套袋诱发‘瑞雪’苹果果皮褐变的生理生态机制研究

来源 :西北农林科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:clgsjzht
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‘瑞雪’是由西北农林科技大学选育的苹果新品种,果实品质优异,但在套袋栽培中易出现果皮生理性褐变现象,严重影响其商品性。本试验探究了‘瑞雪’与其它苹果品种对果袋内微域环境敏感性的差异;以不套袋的‘瑞雪’果实为对照,分析整个果实发育期,套袋果实在微域环境、生理活性物质、果皮蜡质及细胞组织结构上的差异,探索套袋诱发‘瑞雪’果皮褐变的生态条件,分析褐变期间酶促褐变机制的改变及作用;在此基础之上,通过除袋改变套袋果实的微域环境,缓解‘瑞雪’果皮褐变。取得以下研究结果:1.由套袋引起的苹果果皮褐变是一种普遍现象。套袋的‘富士’、‘粉红女士’、‘瑞雪’的果皮均出现了褐变,而‘王林’、‘金冠’、‘澳洲青苹’未出现褐变。2.套袋‘瑞雪’果实的褐变发生在果实发育的后期。专用果袋处理的‘瑞雪’果实的褐变率、褐变指数均低于G果袋处理的果实。花后200天,G果袋处理的果实的褐变率、褐变指数分别为85.56%、61.11,专用果袋处理的果实的褐变率、褐变指数分别为70%、29.17。3.套袋会降低果袋内的有效积温和昼夜温差积累量,这可能是引起‘瑞雪’果皮褐变的关键生态条件。昼夜温差积累量的差异(△STD)、有效积温差异量(△GDD)与褐变率差异量(△PB)的相关系数显著高于其它环境差异量与△PB的相关系数。专用果袋中,△STD、△GDD与△PB的相关系数分别为0.880、0.881,G果袋中,△STD、△GDD与△PB的相关系数分别为0.943、0.947。△STD、△GDD与△PB存在logistic曲线函数关系。4.套袋减少了‘瑞雪’果皮抗氧化物质的含量,降低了果皮的抗氧化酶活性,削弱了‘瑞雪’果皮的抗氧化能力。套袋‘瑞雪’果实类黄酮、类胡萝卜素、叶绿素、花青苷含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性明显下降。在果实的发育后期,丙二醛(MDA)含量急剧上升,响应逆境的过氧化氢酶(CAT)先迅速上升,达到峰值后逐渐下降,MdCAT基因表达量也表现出相似的趋势。套袋‘瑞雪’果实的多酚含量下降幅度显著高于不套袋果实,此外,套袋果的多酚氧化酶(PPO)和MdPPO1基因表达量均高于不套袋果。5.通过光学显微镜和扫描电镜观察发现不套袋的‘瑞雪’果实果皮表面的蜡质结构完整,而套袋‘瑞雪’果实表面的蜡质出现了微裂纹,与不套袋的‘瑞雪’果实相比,套袋的‘瑞雪’果实的角质层厚度要薄。不套袋的‘瑞雪’和套袋的未发生褐变的‘瑞雪’果皮细胞组织结构完整,而褐变部位的细胞结构受损,细胞塌陷。6.采前除袋可缓解‘瑞雪’果皮褐变,且在采前30天除袋(花后150天)缓解效果最好。专用果袋中,褐变率和褐变指数分别降低了29.12%、12.13,G果袋中,褐变率和褐变指数分别降低了50.66%、22.75。除袋可以提高‘瑞雪’果皮花青苷的含量,提高了‘瑞雪’果皮CAT、POD、SOD活性及其基因相对表达量,使果实保持较高酚类含量以及较低的PPO活性和MdPPO1基因表达量。
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