硼酸盐处理对采后杏果软腐病的控制及贮藏品质的影响

王文娟，李永才*，毕 阳，胡林刚，李渐鹏，李 霞

(甘肃农业大学食品科学与工程学院，甘肃 兰州 730070)

硼酸盐处理对采后杏果软腐病的控制及贮藏品质的影响

王文娟，李永才*，毕 阳，胡林刚，李渐鹏，李 霞

(甘肃农业大学食品科学与工程学院，甘肃 兰州 730070)

以兰州大接杏为试材，在离体和体内条件下研究不同质量浓度的硼酸钠和硼酸钾处理对由匐枝根霉(Rhizopus stolonifer)引起的杏果软腐病的控制及对杏果采后贮藏品质的影响。结果表明：硼酸盐对R. stolonifer菌丝生长和孢子萌发具有明显的抑制作用；其中0.25、0.5g/100mL的硼酸钾和0.5g/100mL的硼酸钠可以完全抑制菌丝生长，并显著抑制孢子萌发；硼酸盐浸泡处理降低了杏果在0℃、相对湿度(85±5)%条件下的自然发病率，减小了损伤接种R. stolonifer杏果的病斑直径，其中硼酸钠的效果较好。硼酸盐处理还可显著降低果实的质量损失率，维持果实硬度，延缓可溶性固形物的增加，保持果实色泽。

杏果；Rhizopus stolonifer；硼酸盐；软腐病

杏(Prunus armeniaca)是我国北方的主要果品，分布在甘肃、陕西、河北、山西等省[1]。其中主产于甘肃省临夏、兰州一带的大接杏以个大、色艳、品优、丰产闻名全国[2]。但兰州大接杏采后货架寿命较短，在常温条件下仅为3～4d，即使在0℃左右的低温条件下也仅能贮藏15～20d[3], 且采后病害严重，尤其以R. stolonifer引起的软腐病是杏果贮藏期间的主要病害。目前，在生产实践中主要采用人工合成杀菌剂控制水果采后病害。然而，长期大量使用化学药剂致使病原菌产生抗药性，降低化学药剂的防病效果，同时化学药剂造成的农药残留不但威胁着人类的健康，而且严重污染环境。因此，开发安全环保的天然防腐保鲜剂以代替化学杀菌剂来防治果蔬的采后病害已势在必行。

硼是植物生长所必需的微量营养素，它对植物叶片生长、根的伸长、顶端优势、开花以及座果起到至关重要的作用[4]。近期研究表明硼酸钾可有效地控制灰葡萄孢(Botrytis cinerea)引起的鲜食葡萄的采后灰霉病[4]。硼酸钠显著抑制核果链核盘菌(Monilinia laxa)的生长，并且质量浓度越高抑制效果越好[5]。Hafez等[6]研究发现采后硼酸处理可以提高苹果果实硬度，增加可溶性固形物、总糖和花青素的含量，同时降低酸度，减少质量损失率和由B. cinerea引起的腐烂率。虽然其他天然安全防腐技术在杏果贮藏保鲜方面已有研究应用，如壳聚糖涂膜能够显著降低杏子在贮藏过程中的呼吸强度，保持果实硬度、可溶性固形物和VC含量，较好地维持杏果的糖酸比，延长了其贮藏保鲜时间[7]。一定质量浓度的臭氧处理能有效的控制杏果的腐烂，保持杏果可溶性固形物、VC和总酸含量，抑制果实多酚氧化酶的活性，进而延长其贮藏期[8]。但有关硼酸盐在杏果的防腐保鲜作用尚未见研究。本实验以甘肃特色果品兰州大接杏为试材，研究硼酸钠和硼酸钾对其采后软腐病的控制及贮藏品质的影响，以期为杏果的安全防腐提供新的思路。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂与仪器

