不同光强对库尔勒香梨果实品质的影响研究

马萍，马慧，亚合甫·木沙*，刘畅，许盼云，何天明

(1.巴音郭楞职业技术学院，新疆 库尔勒 841000；2.新疆农业大学林学与园艺学院，乌鲁木齐 830052；3.黑龙江省农业科学院牡丹江分院 黑龙江寒地果树育种与栽培重点实验室，黑龙江 牡丹江 157000)

库尔勒香梨属蔷薇科(Rosaceae)梨亚科(Pomaceae)梨属中的新疆梨 (PyrussinkiangensisYü.)[1]，是新疆巴州和阿克苏地区的主栽果树品种，新疆名优特产品之一，已成为新疆出口创汇的主要支柱产业。随着‘香梨’果品市场的扩大和人们生活品质的提高，消费者对‘香梨’的品质要求越来越高，这与生产中‘香梨’普遍出现的品质劣变现状形成鲜明对比。近年来，库尔勒香梨栽培中的过度密植，果农惜果少剪和修剪技术差等问题，导致了树体枝量过多、结构郁闭、通风透光不良、病虫害严重、果实着色不良、单果质量偏低、果型不端正、口感不佳等现象的产生，影响了香梨的商品价值，制约了香梨生产效益的提高[2-3]。

在研究中，通过比较了不同光照条件下香梨果实品质性状、果皮色素改变和果皮叶绿素荧光特性。对香梨果皮色素及光能利用情况进行详细分析，有助于深入了解光照条件对香梨品质的影响，最终为调控强光诱导的香梨果皮性状开辟新的途径。

1 试验材料与方法

1.1 试验材料

研究试验地点为29团2连梨园，梨园是在2013年定植，2015年开始结果。研究材料为4年生省力化栽培梨园中连续种植、长势一致的10棵梨树，该梨园南北行向，株行距为1.5 m ×4 m，树高4.5 m，结果区域距地高度65～300 cm，冠径1.5 m，单株小区，10次重复。

1.2 光照处理

6月初进行光照处理。花后55天后，用透光率分别为1%、39%、67%的网袋对香梨果实进行套袋处理，100%为全光照。每光强处理100个果实，分别位于树冠的不同方位。在光照处理后的第62、85、95 d分别对4个光强下的果实进行果实品质指标，果皮色素测定。

1.3 测定方法

1.3.1 光照强度的测定。用Q2-C2型三参仪测定，以正午测定时的自然光强为标准，计算相对光强。

1.3.2 果实品质的测定。单果质量：单果质量采用1%精度电子天平称取，取平均值；用游标卡尺直接测定果实的纵径和横径，果心纵横径，纵径和横径之比即为果形指数；采用硬度计分别测定香梨果实带皮与去皮硬度；用手持折光仪测定可溶性固形物含量；采用蒽酮比色法测定果实可溶性糖含量；采用酸碱滴定法测定可滴定酸含量。糖酸比采用可溶性糖含量与可滴定酸含量的比值表示糖酸比；采用2，6-二氯酚靛酚滴定法测定果实维生素C含量。

1.3.3 果皮色素含量测定。叶绿素，类胡萝卜素色素提取与测定：取果皮直径1 cm2的果皮圆片置于5 ml 95%酒精溶液中24 h，期间震荡2～3次。在665 nm，649 nm和470 nm下测吸光度。计算公式如下：

Ca (mg/L) =13.95 ×A665-6.88 ×A649,

Cb (mg/L) = 24.96× A649-7.32 ×A665

Ccar(mg/L)=(1000×D470-2.05 ×Ca-114.8Cb)/245

花青素提取与测定：取果皮直径1 cm2的果皮圆片，置于5ml 体积比为1∶3∶16的3 μmol HCl∶H2O∶MeOH溶液中24 h，期间震荡2～3次。在530 nm和653 nm下测吸光度。

花青素含量(μmol/m2) = (A530-0.24A653)×5/(3.14×0.5×0.5/10000)/30

1.4 数据分析

试验数据采用 Excel 2010和SPSS 10.0统计软件进行处理分析。

2 结果与分析

2.1 不同光照强度对香梨果实品质的影响

不同光强下库尔勒香梨的果实品质测定结果见表1。100%和65%透光率下单果重分别为124.3、121.8 g，显著高于37%和2%光下的单果重112.9、113.1 g。100%光下果实纵径达到6.5 cm，略高于67%光下值6.3c m，显著高于39%和2%光下值6.1 cm。不同光下果实横径变化不明显。果型指数在100%光下为1.2，略高于遮光后的果型指数值，但是不同光下差异不显著。果核纵径在100%光下为3.04 cm，略高于遮光后的果实纵径，但是不同光下差异不显著。在100%光下果核横径达2.99 cm，显著高于遮光后的果实横径。果核型指数在不同光下都接近于1，在100%光下表现出最小值1.02。带果皮硬度随光照强度降低，果实带皮硬度增加，100%光下带果皮硬度最低为3.48，在黑袋中的果皮硬度达到3.97。去皮果皮硬度变化趋势与带皮果皮硬度变化趋势一致，随光强降低，果肉硬度增大，在100%光下果肉硬度最低为3.03，在黑带中的果肉硬度达到3.50。

