外源褪黑素对番茄果实品质和挥发性物质的影响

豆建华,张 洋,袁 鸿,王光正,王俊文,汪 洁,武 玥,唐中祺,郁继华,2

(1.甘肃农业大学园艺学院,甘肃 兰州 730070; 2.甘肃省干旱生境作物学重点实验室,甘肃 兰州 730070)

番茄(SolanumlycopersicumL.)又称西红柿,属于茄科茄属,是世界各国广泛种植的蔬菜之一,也是我国设施蔬菜主栽类型[1]。作为一种水果型蔬菜,番茄果实中含有丰富的矿物质、蛋白质、多种维生素、类胡萝卜素、类黄酮、可溶性糖、有机酸等营养和保健成分[2]。近年来随着生活水平的提高,消费者不仅要求蔬菜的周年供应,同时更加注重果实风味品质。风味品质主要取决于果实的糖度、酸度、糖酸比以及挥发性芳香物质含量等,糖高酸低,味单而淡;酸度过大,不易接受,研究认为合适的糖酸比为6.9～10.8[3]。由于北方设施蔬菜生产中存在低温弱光[4]、复种指数高[5]等不利因素,番茄特征香气物质含量下降等问题逐渐开始出现[6],导致果实风味丧失、感官品质降低,严重影响番茄经济价值。

褪黑素是一种广泛存在于动植物体内的吲哚胺类化合物,作为生物体内源代谢产物,其能够在体内被降解,对人体无毒性、安全、无残留[7]。作为植物生长调节剂,褪黑素对园艺作物生产具有积极作用。已有研究表明,喷施褪黑素能够提高西瓜植株生长水平和产量[8],促进种子萌发和根系发育[9-11],提升采后品质和延长货架期[12-13],增强植物抗逆性[14-15]。褪黑素还能改善果实品质,史星雲等[16]研究表明,喷施100 μmol·L-1浓度的褪黑素显著提高了设施葡萄果实可溶性糖含量和糖酸比;吴彩芳等[17]研究发现,经褪黑素处理的桃果实可溶性固形物较对照提高18.83%,可滴定酸含量较对照下降了25.28%;Liu等[18]研究表明,褪黑素处理提高了贮藏期间梨果实香气物质的含量。前人有关褪黑素的研究多集中于其在作物逆境生长和延缓果实采后衰老等方面的作用,但涉及褪黑素对反季节设施生产中生长期番茄果实发育及芳香品质和糖、酸含量的动态变化规律影响的研究较少。本研究以温室栽培‘航粉高糖’番茄果实为供试材料,通过在果实表面喷施不同浓度褪黑素,明确外源褪黑素对番茄果实发育和营养品质的影响,同时测定不同时期果实糖组分、酸组分各物质含量和成熟期挥发性物质含量,分析外源褪黑素对番茄果实风味品质的调控作用,以期为高品质设施番茄栽培和褪黑素应用技术提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试番茄品种为‘航粉高糖’,购自神舟绿鹏农业科技有限公司;褪黑素购自上海源叶生物科技有限公司。

1.2 试验设计与处理

试验在甘肃省兰州市榆中县李家庄栖云山国家田园综合体六区2号日光温室进行。番茄采用槽式基质栽培,槽长9.0 m,宽0.4 m,深0.3 m,共37槽,株距为0.40 m,行距为0.70 m,采用水肥一体化膜下滴灌方式进行水肥管理。基质EC为2.2 mS·cm-1,pH为7.80,田间最大持水量为76.55%,容重为583.91 kg·m-3。育苗时间为2020年7月21日,幼苗长至4叶1心时进行定植,定植时间为2020年9月2日。取番茄第2穗果,记录坐果日期。坐果后20 d选择大小一致、颜色均匀的果实进行褪黑素喷施处理,每5 d处理1次,直至果实成熟为止。

试验设5个处理,以CK(果实表面喷施蒸馏水)为对照,T1(50 μmol·L-1)、T2(100 μmol·L-1)、T3(150 μmol·L-1)、T4(200 μmol·L-1)为不同褪黑素喷施浓度处理。喷施以果实表面均匀布满液滴为准。采用随机区组设计,每个处理3次重复,每重复10株番茄,共150株。依据番茄果实颜色和质地,在果实绿熟期、转色期、成熟期分别进行糖组分、酸组分的测定,其余指标在成熟期测定。取样时各处理随机选取5个番茄果实,重复3次,数据取平均值。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 果实外观品质的测定 使用万分之一精度PTY-B620型电子天平(福州华志科学仪器有限公司)称量番茄单果质量;使用游标卡尺测量果实横径、纵径,并计算果形指数,果形指数为纵径与横径之比;果实硬度使用GY-4型数显式水果硬度计(浙江托普云农科技股份有限公司)测定;色泽指标采用CR-10 Plus色差计(Konina Minolta Inc.,日本)测定,仪器中L*、a*、b*分别代表亮度、红绿色差、黄蓝色差[19]。色光值计算公式为: 色光值= 2000×a*/L*(a*2+b*2)1/2。

1.3.2 果实营养品质的测定 可溶性固形物使用PAL-1手持式折射计(ATAGO,日本)测定,维生素C、可溶性蛋白和硝酸盐含量分别采用2,6-二氯酚靛酚钠法、考马斯亮蓝法和水杨酸法测定[20],番茄红素的提取及测定参考柳帆红等[21]的方法,使用Alliance Waters e2695高效液相色谱(Waters,美国)测定。

