壳寡糖对早熟温州蜜柑果实品质的影响

金国强 李永杰 高恒锦 朱潇婷

（1.浙江省临海市柑橘产业技术协同创新中心台州 317000；2.浙江省临海市特产技术推广总站）

壳寡糖（chito-oligosaccharide，COS）是壳聚糖的降解产物，是指由2～10个氨基葡糖通过β-(1，4)糖苷键连接而成的直链或支链的低度聚合物。壳聚糖广泛存在于虾蟹壳、真菌动物及某些植物的细胞壁中，是自然界唯一大量存在的碱性氨基多糖，因此，如何开发利用这类丰富的资源已成为研究者们面对的热门课题[1，2]。近年来国内外多次报道有关壳寡糖的生理功能和应用前景的研究内容，为本研究提供了参考。壳寡糖溶解度高、活性强、容易被植物吸收利用，特别是分子量低于10000，更具独特的生理活性和功能性质，具有无毒害、不污染环境、兼有调控动植物生理特性的特点[3～5]，在植物上，壳寡糖可诱导产生免疫系统，提高作物的抗逆性，调节植物生长等功能[6]。石瑛等人发现植物细胞能够识别壳寡糖信号分子，进而诱发过敏反应和系统获得性抗性等多种防御反应[7]。陈奕兆等人用2g/100ml的COS涂膜水蜜桃，有效减缓了果实中的糖类物质分解，并且该处理对果实中丙二醛（MDA）及多酚氧化酶（PPO）的产生均具有较好地抑制作用[8]。刘弘等人利用5%壳寡糖1000倍喷布于晚熟甜橙塔罗科血橙叶面，单株产量提高13.9%，可溶性固形物含量增加0.5个百分点，明显增强树势，提高抗旱、抗寒能力，促进生长，提高着果率，减少裂果和落果，对提高产量和改善果实品质效果明显[9]。壳寡糖还可以作为一种新型生物农药，拮抗土壤中多类真菌、细菌和病毒，增殖土壤中的有益菌数量和种类，具有刺激植物生长，使农作物增产、优产的特点[10]。因此，壳寡糖作为一种新型多功能生物试剂，在调节植物生长及诱导植物抗逆性、抗病性等方面具有极大的应用潜力。

临海是中国无核蜜橘之乡，现有柑橘面积 1.28×104hm2，年产量30余万 t，而温州蜜柑作为栽培面积超过99%的主栽品种，在多年的研究指导和实践应用中，已逐渐形成一条弱势、完熟采摘的管理模式。其生产的柑橘果品皮薄、极化渣和高固酸比在柑橘市场获得良好的效益和口碑。然而，一些土质不良、气候逆境、病害严重或树势强盛的果园其果实品质较差，可溶性固形物和酸度均难以达到精品果生产的标准。因此，本文选择一个种植环境不佳的试验区块，探讨了不同浓度、分子量及使用方式的壳寡糖处理膨大期的果实，研究其对成熟期果实品质的影响，以期为壳寡糖在温州蜜柑上的应用提供参考依据。

1 材料和方法

1.1 试验地点与材料

浙江省临海市涌泉柑橘专业合作社基地，品种为宫川温州蜜柑，砧木为枳，树龄15年。果园土壤为红黄壤，土壤有机质含量17.39g/kg，pH值 4.5。

1.2 试验仪器与试剂

喷药器： 3WD-S20A- 1背负式电动喷雾器。试验药剂：壳寡糖粉剂，相对分子量（Mr）分别为1500、2500和6000Da。

1.3 试验方法

于当年的 7月16日和10月 9日，对宫川温州蜜柑进行树冠叶面喷雾和灌根处理，每个处理一个区组，每个区组 5株树。试验共设13个处理（表 1）。处理13为设置的对照（CK），不做任何处理。果实成熟期的11月12日，于每小区随机选择 2株树，按东、西、南、北、中 5个方位采集10果实，共20个果实。

表1

1.4 分析仪器

可溶性固形物（total soluble sol-ids，TSS）含量使用PAL- 1手持糖酸速测仪测定。用NaOH(0.1N)滴定法测定果汁可滴定酸（titratable acidity，TA）含量。

