妃子笑荔枝果实发育过程中相关指标分析

王一承　刘丽琴　石胜友　魏永赞

摘 要 以荔枝品种妃子笑（Litchi chinensis Sonn. cv. Feizixiao）为材料，通过测定其果实发育过程中重量、体积、糖、酸、维生素C（Vc）、丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）及过氧化物酶（POD）活性的变化，分析该品种果实的发育特性。结果表明：花后40 d到果实着色阶段为妃子笑果肉发育与风味形成的最重要时期，此阶段果肉开始膨大，糖含量升高，酸含量降低。除此之外，果实发育过程中果皮和果肉可能具有不同的清除自由基模式。果皮中膜脂过氧化产物MDA含量相对稳定，但随着果实的发育，果皮内3种主要的抗氧化功能组分变化不一，其中Vc含量和SOD活性逐渐下降，POD活性则逐渐上升。与果皮不同，果肉中MDA含量随果实的发育逐渐下降，说明果肉清除自由基的能力随果实发育逐渐提高，而此过程中，果肉Vc含量显著上升，SOD活性下降，POD活性相对稳定。此结果表明果实发育过程中，果肉抗氧化能力的提高与Vc含量上升直接相关。

关键词 妃子笑荔枝；糖酸含量；酶活性；抗氧化

中图分类号 S667.1 文献标识码 A

荔枝品种妃子笑因果大、肉厚、色美、核小、味甜等特性成为广东等地重要的中早熟品种。目前，关于妃子笑荔枝栽培、生理方面的研究主要集中于树体营养管理[1-3]、花前催花、花后保果技术[4-5]、果实着色机理[6-7]、果肉营养差异等方面[8]，但针对该品种果实发育的基本特征的研究却较少。因此，本实验通过分析妃子笑荔枝果实发育过程中的相关生理指标，进而理解其果实的发育特征，对荔枝的生产具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 材料

试验材料选取南亚热带作物研究所基地内正常管理条件下的妃子笑果实。取样方法如下：随机选取园地里长势均匀的6株果树，按不同方向，选取大小中等的果实，分花后10、20、30、40、50、60、70 d、果实未着色及着色9个时期取样。鲜样取好后，立即用冰盒带回实验室，并且进行相关生理指标的测定。

1.2 方法

采用常规方法测定果实与果核的重量、体积及横纵径。可溶性糖含量采用蒽酮法测定，有机酸含量则用酚酞作为指示剂，NaOH标定方法测定[9]。Vc、MDA含量的测定参照张志良[10]的方法，取0.2 g果肉，加入10%三氯乙酸5mL研磨至匀浆。6 000 r/min离心10 min 取1.5 mL上清液，加入2.5 mL 0.5% TBA液，沸水浴20 min后，于532、600 nm处测定吸光度[10]。参考陈建勋[11]的方法测定SOD及POD活性，取0.5 g样品，加入5 mL预冷的提取介质中研磨至匀浆，定容至10 mL，在4 ℃条件下10 000 r/min离心15 min，取上清为粗酶液，而后在波长为560 nm条件下分析SOD活性，470 nm条件下测定POD的活性[11]。以引起3 mL反应体系中抑制NBT光还原50%所需酶量定义1个SOD酶活单位，POD活性则以每分钟吸光度变化值表征[12]。

1.3 数据处理与分析

所有试验数据运用SAS数理统计分析软件（8.1版本）ANOVA过程进行差异显著性检验LSD，p<0.05，不同类型数据用大小写字母区分，同一数据内不同字母间表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 妃子笑荔枝果实发育过程中重量、体积、果实与果核横纵径的变化

由图1可知，妃子笑果实发育过程中其重量与体积的发育几乎同步且其发育过程大体可分为3个时期。第1个时期为花后10～30 d，此时果实与体积发育速度相对最缓慢；第2个时期为花后30～60 d，此时果实与体积发育速度加快；第3个时期为花后60～70 d，该时期果实重量与体积快速增加为果实膨大期。果实横纵径发育趋势相一致，果核横纵径发育规律也相对一致，但果实与果核的横纵径发育规律存在细微的差异。即果实的横纵径从花后10 d到花后70 d发育相对较快，而果核在花后20～40 d与花后60～70 d发育较快，花后40～60 d后则发育较为缓慢（见图2和图3）。

