號(hào)果皮中花青苷的含量，自解袋后0 d就開(kāi)始平穩(wěn)增加，解袋后30 d時(shí)也達(dá)到了最高值。程存剛等[21]的研究結(jié)果表明，套袋能明顯地影響蘋果果皮中花青苷的含量，采收時(shí)套袋蘋果果皮中花青苷的含量為對(duì)照的2.6倍。試驗(yàn)結(jié)果表明，采收時(shí)套袋的芽變優(yōu)系果皮中花青苷的含量，與長(zhǎng)富2號(hào)果皮中花青苷的含量相比，增加了21.2%，說(shuō)明套袋能促進(jìn)其對(duì)花青苷的積累。而未套袋的芽變優(yōu)系果皮的著色依然優(yōu)異，這為免袋栽培提供了可能。芽變優(yōu)系果皮中花青苷的含量始終高于長(zhǎng)富2號(hào)的，而其葉綠素的含量差異不大，這說(shuō)明紅色的呈現(xiàn)是花青苷含量明顯升高所致，而與葉綠素含量無(wú)關(guān)，這與劉曉靜等[8]的研究結(jié)果一致。

花青苷的合成與PAL、CHI、DFR、UFGT等酶的活性都有一定的關(guān)系。華星等[22]的研究結(jié)果表明，藍(lán)莓PAL酶活性的變化趨勢(shì)與花青苷的積累相反，果實(shí)發(fā)育前期酶活性較高，但此時(shí)花青苷的積累較少，而當(dāng)果實(shí)發(fā)育至成熟期花青苷大量積累時(shí)，酶活性卻逐漸下降。PAL酶不是藍(lán)莓花青苷合成的關(guān)鍵酶。但是，靳韋等[23]認(rèn)為，隨著果皮中花青苷含量的增加，果皮中PAL的活性也增強(qiáng)，PAL活性與花青苷含量間呈正相關(guān)。PAL是否為花青苷合成的關(guān)鍵酶一直存在爭(zhēng)議[24]。張黨權(quán)等[25]認(rèn)為，CHI的表達(dá)量會(huì)直接影響花青苷的合成。有研究者指出，CHI活性的上升趨勢(shì)與花青苷含量的增加趨勢(shì)一致[17]；但也有研究者證明，CHI活性與果皮中花青苷的合成的關(guān)系不密切[12,26]。Murray等[15]認(rèn)為，常春藤成年組織中DFR活性的缺乏是其花青苷積累的限制因素。蘋果[27]、草莓[28]和荔枝[12]中花青苷的含量與UFGT的活性均呈明顯的正相關(guān)，說(shuō)明其二者間均有密切關(guān)系。從不穩(wěn)定的花青素轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的花青苷，可能是花青苷合成的極其關(guān)鍵的步驟之一。研究中發(fā)現(xiàn)，套袋的芽變優(yōu)系和長(zhǎng)富2號(hào)果皮中PAL的活性在解袋后0～30 d的波動(dòng)均較小，與未套袋的變化趨勢(shì)基本一致；套袋和未套袋的芽變優(yōu)系與長(zhǎng)富2號(hào)果皮中CHI的活性均呈上升趨勢(shì)；芽變優(yōu)系與長(zhǎng)富2號(hào)果皮中CHI的活性，套袋的均明顯低于未套袋的。套袋和未套袋的芽變優(yōu)系和長(zhǎng)富2號(hào)果皮中DFR活性的變化趨勢(shì)與其CHI活性的變化趨勢(shì)均相似，但套袋的芽變優(yōu)系和長(zhǎng)富2號(hào)果皮中DFR的活性均呈上升趨勢(shì)，而未套袋的芽變優(yōu)系和長(zhǎng)富2號(hào)果皮中DFR的活性均呈下降趨勢(shì)；套袋和未套袋的芽變優(yōu)系果皮中UFGT的活性均呈上升趨勢(shì)，而套袋和未套袋的長(zhǎng)富2號(hào)果皮中UFGT的活性均平緩波動(dòng)。相關(guān)性分析結(jié)果表明，花青苷含量與CHI、UFGT活性之間均呈極顯著相關(guān)。因此認(rèn)為，CHI、UFGT都是調(diào)控花青苷合成的關(guān)鍵酶。由此推測(cè)，紅色芽變著色優(yōu)異的原因可能是花青苷含量明顯升高和UFGT活性較強(qiáng)。

套袋措施是生產(chǎn)中常用的改善果實(shí)著色的技術(shù)之一，但在實(shí)際生產(chǎn)中存在用工多、生產(chǎn)成本高、生態(tài)環(huán)境污染等一系列的問(wèn)題，單純的套袋并不能顯著改善果實(shí)著色和風(fēng)味問(wèn)題。因此，選育出可免袋栽培的優(yōu)良品種，開(kāi)展無(wú)袋化栽培，這是富士蘋果生產(chǎn)的迫切需要，也是蘋果栽培的發(fā)展趨勢(shì)。本研究?jī)H僅分析了長(zhǎng)富2號(hào)及其芽變優(yōu)系蘋果果實(shí)解袋后果皮的著色規(guī)律、花青苷合成相關(guān)酶活性的差異情況，而對(duì)其果實(shí)品質(zhì)未進(jìn)行全面評(píng)價(jià)，今后仍需從其品質(zhì)與商品價(jià)值兩方面綜合評(píng)判該芽變優(yōu)系是否可以用作免袋栽培品種。

4 結(jié) 論

研究結(jié)果表明，套袋可顯著提高長(zhǎng)富2號(hào)及其芽變優(yōu)系蘋果果面的光潔度，增加果皮中花青苷的含量，降低其葉綠素含量。PAL并非花青苷合成的關(guān)鍵酶，而CHI和UFGT的活性與果實(shí)中花青苷合成的關(guān)系均密切，芽變優(yōu)系和長(zhǎng)富2號(hào)均通過(guò)增強(qiáng)CHI與UFGT的活性來(lái)促進(jìn)花青苷的合成。果皮紅色產(chǎn)生的主要原因可能是花青苷含量明顯升高與UFGT活性較高，而與葉綠素含量不相關(guān)。