澳大利亚塔斯马尼亚大学：苹果果肉褐变研究

史继东

澳大利亚塔斯马尼亚大学：苹果果肉褐变研究

拉曼迪·辛格·西杜,塔斯马尼亚大学塔斯马尼亚农业研究所博士后研究员

  研究人员通过研究可能导致果肉褐变的因素,包括作物负荷、果实大小和品质以及水果和叶矿物营养,确定了果肉褐变的预测因子。
  肉质褐变是一种破坏性的、高度不稳定的生理失调,在许多苹果中均可发现,但在现代的果肉品种中尤其如此。有些品种比较敏感,这取决于它们的亲本、生长区域和管理实践。果肉褐变的发生率和严重程度可能有很大的差异;高达**的果肉会受到影响,从无棕色果肉到整个果肉褐变的严重程度各不相同。  
  果肉中细胞的结构完整性和功能稳定性受到损害,导致果肉品质下降,储存潜能降低,导致果肉的肉质变褐。这可能会对苹果产业造成重大的经济损失,并对各种固定的苹果品种的品牌声誉构成严重威胁。
  果肉褐变的类型
  尽管在表达和症状上有所不同,但是肉褐变可以被广泛地归类为冷害, 二氧化碳伤害或辐射性褐变(图1),视发生的根本原因而定。
  冷害:肉的褐变,通常在受损和健康的肉之间显示明确的边缘。
  二氧化碳伤害:特征是整个果肉的棕色部分,皮层组织中有小到大的齿状腔。
  辐射性褐变:显示典型的径向型褐变从维管束向外延伸,但在受影响和未受影响的组织之间没有明确的边缘。

苹果果实中发现的三种不同种类的果肉褐变图像a）冷害  b）二氧化碳伤害  c)辐射型褐变

  在一项为期三年的研究中,作为一个博士项目的一部分,在塔斯马尼亚南部华恩谷地区的五个商业果园的11个果园中,对10000多个苹果进行了取样。对苹果果实品质属性、矿物质营养浓度进行了评估,并分析了果肉褐变的发生率和数据,以确定果肉褐变的潜在预测因素。果肉褐变的发生率按每地块或每个部位的全部有症状果果的百分比计算,不论果肉褐变的类型。

  果肉褐变的预测因素

  果园地址、果园小区、甚至每个果园小区的季节和季节之间差异很大。在三个季节中,肉褐变的发生率从0到51%不等(图2)。主要的季节性变化表现在作物负荷变化较大的地块中。

  图2 :肉质褐变的发生率,以每地块或每个小区的全部有症状水果的百分比表示。

作物负荷和果实品质参数作为肉褐变的预测因子
  果肉褐变与作物负荷呈负相关,与果实重、果肉硬度和干物质含量呈正相关(图3)。这意味着高的作物负荷减少了果肉褐变的风险,而更大的果实重量、果肉硬度和干物质含量增加了风险。来自较轻作物负荷(小年)的果实更大、更结实、更果肉紧实,更容易发生果肉褐变,因为这些果实的钙含量较低,而且由于果肉紧实,气体扩散很差。

  图3 作为苹果果肉褐变(FB)预测因子的作物负荷和果实品质参数。斯皮尔曼的相关系数(*P<0.05,*P<0.01,**P<0.001)。

  矿物营养素作为果肉褐变的预测因子

  结果表明,果实营养比叶片营养素含量更能预测果肉的褐变。我们发现果肉褐变与果实钾(K)和钾:钙呈正相关,与果实钙、锌(锌)和镁(镁)呈负相关(图4)。这意味着高果肉K和钾:钙可以增加果肉褐变的风险,而高果肉钙、锌和钙:镁可以降低风险,反之亦然。水果中的钙对水果细胞的结构和功能稳定性起着重要的作用,而过多的钾和镁由于与钙的对抗关系而引起钙缺乏。众所周知,锌可以补充果实对钙的吸收(达到一定的限度),因此它可以在减少果肉褐变中发挥作用。

图4 水果矿物营养素作为苹果果肉褐变(FB)的预测因子。斯皮尔曼的相关系数(*P<0.05,*P<0.01,**P<0.001)。

主要结论
  来自较轻农作物负荷(小年)的果实往往更大、更结实、更果肉紧实,并易于肉质褐变。
  最佳的农作物负荷,避免大小年,可以减少风险的肉褐变。
  管理树干横截面面积每厘米约6个水果的作物负荷可以防止大小年和减少肉褐变。
  果重200克时,果肉褐变发生率较低.
  果实钾、镁含量高,钙、锌含量低,可增加果肉褐变的风险。
  平衡矿物质营养,特别是水果钙,是至关重要的。
     

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