表1 不同光照强度下香梨果实品质比较

不同光强下库尔勒香梨的果实内在品质测定结果见表2。可溶性固形物含量在67%光下最高，达到11.28，略高于100%光下的10.87%，显著高于39%和1%光下的10.69和10.38。可溶性糖、还原性糖、维生素C含量均随透光率的减小逐渐下降，都在100%光下最高，分别达到11.04%，5.51%和3.9 ug/g，显著高于遮光后的含量。而可滴定酸的含量随光强减弱，逐渐升高，在1%光下最高达到0.82%。固酸比与糖酸比的变化规律一致，在100%光下最高，分别达到177.61和180.39。

表2 不同光照强度下香梨果实品质比较

2.2 不同光照强度对香梨果皮色素的影响

如图1所示，不同光照强度处理后香梨果皮中光合色素含量及组分发生明显变化。在100%和65%光下总叶绿素含量没有发生明显变化，含量为12.3～12.5 mg/cm2，当透光率为39%时，总叶绿素含量显著下降为8.8 mg/cm2，当透光率为1%时，总叶绿素含量下降至1.1 mg/cm2(图 1A)。Chl a 含量在100%和65%光下没有明显变化，含量保持在7.2～7.5 mg/cm2，在39%光下略微下降，达到5.7 mg/cm2，在1%光下Chl b 含量极显著下降，仅达0.7 mg/cm2(图 1B)。Chl b 含量在100%和65%光下没有明显变化，含量分别为5.0、5.2 mg/cm2，在39%光下显著下降至3.18 mg/cm2，在1%光下Chl b含量极显著下降至0.3 mg/cm2(图 1C)。随光照强度的降低，Chl a/b 值逐渐升高，与100%光照下比较，65%光下Chl a/b 值升高不显著，分别为1.40、1.49。在39%光下Chl a/b 值显著增大为1.80，在1%光下升高至2.8(图 1D)。

图1 不同光照强度下香梨果皮中叶绿素含量

图2 不同光照强度下香梨果皮中类胡萝卜素含量

图3 不同光照强度下香梨果皮中花青素含量

由图2看出，随光照强度降低类胡萝卜素和花青素变化趋势不同。随光强减弱香梨果皮中类胡萝卜素含量呈现先升高后下降趋势，在100%光下类胡萝卜素含量为1.27 mg/cm2，在65%光下则显著升高，达到1.65 mg/cm2，与65%光照比较，在39%光下类胡萝卜素含量略微下降，但是类胡萝卜素含量依然高于100%光下含量，为1.52 mg/cm2。在1%光下，类胡萝卜素含量明显降低，为0.66 mg/cm2(图 2A)。香梨果皮中花青素含量随光强减弱逐渐降低，在100%光下含量最高，达到78 ug/cm2，在65%光下花青素含量显著下降，为50.1 ug/cm2，当透光率为39%时含量下降为38.3 ug/cm2，在1%光下时，花青素含量下降至24.1 ug/cm2(图 2B)。

3 讨论与结论

光照强度是影响香梨果实产量与品质的重要因素。目前大量研究发现，库尔勒香梨树冠内光照强度分布不均直接影响果实的内在与外观品质。刘曼曼[4]的研究发现，香梨果实单果重、果实硬度、Vc含量、可溶性固形物含量均呈现在水平方向上外围高于内膛。垂直方向上上层高于中下层，光照强度降低，使得果实单果重、总糖和Vc含量降低，果实硬度、总酸含量平均提高。在本研究中，与遮光果实相比，100%光照可以提高香梨单果重，果实纵横比，可溶性糖、可溶性固形物、还原性糖、维生素C等含量；同时，降低了果面光洁度，果皮和果肉硬度，可滴定酸含量，与前人研究结果基本一致。

香梨果皮的色素含量与组成比例决定了果皮的光合能力[5]。在我们的研究中发现，香梨果皮中总叶绿素、chl a、chl b含量均随光强的减弱而降低，而chl a/b却不断升高，说明香梨果皮光合能力随光照强度的变化也发生了变化。在强光照下，chl a、chl b含量均高于遮阴下果皮中的含量，说明此时果皮无论是捕获光能的能力，还是光能吸收的能力均高于遮阴后的果皮。但是随光强的减弱chl a/b值不断升高，说明chl b含量下降速率高于chl a的下降速率，以此来减少捕获的光能。当果皮受到强光照射时，可以直接导致果皮中活性氧的增加,此时叶绿体内的抗氧化系统的抗氧化能力的增强可以有效地保护植物组受到ROS伤害[6]。大量研究表明，植物组织内的类胡萝卜素、花青素、抗坏血酸等能够直接清除叶绿体内产生的活性氧[7-8]。在本研究中，随光强减弱香梨果皮中类胡萝卜素含量先升高后降低，花青素含量随光强减弱逐渐降低，说明类胡萝卜素，与花青素的变化与光照有密切关系。强光下花青素含量的增加与光氧化程度密切相关。