兰州大接杏采购于兰州市桃海农贸市场，去除伤、病果，挑选大小均匀，八成熟左右的杏果作为实验材料。硼酸钠(Na2B4O7·10H2O，分析纯) 天津市光复科技发展有限公司；硼酸钾(K2B4O7·4H2O，分析纯) 国药集团化学试剂有限公司。

GY-1型水果硬度计 杭州托普仪器有限公司；WYT-32 型手持折光仪 厦门中村光学仪器厂；SP60型色差计 美国爱色丽公司。

1.2 方法

1.2.1 病原菌的分离、纯化和保存

参照方中达[9]方法。取典型软腐病发病杏果，用75%酒精擦拭果实表面消毒，切取病健交界处组织移至马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)培养基上，于25℃培养。待菌落形成后进行分离、纯化。纯化菌株经回接实验确定其致病力后，保存于斜面PDA(4℃)待用。

1.2.2 孢子悬浮液的制备

参照Bi Yang等[10]方法。取25℃培养4d的带菌PDA平皿，在其中加入约10mL无菌水(含0.05%吐温20)，用涂布器轻刮平板上的病原菌孢子，然后经四层纱布过滤转入三角瓶中，在微型旋涡振荡器上振荡15s，滤液用血球计数板计数调整至所需含量1×106个孢子/mL，待用。

1.2.3 硼酸盐对R. stolonifer菌丝生长的影响

参照BiYang等[10]方法并修改，待灭菌后的PDA冷却至40～45℃时，加入硼酸盐使PDA中硼酸盐质量浓度为0.125、0.25、0.5g/100mL，以蒸馏水为对照。倒平皿待冷却后，在培养基中央接入5mm的菌饼，25℃条件下培养4d后，利用十字交叉法测量菌饼直径，每个处理设置3个平行，重复两次。

1.2.4 硼酸盐处理对R. stolonifer孢子萌发的影响

用5mm打孔器在1g/100mL的水琼脂培养基上打取水琼脂饼，将饼置于载玻片上，分别滴加10☒L的质量浓度分别为0.125、0.25、0.5g/100mL的硼酸盐溶液，然后再滴入10☒L(1×106个孢子/mL)的孢子悬浮液，在25℃保湿培养4h后镜检萌发率。每次镜捡100个孢子，重复3次。

1.2.5 硼酸盐处理对杏果软腐病的控制

1.2.5.1 硼酸盐处理对损伤接种R. stolonifer的杏果软腐病的控制

参照毕阳等[11]方法并作修改，选择外观整齐，无任何病虫害、机械伤的杏果，用75%的酒精表面消毒后，用灭菌铁钉(直径3mm)在果实赤道部位均匀刺3个伤口，30min后用移液枪接入20μL，1×106个孢子/mL的软腐病菌孢子悬浮液，4h后分别用0.25、0.5、1.0g/100mL的硼酸盐溶液浸泡处理5min，以清水作对照。取出杏果自然晾干后经聚乙烯袋(PE)包装，室温(20±2)℃条件下贮藏24h，用十字交叉法测病斑直径。每个处理30个果实，重复2次。

1.2.5.2 硼酸盐对杏果自然发病率的影响

参照Bi Yang等[10]方法，选择外观整齐，无任何病虫害、机械伤的杏果，清洗自然晾干，然后分别用0.25、0.5、1.0g/100mL的硼酸盐溶液浸泡处理5min，以清水作对照，自然风干后装入PE袋，于冷库(0℃，RH(85±5)%)贮藏25d后测定果实自然发病率。

式中：n1为果实初始个数；n2为未发病果实个数。

1.2.6 硼酸盐处理对杏果贮藏品质的影响

选取大小均匀，成熟度一致，无病虫害及机械伤的杏果，清洗后自然晾干。然后分别用0.25、0.5、1.0g/100mL的硼酸盐溶液浸泡处理5min，自然晾干后转入PE袋保存，以清水做同样处理为对照。将处理好的果实转入冷库(0℃，RH(85±5)%)，贮藏25d后测定果实的质量损失率、色度、硬度和可溶性固形物。每个处理用9个果实，重复3次。

