论文部分内容阅读
摘要：为了探讨不同耐贮性黄瓜在室温贮藏条件下各项指标的变化特点，以耐贮黄瓜品种宁运3号和不耐贮黄瓜品种南抗1号为试验材料。于采后3、5、7、10、13 d，分别对其果实硬度、失重率、皮色指数、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(sOD)活性和呼吸速率等指标进行了测定。结果发现，从采后3d至采后13d：(1)宁运3号果实硬度仅下降了15.73％，南抗1号降幅达32.74％；(2)宁运3号失重率增加到2.49％，而南抗1号增加至6.17％；(3)宁运3号MDA含量提高了80.15％，南抗1号提高了102.88％；(4)贮藏1周后，宁运3号的SOD活性仍比南抗1号高出84.20％，而呼吸速率却低38.29％。随着贮藏时间的延长，大部分生理生化指标两者间差异显著。
关键词：黄瓜；耐贮性；货架期
耐贮性与商品品质密切相关。随着果蔬产品采后流通的日益增大，对品种的耐贮性要求也随之提高。因此，提高园艺作物的耐贮性已成为当前园艺作物的重要育种目标之一。黄瓜是世界十大蔬菜之一，在我国的种植面积居世界首位。但黄瓜果实的含水量高，在95％以上，目前国内主栽黄瓜品种为密刺类型，皮薄，耐贮性差，货架期较短，这就大大制约了黄瓜的采后流通。因此，选育耐贮黄瓜品种将最大限度地延长果实货架期，并可调节黄瓜的产销、供需矛盾，激活市场，增加种植者的收入。
笔者以耐贮黄瓜品种宁运3号和不耐贮黄瓜品种南抗1号为试材，对其在贮藏过程中生理生化指标变化进行了研究，并指明了耐贮黄瓜所具有的生理生化特点，研究结果将为黄瓜的耐贮及耐贮品种的选育提供一定的理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试品种宁运3号，超市型专用黄瓜，果皮光滑，皮厚，耐贮运，心腔小，果肉厚；南抗1号，华北型密刺黄瓜，皮薄，易损伤，不耐贮，瓜瘤大而密，果肉较薄。均由南京农业大学葫芦科作物遗传与种质创新实验室提供。
1.2 试验设计
2010年秋季于南京农业大学江浦农场種植并按本地常规栽培技术进行管理，在达到收获标准时分别选取具有本品种特性、大小均匀、顺直、成熟度适中、无病虫害、无机械损伤的瓜条采摘。采后瓜条分装于纸箱内室温贮藏。分别于采后3、5、7、10、13d测定各项试验指标。每天定时观察室内环境温、湿度，经统计贮藏期间室温15℃±3℃，相对湿度80％±5％。
1.3 指标测定
1.3.1 果实硬度用GY-1型果实硬度计测定果实硬度。首先将瓜条中部果皮去掉，取果实横径最大处测定，3次重复，每重复取5根瓜条，然后取平均值。
1.3.2 失重率和皮色指数取30根黄瓜果实，贮藏前称质量并观察果皮颜色进行分级，在每次生理指标测定时，再称其质量及观察果皮颜色变化，计算失重率和皮色指数。
失重率(％)=[(贮藏前质量一每次称定质量)，贮藏前质量]x100
皮色指数是根据果皮颜色深浅划分为5个等级：9.鲜绿；7.浅绿；5.微黄；3.较黄；1.深黄。
1.3.3 丙二醛(MDA)含量采用硫代巴比妥酸(TBA)显色法测定。
1.3.4 超氧化物歧化酶(SOD)活性采用氮蓝四唑法测定果实中SOD活性。
MDA含量和SOD活性测定，均设置3次重复，每重复取5根瓜条，取平均值。
1.3.5 呼吸强度采用静置法。先用移液管吸取0.4 mol.L-1 NaOH于培养皿中，再将培养皿放入干燥器底部。然后放置隔板，装入3根瓜条并称质量(W)，封盖，计时，测定30 min(H)。半小时后取出碱液移人烧杯中，加饱和BaCI2溶液5mL，酚酞指示剂2滴。用0.1 mol.L-1(C)草酸滴定至红色完全消失，记录草酸用量(V2)。并用同样方法做空白滴定(干燥器中不放果蔬样品)，记录草酸用量(V1)，重复3次。