2 结果与分析

2.1 壳寡糖处理对温州蜜柑果实TSS的影响

从图 1可以看出，叶面喷雾壳寡糖后各处理的TSS均有不同程度的提高。其中1500Da处理效果最好，其次是2500Da。最优的结果来自L-L1000处理，其TSS值为11.9，比L-L500（11.8）和CK（10.3）分别提高了 0.8和15.5%。同样的，1000倍2500Da处理结果也更优于500倍浓度处理。但是6000Da各处理间差异不明显。

对于根部浇灌壳寡糖，仅2500Da处理后果实TSS有明显提高，M-R200和M-R500的TSS为10.9和11.0分别比CK提高了 5.8和6.7%。而1500和6000Da的处理结果与CK非常接近。总的来说，壳寡糖叶面喷雾比根部浇灌更有利于调控温州蜜柑果实的可溶性固形物含量。

图1 不同分子量的壳寡糖处理对温州蜜柑果实TSS的影响

2.2 根部浇灌壳寡糖对温州蜜柑果实TA的影响

图 2显示了与CK相比，除H-L1000处理外，壳寡糖各处理的果实可滴定酸（TA）浓度均有不同程度的下降，叶面喷雾处理中，M-L1000和H-L500处理的TA为 0.552和0.597，优于其它处理，分别比CK（0.651）下降了0.099和0.054。根部浇灌处理中，500倍1500和2500Da处理后的果实TA最低，均为0.569%，低于CK处理0.082个百分点。总的来说，叶面喷布与根部浇灌壳寡糖对TA影响差异不大，但效果最好的来自1000倍2500 Da叶面喷施处理后的果实。

综合图1和图2，进一步比较了用来评价柑橘风味的一个重要指标，固酸比（TSS/TA），经过计算，CK的固酸比为15.8，而壳寡糖 处 理 后 ，M-L1000、L-L1000、M-R500和H-L500固酸比均超过19，分别为20.8、19.6、19.3和19.1。因此，叶面喷布Mr为1500和2500 Da壳寡糖1000倍液有利于改善温州蜜柑果实品质。

3 讨论

壳聚糖最为一种新型生物制剂，近年来研究发现它可有效地诱导植物产生防御反应，激活植物的免疫系统，调节植物应激反应、刺激植物生长[7]。然而，壳寡糖的结构多样，特性复杂，其在应用范围上的设定，如使用方式、应用浓度、测定指标等均存在诸多未知的参数[10]，因此，收集准确的壳寡糖试验参数为其在柑橘上的推广应用提供了重要参考。本研究发现，使用分子量为1500和2500 Da壳寡糖叶面喷施或灌根温州蜜柑的处理，有利于提高果实品质，并且叶面处理能够获得较高的果实TSS和固酸比，均优于对应的灌根处理。这与朱潇婷等[11]在巨峰葡萄上的应用结果相似，喷施或灌根均有利于提高葡萄果实可溶性固形物含量，并且在施用方式上叶面喷雾要好于灌溉处理。聂青玉和侯大军的研究发现，壳寡糖处理能较好地保持贮藏红橘果实的感官品质、风味品质和营养品质，1%浓度的处理效果优于 2.0%和 3.0%的处理[12]。而本研究也表明，叶面喷施Mr1500和2500Da壳寡糖1000倍的TSS和固酸比均优于500倍处理。

值得注意的是，6000Da壳寡糖喷雾或灌根处理的综合表现不如1500和2500Da的结果，特别是灌根处理，其结果（TSS和TA）与对照组均无显著变化。这可能与壳寡糖的相对分子质量大小（制作工艺及性质）有关。因为相对分子质量小，溶解度较好，且寡糖聚合度分布较均匀，活性应用上可能更加广泛；而相对分子质量较大，溶解性能较差，可能会造成植物吸收的障碍[13]。此外，根部浇灌处理的结果一致性较差，这可能与土壤的复杂坏境对外部的刺激有着较强的缓冲作用有关，需要进一步的试验进行观察和验证。