果实质量损失率：采用称质量法测定质量损失率，质量损失率/%=(M1－M2)/M1×100，式中：M1为果实贮藏前质量/g；M2为果实贮藏后质量/g；果实硬度：参照张正科[12]的方法并作修改。随机选取10个果实，将硬度计调零后，用硬度计探头垂直对准果实赤道部位，均匀用力压入，记录数据，每个果实均匀选取3处测定；果皮色度：参照Mcguire[13]的方法。在果实赤道部位均匀切取3片较薄果皮，用色度计测定读数；果实可溶性固形物含量：参照张正科[12]的方法并作修改。将杏果沿赤道部位切开，取剖面可食果肉，将汁液滴于手持折光仪测定。

1.3 数据分析

所有实验均重复3次，求平均值。用Microsoft Excel 2007进行数据处理。实验结果用SPSS/PC统计软件(版本17.0)进行邓肯氏多重差异分析(P＜0.05)。柱形图中竖线代表标准误差，字母不同表示差异显著(P＜0.05)。

2 结果与分析

2.1 不同质量浓度的硼酸盐对R. stolonifer的抑菌特性

2.1.1 对R. stolonifer菌丝生长的影响

图1 硼酸盐对R. stoloniiffeerr菌丝生长的影响Fig.1 Effect of borates on mycelium growth of R. stolonifer

不同质量浓度的硼酸盐处理都能抑制R. stolonifer菌丝生长，并且随着质量浓度的增大，其抑制作用显著增强。质量浓度较低(0.125g/100mL和0.25g/100mL)时，硼酸钾对R. stolonifer的抑制效果较好。0.25g/100mL的硼酸钠和0.5g/100mL的硼酸钠及硼酸钾均可以完全抑制R. stolonifer菌丝生长。

2.1.2 对R. stolonifer孢子萌发的影响

图2 硼酸盐对R. stoloniiffeerr孢子萌发的影响Fig.2 Effect of borates on spore germination of R. stolonifer

不同质量浓度的硼酸盐对R. stolonifer的孢子萌发表现出不同的抑制效果，并且质量浓度越大抑制效果越好。相同质量浓度下硼酸钠的抑制效果优于硼酸钾。当质量浓度为0.5g/100mL时，硼酸钠和硼酸钾对R. stolonifer孢子萌发的抑制率分别达73.6%和69.6%，以0.5g/100mL的硼酸钠抑制效果最优。

2.2 不同质量浓度的硼酸盐对杏果软腐病的控制效果

2.2.1 对损伤接种杏果软腐病的控制效果

不同质量浓度的硼酸盐处理对损伤接种R. stolonifer的杏果软腐病的扩展均有一定的抑制作用，处理质量浓度越高，效果越好。除0.25g/100mL硼酸钾处理与对照差异不显著外，其余各处理的病斑直径均显著低于对照(P＜0.05)。比较两种硼酸盐，质量浓度较低时，硼酸钠的效果更好。但随着质量浓度增加，硼酸钾的效果就越显著，其中1g/100mL的硼酸钾对R. stolonifer抑制效果最好，病斑直径与对照相比减小了38%。

图3 硼酸盐处理对损伤接种R. stoloniiffeerr杏果软腐病病斑直径的影响Fig.3 Effect of borates on lesion diameter in apricot inoculated with R. stolonifer

2.2.2 对杏果自然发病率的影响

图4 采后硼酸盐处理对杏果发病率的影响Fig.4 Effect of borates on natural incidence of postharvest soft rot

用不同质量浓度的硼酸盐处理杏果后，于0℃的低温条件下贮藏25d，统计其自然发病率，结果见图4。各处理对杏果自然发病率均有一定的控制作用，当质量浓度低于1g/100mL时，随着质量浓度的增大，其对杏果采后病害的控制效果加强。其中0.5g/100mL的硼酸盐的控制效果最好，用0.5g/100mL硼酸钠处理后果实发病率仅为15.6%，与对照相比下降了50.9%。而1g/100mL的硼酸盐处理虽然对病害控制具有一定的效果，但是发病率却显著高于其他质量浓度处理，这可能是由于高质量浓度的硼酸盐对果实产生药害，从而使其抗性降低。