呼吸强度=(V1-V2)·C·44/(W·H)
1.4 统计分析
利用Excel绘制图表，SAS软件统计分析相关数据，Duncan’s多重比较法进行显著性测验分析。
2 结果与分析
2.1 不同耐贮性黄瓜品种贮藏过程中果实硬度变化
试验结果显示，在整个贮藏期间，宁运3号果实硬度均高于南抗1号；宁运3号贮藏初期果实硬度较大，整个贮藏期间仅下降了2.19kg·cm-2，降幅为15.73％；南抗1号贮藏初期果实硬度较小，且整个贮藏过程基本呈直线下降趋势，在贮藏1周后开始大幅下降，到贮藏末期，果实硬度下降了4.24kg.cm-2，降幅为32.74％。这说明耐贮品种宁运3号果实硬度变化更为平缓。在贮藏13d时，宁运3号依然保持较高的果实硬度，比同期南抗1号果实硬度高3.02 kg·cm-2(图1)。统计分析表明，从贮藏至第5天开始，宁运3号与南抗1号果实硬度差异达显著水平。
2.3 不同耐贮性黄瓜品种果实MDA含量和SOD活性变化
试验结果显示，随着贮藏时间延长，宁运3号和南抗1号MDA含量均呈增长趋势。贮藏前期(采后7d内)，MDA含量较低且变化趋势平稳，二者差异不大；贮藏末期，则呈现快速增长趋势，贮藏至第10天，二者差异已达到显著水平(P<0.05)。结果表明，在贮藏末期，南抗1号果实MDA大量积累，膜系统受破坏较为严重，而宁运3号果实膜系统完整性相对较好。贮藏至第13天。宁运3号MDA含量增长了80.15％，南抗1号增长了102.88％(图4)。
SOD是细胞内自由基清除系统中的一种关键酶，是测定植物组织衰老程度的良好指标。图5显示，2个品种在贮藏期间SOD活性整体呈下降趋势，贮藏至第3天起，SOD活性呈上升趋势，至第5 天达到峰值，可能是因为果实启动膜脂过氧化作用，刺激保护酶使SOD活性升高：之后2个品种的SOD活性迅速下降，说明其清除氧的能力大大降低，活性氧积累增多，衰老加快。伴随后熟作用，贮藏至第10天，南抗1号SOD酶活性急剧下降了56.90％。宁运3号为52.30％；至第13天，南抗1号和宁运3号SOD活性分别下降了80.12％和83.66％。方差分析表明，2个黄瓜品种在贮藏第5天和第7天差异达到显著水平：虽然二者变化趋势大致相似，但在SOD活性变化速度上。宁运3号慢于南抗1号。由此可知，南抗1号果实中膜脂过氧化作用较剧烈，与MDA含量变化所反映趋势相一致。
2.4 不同耐贮性黄瓜品种呼吸速率变化
果实成熟衰老过程是一个消耗能量的过程，其能量主要来自呼吸作用。整个贮藏期，南抗1号果实的呼吸速率始终高于宁运3号。宁运3号和南抗1号分别在贮藏至第3天和第5天呈现高峰，之后下降(图6)。宁运3号呼吸速率高峰值为66.40mg，kg-1.h-1，南抗1号呼吸速率高峰值为69.90 mg.kg-1h-1：贮藏至第7天和第10天，南抗1号呼吸速率分别比宁运3号高62.04％和140.76％，2個品种间差异分别达到显著和极显著水平，表明南抗1号呼吸作用强于宁运3号，消耗了果实较多的物质和能量。
3 讨论
果实在贮藏过程中会出现软化、失水萎蔫以及果实硬度下降等现象。邹波等的研究表明。果实硬度影响黄瓜货架期、风味及口感。本研究表明，黄瓜果实硬度在贮藏过程中呈不断下降趋势，但不同耐贮性黄瓜品种下降幅度不同。宁运3号在整个贮藏期间，都可以维持较高的果实硬度，在第7天和第13天分别仅比贮藏3d下降了4.96％和15.73％。果实贮藏期间，失重率直观反映了果皮结构差异与防失水的能力。皮色指数反映了果皮黄化程度和商品价值，宁运3号的果皮颜色深绿，黄化速度比南抗1号慢，外观品质较好。因此，宁运3号在同样贮藏时间里，可以维持较好的口感，保持较长时间的商品性。