2.2 妃子笑荔枝果实发育过程中糖酸含量的变化

在果实发育过程中，果皮糖含量一直低于4 mg/g，且随果实发育略有差异。果肉中糖含量随着果实发育显著增加，其由花后50 d的4.51 mg/g递增到果实着色后的18.85 mg/g（图4）。果实酸含量则随着果实发育逐渐降低。果皮酸含量由花后10 d的 1.29 g/hg递减到果实着色后0.41 g/hg，果肉酸含量下降得更为显著，由花后50 d的5.58 g/hg降低到果实着色后0.57 g/hg的水平（图5）。

2.3 妃子笑荔枝果实发育过程中Vc及MDA含量的变化

由图6可知，妃子笑果实发育过程中，果皮与果肉Vc含量的变化趋势存在差异。果皮中Vc的含量相对较低，且其含量随着果实的发育变化略有差异。果肉中Vc含量相对较高，且随着果实的发育显著增加。花后40～50 d与花后70 d到果实着色为果肉Vc含量的2个快速增长期。在40～50 d果肉Vc含量的快速增长期，Vc含量由 2.95 mg/hg FW增加至22.66 mg/hg FW；在花后70 d到果实着色期，Vc含量由 25.91 mg/hg FW增加至44.36 mg/hg FW；而介于2个快速增长期之间即花后50～70 d为果肉Vc含量的几无差异。同时，果皮与果肉中氧化产物MDA含量的变化趋势同样存在差异。果皮中MDA含量维持在0.03 ～0.05 μmol/g FW的较低水平，且其含量同样在果实发育过程中略有差异。果肉中MDA含量变化则随果实的发育显著降低，其含量从花后40 d的0.22 μmol/g FW逐渐降低到着色后0.02 μmol/g FW（图7）。

2.4 妃子笑荔枝果实发育过程中SOD及POD活性的变化

果皮中SOD活性随着果实的发育下降。果皮SOD活性由花后30 d的10 250.59 U/g FW降低到未着色时期的8 832.15 U/g FW。果肉SOD活性低于果皮，且其活性随果实的发育降低。花后50 d果肉SOD活性为4 973.99 U/g FW而着色前期果肉SOD活性则降到2 628.84 U/g FW（图8）。与SOD活性相反，果皮与果肉中POD活性的变化趋势存在差异。果皮POD活性随果实的发育上升，花后30 d果皮POD活性为56.56 △OD470/（min·g FM）至果实着色前期果皮POD活性达329.44 △OD470/（min·g FM）。果肉POD活性随果实的发育变化不显著，从花后50 d至着色前期果肉POD活性在50 △OD470/（min·g FM）左右波动（图9）。

3 讨论与结论

综合果实发育过程中重量、体积及横纵径的变化趋势可知，妃子笑果实发育大体表现为初期缓慢，中期加快，至果实着色前后趋于稳定。此结果说明妃子笑果实的发育与苹果、梨、白兰瓜等果实发育特征类似，呈单S曲线。同时，果核横纵径的变化显示其发育特征呈双S曲线，花后20～40 d与花后60～70 d为果核发育较快，花后40～60 d果核的发育则相对较缓。果实与果核发育不同步的结果间接证明了花后40 d为妃子笑果肉物理发育的关键期。果肉糖酸含量是衡量果实风味品质的最重要指标[12-14]。妃子笑荔枝果实发育过程中糖酸含量的变化趋势说明，相对于花后前40 d、花后50 d到着色期间是果肉风味形成的主要时期，此阶段内果肉糖含量迅速升高，酸含量则逐渐下降。综合果肉物理性状与品质性状结果，表明花后40 d至果实着色为妃子笑果肉发育与品质形成的最重要时期。