2.3 对杏果贮藏品质的影响

2.3.1 对杏果采后质量损失率的影响

硼酸盐处理能显著地抑制杏果质量的损失，且随着硼酸盐质量浓度的增大，质量损失率明显降低(图5)。硼酸盐质量浓度为0.25g/100mL时，硼酸钠和硼酸钾间的处理效果差异不显著。当硼酸盐质量浓度分别为0.5g/100mL和1g/100mL时，硼酸钾对杏果采后质量损失率的影响更大，其中以1g/100mL的硼酸钾处理效果最好，质量损失率仅为0.2%。

图5 采后硼酸盐处理对杏果质量损失率的影响Fig.5 Effect of borates on weight loss rate of apricot

2.3.2 对杏果采后硬度的影响

图6 硼酸盐处理对杏果硬度的影响Fig.6 Effect of borates on firmness of apricot

不同质量浓度的硼酸盐处理都可以延缓果实硬度的降低，0.25g/100mL的硼酸钠处理与对照相比差异不显著，其他质量浓度处理都可以有效维持果实硬度，且随着硼酸盐质量浓度的增大，这种效果显著增强。经1g/100mL的硼酸钾处理后果实最硬。

2.3.3 对杏果色泽的影响

2.3.3.1 硼酸钠对杏果采后色度的影响

图7 硼酸钠对杏果采后色度的影响Fig.7 Effect of sodium borate on color of apricot

不同质量浓度的硼酸钠处理都可提高果实的果皮亮度(L)、色饱和度(a)和色泽(b)。与对照相比，0.25g/100mL和0.5g/100mL的硼酸钠对果皮亮度影响不大，当硼酸钠为1g/100mL时，果实果皮亮度明显增大。经各质量浓度处理后的杏果的色饱和度值与对照相比无显著差异。

2.3.3.2 硼酸钾处理对杏果采后色泽的影响

图8 硼酸钾对杏果采后色泽的影响Fig.8 Effect of potassium borate on color of apricot

由图8可知，0.25g/100mL的硼酸钾处理与对照相比，差异不显著。经0.5g/100mL和1g/100mL的硼酸钾处理后，杏果的果皮亮度和色泽值显著增高。不同质量浓度的硼酸钾处理杏果后，其果皮色饱和度无显著变化。

2.3.4 对果实可溶性固形物含量的影响

图9 硼酸盐处理对杏果可溶性固形物含量的影响Fig.9 Effect of borates on soluble solid content of apricot

硼酸盐处理可抑制贮藏期间杏果可溶性固形物含量的增加。质量浓度较低(0.25g/100mL)时，可溶性固形物与对照相比，差异不显著。随着硼酸盐质量浓度的增大，可溶性固形物含量呈缓慢上升趋势。1g/100mL的硼酸钾处理后，杏果可溶性固形物含量最低，与对照相比，降低了11.8%。

3 讨论与结论

硼是植物生长必需的微量营养素，并已广泛用于农业真菌，细菌和许多昆虫的控制[4]。有报道称含硼物质具有抗菌活性[14-15]。硼可抑制薄孔菌，卧孔菌，褐腐菌的生长和腐败能力[16]。在离体条件下硼能强烈的抑制葡萄灰霉病菌孢子萌发、芽管伸长和菌丝蔓延，当质量分数高达1%时，硼可引起孢子畸形[4]。本实验同样发现0.5g/100mL的硼酸盐可以完全抑制根霉菌丝生长，并且显著抑制其孢子萌发。研究表明硼处理可导致灰霉病菌菌丝细胞成分可溶性蛋白质和碳水化合物泄漏[17]，因此硼酸盐对病原菌的抑制作用可能与其破坏病原菌细胞膜有关，但具体作用机理尚需进一步研究。