MDA是膜脂过氧化作用的最终产物，能够直接对细胞产生毒害作用，是反映脂质过氧化程度的重要指标。植物组织衰老(包括叶片、果实)时，膜脂过氧化作用加强，MDA含量会大幅度升高。因此，膜脂过氧化作用在果实衰老过程中占有重要地位，与果实衰老关系密切。牛广财等研究表明，膜脂过氧化作用是苹果梨果实衰老的重要原因。在本试验中，宁运3号果实MDA含量增长了80.15％，南抗1号增长了102.88％，表明宁运3号果实MDA含量维持在相对较低水平，膜脂过氧化作用发生较为平缓，因而其食用价值可以保持更长时间。
果实衰老是一个复杂的过程，自由基学说认为植物的衰老与活性氧代谢和抗氧化物酶活性紧密相关㈣。SOD是细胞内自由基清除系统中的一种关键酶，通过去除O/.2及减少了O/.2所产生的其他活性氧的浓度，从而对细胞起到保护作用。因此SOD是O/.2的净化剂，与植物衰老联系紧密，是测定植物衰老的良好指标。本研究结果表明，黄瓜品种宁运3号果实维持了相对较高的SOD活性水平，既可以防止H2O2的积累，又避免了超氧阴离子和H2O2反应生成毒性更强的羟基自由基，从而减轻了活性氧(ROS)对果实的伤害，同时说明其衰老进程相对缓慢。
黄瓜果实采后贮藏期间不断进行呼吸作用。呼吸代谢与果实货架品质的变化及衰老密切相关，呼吸速率高低决定果实货架期的长短和品质变化特性㈣。本研究表明，南抗1号果实呼吸速率高于宁运3号，果实内源物质消耗多，品质下降快。货架品质差；宁运3号果实能保持较高果实硬度，呼吸速率较低，且呼吸高峰值也低，维持了较高的SOD保护酶活性，MDA含量较低，生理活性强，有较长的果实货架生理周期。
黄瓜贮藏中果实的成熟衰老变化是一个非常复杂的过程，其确切机制尚不明确，本研究仅对黄瓜果实耐贮性问题进行了初步探讨，而果实中营养物质的变化与耐贮性的关系，以及各指标间的相关性还有待进一步研究。
4 结论
本试验结果表明，在室温贮藏条件下，耐贮型黄瓜品种宁运3号与不耐贮品种南抗1号相比，可以维持较高的果实硬度和SOD活性，MDA含量和呼吸速率较低，并且皮色指数和失重率变化趋势较为平稳。这些耐贮运的生理生化特点为我们今后进一步开展黄瓜贮藏研究以及选育食用品质好、耐贮性能优良的黄瓜新品种提供了一定的基础。
关键词：黄瓜；耐贮性；货架期
耐贮性与商品品质密切相关。随着果蔬产品采后流通的日益增大，对品种的耐贮性要求也随之提高。因此，提高园艺作物的耐贮性已成为当前园艺作物的重要育种目标之一。黄瓜是世界十大蔬菜之一，在我国的种植面积居世界首位。但黄瓜果实的含水量高，在95％以上，目前国内主栽黄瓜品种为密刺类型，皮薄，耐贮性差，货架期较短，这就大大制约了黄瓜的采后流通。因此，选育耐贮黄瓜品种将最大限度地延长果实货架期，并可调节黄瓜的产销、供需矛盾，激活市场，增加种植者的收入。
笔者以耐贮黄瓜品种宁运3号和不耐贮黄瓜品种南抗1号为试材，对其在贮藏过程中生理生化指标变化进行了研究，并指明了耐贮黄瓜所具有的生理生化特点，研究结果将为黄瓜的耐贮及耐贮品种的选育提供一定的理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试品种宁运3号，超市型专用黄瓜，果皮光滑，皮厚，耐贮运，心腔小，果肉厚；南抗1号，华北型密刺黄瓜，皮薄，易损伤，不耐贮，瓜瘤大而密，果肉较薄。均由南京农业大学葫芦科作物遗传与种质创新实验室提供。
1.2 试验设计
2010年秋季于南京农业大学江浦农场種植并按本地常规栽培技术进行管理，在达到收获标准时分别选取具有本品种特性、大小均匀、顺直、成熟度适中、无病虫害、无机械损伤的瓜条采摘。采后瓜条分装于纸箱内室温贮藏。分别于采后3、5、7、10、13d测定各项试验指标。每天定时观察室内环境温、湿度，经统计贮藏期间室温15℃±3℃，相对湿度80％±5％。