MDA是生物体内自由基作用于脂质发生过氧化反应的产物，Vc、SOD、POD则具有清除植物体内自由基的功能[15-17]。因此，果实发育过程中，MDA含量的变化间接反映果实不同发育阶段自生清除氧化自由基的能力；Vc含量、SOD及POD活性的测定则直接说明3种功能物质清除氧化自由基的水平。从花后10 d到果实着色过程中，果皮MDA的含量相对稳定，但3种清除自由基的功能组分Vc含量、SOD及POD活性则随着果实的发育而变化。从花后10 d到果实着色过程中，果皮Vc含量和SOD活性逐渐下降，果皮POD活性则逐渐上升。与果皮中MDA含量相对稳定不同，从花后40 d到果实着色，果肉MDA的含量逐渐下降。同时，果肉中Vc含量上升显著，SOD活性下降，POD活性则表现相对稳定。此结果表明，果实发育过程中果皮和果肉具有不同的清除自由基模式，果皮清除自由基的能力相对均衡，但果实发育后期，果皮中POD为主要清除自由基的功能组分，而随着果实发育果肉清除自由基的能力逐渐加强，且此能力与果实发育过程中Vc含量的增加相关。

参考文献

[1] Yadav P， Lal R L， Pandey C. Effect of different levels of fertigation on yield， quality and leaf nutrient status of litchi（Litchi chinensis Sonn.）cv. Rose Scented[M]. Progressive Horticulture， 2011， 43（2）： 276-280.

[2] Olesen T， Menzel C M， McConchie C A， et al. Pruning to control tree size， flowering and production of litchi[J]. Sci Hortic-Amsterdam， 2013， 156（1）： 93-98.

[3] Rowlings D W， Grace P R， Scheer C， et al. Influence of nitrogen fertiliser application and timing on greenhouse gas emissions from a lychee（Litchi chinensis）orchard in humid subtropical Australia[J]. Agr Ecosyst Environ， 2013， 179（1）：168-178.

[4] 华 敏， 何 凡， 王祥和，等. 妃子笑荔枝控梢催花及疏花保果技术研究初报[J]. 中国南方果树， 2005， 34（3）： 40-42.

[5] 季作梁， 陈小梅，黄晓钰. 花前螺旋环剥促进妃子笑荔枝幼树着果的研究[J]. 中国南方果树， 1996， 25（1）： 38-38.

[6] 胡桂兵， 陈大成， 李 平，等. 不同生长调节剂和营养剂对妃子笑荔枝果色及营养品质的影响[J]. 广东农业科学， 2000， 3（1）： 24-26.

[7] Wei Y Z， Hu F C， Hu G B， et al. Differential expression of anthocyanin biosynthetic genes in relation to anthocyanin accumulation in the pericarp of Litchi Chinensis Sonn[J]. PLoS ONE， 2011， 6（4）： e19 455.

[8] 邱燕萍， 李志强， 欧良喜，等. 妃子笑荔枝不同花期果实发育特点及叶、果营养差异研究[J]. 广东农业科学， 2005， 1（1）：46-47.

[9] 常美花， 张素英， 毕树广. 温室条件下杏果实发育过程中糖、酸和Vc含量的变化[J]. 华北农学报， 2007， 22（3）： 68-70.

[10] 张志良. 植物生理学实验指导[M]. 北京：高等教育出版社，2000： 154-155.

[11] 陈建勋， 王晓峰. 植物生理学实验指导[M]. 广州： 华南理工大学出版社， 2006： 35-36.

[12] 张秀梅， 杜丽清， 孙光明，等. 菠萝果实发育过程中有机酸含量及相关代谢酶活性的变化[J]. 果树学报， 2007， 24（3）： 381-384.

[13] 沈志军， 马瑞娟， 俞明亮，等. 桃果实发育过程中主要糖及有机酸含量的变化分析[J]. 华北农学报， 2007， 22（6）： 130-135.

[14] 罗 娅， 汤浩茹. ‘丰香草莓果实发育过程中抗氧化物质与活性氧代谢研究[J]. 园艺学报， 2011， 38（8）： 1 523-1 530.

[15] 颉建明，颉敏华. 果实成熟衰老过程中保护酶活性变化的研究综述[J]. 甘肃农业科技， 2003， 3（1）： 30-32.

[16] 高俊凤. 植物生理学实验技术[M]. 西安： 世界图书出版西安公司， 2000： 145-160.

[17] Li C， Xu H， Xu J， et al. Effects of aluminium on ultrastructure and antioxidant activity in leaves of tea plant[J]. Acta Physiol Plant， 2011， 33（3）： 973-978.