硼酸盐处理能显著抑制损伤接种R. stolonifer杏果病斑扩展、降低软腐病的自然发病率，这与其对由M. laxa引起桃果褐腐病[4]及B. cinerea引起的葡萄灰霉病[5]控制效果一致。硼可能是通过增强果实的防御机制而降低病害的发生，有研究表明硼可通过减少果实表面的裂缝来降低桃果实对链核盘菌属孢子侵染的敏感性[5]；同时硼处理还能抑制侵染病原菌菌丝地生长、降低其致病能力。Qin Guozheng等[18]利用蛋白组学方法研究表明硼酸盐可以抑制过氧化氢酶和谷胱甘肽转移酶的表达从而导致扩展青霉氧化损伤，使其致病力降低，同时硼酸处理可使对扩展青霉定殖和致病起关键作用的多聚半乳糖醛酸酶减少。

硼酸盐采后处理还能有效地保持果实的贮藏品质。本实验发现硼酸盐处理的杏果质量损失率明显降低，可溶性固形物含量低于对照，硬度得到很好的维持，这与Hafez等[6]在苹果上的研究一致，其研究结果表明硼酸处理后在5℃的冷库中贮藏60d，可以提高果实硬度和可溶性固形物含量，同时降低总酸度和由灰霉病引起的果实腐烂率[6]。硼处理可以降低梨果的膜透性，增加果实内硼和VC的含量，而且不影响其主要营养素水平和其他品质参数[19]。此外，还有报道称硼可能减少表皮裂缝从而降低果实失水，以致降低果实质量损失率，最终提高果实耐贮性[20]，可见硼处理对果实保鲜作用机理存在多样性。虽然硼酸盐处理可以有效提高杏果的贮藏性，但在选择最佳质量浓度的硼酸盐应用之前，应该考虑硼酸盐可能产生的药害和在植物组织中引起的矿物质质量浓度失衡的风险。

[1] 张盛贵, 韩舜愈, 张珍, 等. 甘肃不同产地兰州大接杏成分分析[J].甘肃农业大学学报, 2002, 37(1): 31-34.

[2] 张文利, 吴步梅, 彭志云, 等. 简易差压预冷在兰州大接杏贮藏保鲜上的应用[J]. 北方园艺, 2010(20): 167-168.

[3] 陈富, 赵成纲. 低温条件下单果包膜和戴挫霉浸泡处理对兰州大接杏贮藏性的影响[J]. 甘肃农业科技, 2003(3): 34-36.

[4] QIN Guozheng, ZONG Yuanyuan, CHEN Qiling, et al. Inhibitory effect of boron against Botrytis cinerea on table grapes and its possible mechanisms of action[J]. International Journal of Food Microbiology, 2010, 138(1/2): 145-150.

[5] THOMIDIS T, EXADAKTYLOU E. Effect of boron on the development of brown rot (Monilinia laxa) on peaches[J]. Crop Protection, 2010, 29(6): 572-576.

[6] HAFEZ O, HAGGAG K. Quality improvement and storability of apple cv. Anna by pre-harvest applications of boric acid and calcium chloride[J]. Research Journal of Agriculture and Biological Science, 2007, 3(3): 176-183.

[7] 颜海燕. 壳聚糖处理对樱桃番茄及杏贮藏品质及活性氧代谢的影响[D]. 石河子: 石河子大学, 2010.

[8] 刘路. 杏果采后生理及贮藏保鲜技术的研究[D]. 石河子: 石河子大学, 2010.

[9] 方中达. 植病研究方法[M]. 3版. 北京: 中国农业出版社, 1998.

[10] BI Yang, TIAN Shiping, GUO Yurong, et al. Sodium silicate reduces postharvest decay on Hami melons: induced resistance and fungistatic effects[J]. Plant Disease, 2006, 90(3): 279-283.