1.3 指标测定
1.3.1 果实硬度用GY-1型果实硬度计测定果实硬度。首先将瓜条中部果皮去掉，取果实横径最大处测定，3次重复，每重复取5根瓜条，然后取平均值。
1.3.2 失重率和皮色指数取30根黄瓜果实，贮藏前称质量并观察果皮颜色进行分级，在每次生理指标测定时，再称其质量及观察果皮颜色变化，计算失重率和皮色指数。
失重率(％)=[(贮藏前质量一每次称定质量)，贮藏前质量]x100
皮色指数是根据果皮颜色深浅划分为5个等级：9.鲜绿；7.浅绿；5.微黄；3.较黄；1.深黄。
1.3.3 丙二醛(MDA)含量采用硫代巴比妥酸(TBA)显色法测定。
1.3.4 超氧化物歧化酶(SOD)活性采用氮蓝四唑法测定果实中SOD活性。
MDA含量和SOD活性测定，均设置3次重复，每重复取5根瓜条，取平均值。
1.3.5 呼吸强度采用静置法。先用移液管吸取0.4 mol.L-1 NaOH于培养皿中，再将培养皿放入干燥器底部。然后放置隔板，装入3根瓜条并称质量(W)，封盖，计时，测定30 min(H)。半小时后取出碱液移人烧杯中，加饱和BaCI2溶液5mL，酚酞指示剂2滴。用0.1 mol.L-1(C)草酸滴定至红色完全消失，记录草酸用量(V2)。并用同样方法做空白滴定(干燥器中不放果蔬样品)，记录草酸用量(V1)，重复3次。
呼吸强度=(V1-V2)·C·44/(W·H)
1.4 统计分析
利用Excel绘制图表，SAS软件统计分析相关数据，Duncan’s多重比较法进行显著性测验分析。
2 结果与分析
2.1 不同耐贮性黄瓜品种贮藏过程中果实硬度变化
试验结果显示，在整个贮藏期间，宁运3号果实硬度均高于南抗1号；宁运3号贮藏初期果实硬度较大，整个贮藏期间仅下降了2.19kg·cm-2，降幅为15.73％；南抗1号贮藏初期果实硬度较小，且整个贮藏过程基本呈直线下降趋势，在贮藏1周后开始大幅下降，到贮藏末期，果实硬度下降了4.24kg.cm-2，降幅为32.74％。这说明耐贮品种宁运3号果实硬度变化更为平缓。在贮藏13d时，宁运3号依然保持较高的果实硬度，比同期南抗1号果实硬度高3.02 kg·cm-2(图1)。统计分析表明，从贮藏至第5天开始，宁运3号与南抗1号果实硬度差异达显著水平。
2.3 不同耐贮性黄瓜品种果实MDA含量和SOD活性变化
试验结果显示，随着贮藏时间延长，宁运3号和南抗1号MDA含量均呈增长趋势。贮藏前期(采后7d内)，MDA含量较低且变化趋势平稳，二者差异不大；贮藏末期，则呈现快速增长趋势，贮藏至第10天，二者差异已达到显著水平(P<0.05)。结果表明，在贮藏末期，南抗1号果实MDA大量积累，膜系统受破坏较为严重，而宁运3号果实膜系统完整性相对较好。贮藏至第13天。宁运3号MDA含量增长了80.15％，南抗1号增长了102.88％(图4)。
SOD是细胞内自由基清除系统中的一种关键酶，是测定植物组织衰老程度的良好指标。图5显示，2个品种在贮藏期间SOD活性整体呈下降趋势，贮藏至第3天起，SOD活性呈上升趋势，至第5 天达到峰值，可能是因为果实启动膜脂过氧化作用，刺激保护酶使SOD活性升高：之后2个品种的SOD活性迅速下降，说明其清除氧的能力大大降低，活性氧积累增多，衰老加快。伴随后熟作用，贮藏至第10天，南抗1号SOD酶活性急剧下降了56.90％。宁运3号为52.30％；至第13天，南抗1号和宁运3号SOD活性分别下降了80.12％和83.66％。方差分析表明，2个黄瓜品种在贮藏第5天和第7天差异达到显著水平：虽然二者变化趋势大致相似，但在SOD活性变化速度上。宁运3号慢于南抗1号。由此可知，南抗1号果实中膜脂过氧化作用较剧烈，与MDA含量变化所反映趋势相一致。
2.4 不同耐贮性黄瓜品种呼吸速率变化
果实成熟衰老过程是一个消耗能量的过程，其能量主要来自呼吸作用。整个贮藏期，南抗1号果实的呼吸速率始终高于宁运3号。宁运3号和南抗1号分别在贮藏至第3天和第5天呈现高峰，之后下降(图6)。宁运3号呼吸速率高峰值为66.40mg，kg-1.h-1，南抗1号呼吸速率高峰值为69.90 mg.kg-1h-1：贮藏至第7天和第10天，南抗1号呼吸速率分别比宁运3号高62.04％和140.76％，2個品种间差异分别达到显著和极显著水平，表明南抗1号呼吸作用强于宁运3号，消耗了果实较多的物质和能量。
3 讨论
果实在贮藏过程中会出现软化、失水萎蔫以及果实硬度下降等现象。邹波等的研究表明。果实硬度影响黄瓜货架期、风味及口感。本研究表明，黄瓜果实硬度在贮藏过程中呈不断下降趋势，但不同耐贮性黄瓜品种下降幅度不同。宁运3号在整个贮藏期间，都可以维持较高的果实硬度，在第7天和第13天分别仅比贮藏3d下降了4.96％和15.73％。果实贮藏期间，失重率直观反映了果皮结构差异与防失水的能力。皮色指数反映了果皮黄化程度和商品价值，宁运3号的果皮颜色深绿，黄化速度比南抗1号慢，外观品质较好。因此，宁运3号在同样贮藏时间里，可以维持较好的口感，保持较长时间的商品性。
MDA是膜脂过氧化作用的最终产物，能够直接对细胞产生毒害作用，是反映脂质过氧化程度的重要指标。植物组织衰老(包括叶片、果实)时，膜脂过氧化作用加强，MDA含量会大幅度升高。因此，膜脂过氧化作用在果实衰老过程中占有重要地位，与果实衰老关系密切。牛广财等研究表明，膜脂过氧化作用是苹果梨果实衰老的重要原因。在本试验中，宁运3号果实MDA含量增长了80.15％，南抗1号增长了102.88％，表明宁运3号果实MDA含量维持在相对较低水平，膜脂过氧化作用发生较为平缓，因而其食用价值可以保持更长时间。
果实衰老是一个复杂的过程，自由基学说认为植物的衰老与活性氧代谢和抗氧化物酶活性紧密相关㈣。SOD是细胞内自由基清除系统中的一种关键酶，通过去除O/.2及减少了O/.2所产生的其他活性氧的浓度，从而对细胞起到保护作用。因此SOD是O/.2的净化剂，与植物衰老联系紧密，是测定植物衰老的良好指标。本研究结果表明，黄瓜品种宁运3号果实维持了相对较高的SOD活性水平，既可以防止H2O2的积累，又避免了超氧阴离子和H2O2反应生成毒性更强的羟基自由基，从而减轻了活性氧(ROS)对果实的伤害，同时说明其衰老进程相对缓慢。
黄瓜果实采后贮藏期间不断进行呼吸作用。呼吸代谢与果实货架品质的变化及衰老密切相关，呼吸速率高低决定果实货架期的长短和品质变化特性㈣。本研究表明，南抗1号果实呼吸速率高于宁运3号，果实内源物质消耗多，品质下降快。货架品质差；宁运3号果实能保持较高果实硬度，呼吸速率较低，且呼吸高峰值也低，维持了较高的SOD保护酶活性，MDA含量较低，生理活性强，有较长的果实货架生理周期。
黄瓜贮藏中果实的成熟衰老变化是一个非常复杂的过程，其确切机制尚不明确，本研究仅对黄瓜果实耐贮性问题进行了初步探讨，而果实中营养物质的变化与耐贮性的关系，以及各指标间的相关性还有待进一步研究。
4 结论
本试验结果表明，在室温贮藏条件下，耐贮型黄瓜品种宁运3号与不耐贮品种南抗1号相比，可以维持较高的果实硬度和SOD活性，MDA含量和呼吸速率较低，并且皮色指数和失重率变化趋势较为平稳。这些耐贮运的生理生化特点为我们今后进一步开展黄瓜贮藏研究以及选育食用品质好、耐贮性能优良的黄瓜新品种提供了一定的基础。