[11] 毕阳, 张维一. 感病甜瓜果实呼吸、乙烯及过氧化物酶变化的研究[J]. 植物病理学报, 1993, 23(1): 69-73.

[12] 张正科. 采前BTH处理对厚皮甜瓜的抗病性诱导[D]. 兰州: 甘肃农业大学, 2006.

[13] MCGUIRE R G. Reporting of objective color measurements[J]. Horticultural Science, 1992, 27(12): 1254-1255.

[14] Lever Bothers Company. Stabilized enzymatic liquid detergent composition containing a poly alkanol amine and a boron compound: US, 06/064666[P]. 1981-04-14.

[15] LLOYD J D. Borates and their biological applications[C]//Paper prepared for the 29th Annual Meeting of The International Research Group on Wood Preservation. Maastricht, Netherlands: 1998.

[16] HUMAR M, POHLEVEN F, AMARTEY S A. Influence of boron in CCB formulation on growth and decay capabilities of copper tolerant fungi[J]. Holz als Roh- und Werkstoff, 2004, 62(3): 177-180.

[17] QIN G, TIAN S, XU Y, et al. Enhancement of biocontrol efficacy of antagonistic yeasts by salicylic acid in sweet cherry fruit[J]. Physiological and Molecular Plant Pathology, 2003, 62(3): 147-154.

[18] QIN Guozheng, TIAN Shiping, CHAN Zhuolong, et al. Crucial role of antioxidant proteins and hydrolytic enzymes in pathogenicity of Penicillium expansum[J]. Molecular & Cellular Proteomics, 2007, 6(3): 425-438.

[19] XUAN H, STREIF J, BANGERTH F. Effect of boron applications on physiological disorders in ‘Conference’ pears during CA-storage[J]. Acta Horticulture, 2001, 553(4): 249-253.

[20] GIBERT C, CHADCEUF J, VERCAMBRE G, et al. Cuticular cracking on nectarine fruit surface: spatial distribution and development in relation to irrigation and thinning[J]. Journal of the American Society for Horticultural Science, 2007, 132(5): 583-591.

Effects of Borates Treatment on Postharvest Soft Rot and Storage Quality of “Dajiexing” Apricot, a Commercial Cultivar Grown in Lanzhou, Gansu Province

WANG Wen-juan，LI Yong-cai*，BI Yang，HU Lin-gang，LI Jian-peng，LI Xia
(College of Food Science and Engineering, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China)

This study investigated the effectiveness of treatment with different concentrations of sodium borate or potassium borate under in vitro and in vivo conditions to control postharvest soft rot in “Dajiexing” apricot caused by Rhizopus stolonifer. In addition, the effect of treatment with each borate on the quality of the fruit during postharvest storage was examined as well. The results showed that both borates could effectively inhibit mycelium growth and spore germination of R. stolonifer. Potassium borate at 0.25 g/100 mL or 0.5 g/100 mL as well as sodium borate at 0.5 g/100 mL could completely inhibit mycelium growth and significantly inhibit spore germination. Post-harvest borates dipping treatment could reduce the natural incidence of soft rot at 0 ℃ and RH (85 ± 5)% and the lesion diameter in apricot fruits inoculated with Rhizopus stolonifer, especially when using sodium borate. Borates treatment could also significantly alleviate the weight loss, maintain firmness, delay the increase of total soluble solid content and keep the color of the fruits.

apricot；Rhizopus stolonifer；borates；soft rot

S662.2

A

1002-6630(2013)18-0280-05

10.7506/spkx1002-6630-201318058

2012-07-09

国家自然科学基金地区科学基金项目(3096243)

王文娟(1988—)，女，硕士研究生，研究方向为果蔬采后生物技术。E-mail：ddcf1988@163.com

*通信作者：李永才(1972—)，男，副教授，博士，研究方向为果蔬采后生物学。E-mail：liyongcai@gsau.edu.cn