1.3.3 果实矿质元素的测定 将番茄果实在105℃下杀青15 min,80℃烘干后研磨过筛(0.25 mm),制备干样,N和K元素前处理为H2SO4-H2O2消煮法,Mg、Ca、Cu、Fe、Mn和Zn元素前处理为干灰化法,N元素采用K1100型全自动凯氏定氮仪测定,K、Mg、Ca、Cu、Fe、Mn和Zn元素测定采用ZEEnit 700P型原子吸收光谱仪(德国)测定[22]。

1.3.4 果实风味品质的测定 糖组分提取参考魏鑫等[23]的方法;酸组分提取参照Coelho等[24]的方法;糖、酸组分的测定步骤及色谱条件参考柳帆红等[21]的方法。挥发性物质的提取参照魏守辉等[25]的方法,稍加改动:将番茄果实研磨成匀浆,准确称取5 g,转移至15 mL棕色螺纹口圆底顶空样品瓶中,加入1.5 g NaCl,同时加入10 μL 88.2 mg·L-1的2-辛醇标样,放入磁力搅拌转子后迅速旋紧瓶盖,置于50℃恒温磁力搅拌器搅拌(500 r·min-1)均匀,平衡10 min后,50℃条件下萃取吸附30 min,萃取完立即插入色谱气化室,解析5 min,进行气相色谱-质谱分析。每个处理进行3次重复,取其平均值。气相色谱测定条件参考魏守辉等[25]的方法。

1.4 数据统计分析

使用 Microsoft Excel 2010软件分析数据和作图,利用SPSS 20.0软件Duncan’s新复极差法进行方差分析(显著性水平为P<0.05),应用主成分分析法对测定指标进行综合评价。

2 结果与分析

2.1 外源褪黑素处理对番茄果实外观品质的影响

如表1所示,外源褪黑素处理对番茄的单果质量有提高作用,其中T2处理单果质量最高,CK最低,T2较CK显著提高了10.28%。不同浓度褪黑素处理之间番茄果形指数无差异,均介于0.7～0.8。褪黑素处理后番茄果实的硬度降低,T1、T2和T3处理果实硬度均显著低于CK,分别降低了23.53%、23.59%和13.01%。T1、T2和T3处理的番茄果实L*显著低于CK和T4处理。a*为正值,说明该品种番茄成熟时果实为红色。褪黑素处理提高了成熟期果皮红绿色差值a*,而降低了果皮黄蓝色差值b*。施用褪黑素提高了果实色光值,T1、T2处理分别较CK显著提高32.70%、30.76%。

表1 外源褪黑素处理对番茄果实外观品质的影响

2.2 外源褪黑素处理对番茄果实营养品质的影响

如图1A所示,番茄果实可溶性固形物含量随褪黑素浓度的增大呈先升高后降低的趋势,与CK相比,T1、T2和T3处理可溶性固形物含量分别显著提高9.61%、14.03%和7.53%。如图1B所示,低浓度的褪黑素对果实可溶性蛋白的积累有促进效应,且该效应随着褪黑素浓度的升高而降低,T1、T2处理可溶性蛋白含量较CK显著提高了25.26%和19.57%。T1、T2和T3处理果实维生素C含量和番茄红素含量均显著高于CK,其中T1、T2维生素C含量分别较CK提高28.46%和28.80%,番茄红素含量分别提高24.65%和23.27%(图1C、1D)。由图1E可知,喷施外源褪黑素使番茄果实中硝酸盐含量下降,与CK相比,T1、T2处理番茄硝酸盐含量分别显著下降了14.63%和11.85%。

2.3 外源褪黑素处理对番茄果实矿质元素含量的影响

表2为外源褪黑素处理对番茄果实矿质元素含量的影响,由表2可知,随着褪黑素浓度的增加,各处理的果实中N、K、Mg、Cu、Fe、Zn含量基本呈先升高后降低的变化趋势。其中,T2处理的果实N、K、Cu、Fe、Zn含量均最高,且与CK相比有显著提升,分别较CK增加55.30%、60.80%、16.80%、11.58%、10.83%。Mg元素含量排序为T1>T2>T3>CK=T4,T1、T2处理显著高于CK、T3和T4处理,T1与T2处理之间无显著差异。T1、T2和T3处理果实Ca含量显著高于T4处理,但与CK差异不显著。果实Mn元素各处理间均无显著差异。

2.4 外源褪黑素处理对番茄果实风味品质的影响

2.4.1 对果实成熟过程中糖组分含量的影响 番茄甜度主要取决于果实中葡萄糖、果糖和蔗糖的含量。由图2A可知,与不喷施褪黑素处理(CK)相比,不同外源褪黑素处理番茄果实果糖含量在绿熟期无显著差异,均在1.20%左右;进入转色期～成熟期,各浓度外源褪黑素处理的果实果糖含量均有不同程度的增加,转色期和成熟期均为T2处理含量最高,分别为1.61%和1.86%,较CK处理分别显著提高18.79%和28.30%。各处理间果实葡萄糖含量在绿熟期无显著差异;随生育期推进,各处理葡萄糖含量逐渐增加,均在果实成熟期含量达到最高,其中T2处理葡萄糖含量最高,达到2.70%,较CK处理增幅为26.47%,显著高于CK、T3、T4处理,与T1处理差异不显著(图2B)。由图2C可知,各处理番茄果实中蔗糖含量在绿熟期最高,随着生育期的推进,蔗糖含量呈下降趋势;果实成熟期,各处理间蔗糖含量无显著差异,均在0.05%左右,T2处理略高于其他处理。综上可知,外源褪黑素处理有利于番茄果实果糖、葡萄糖的转化。

注:CK:蒸馏水处理;T1:50 μmol·L-1褪黑素溶液处理;T2:100 μmol·L-1褪黑素溶液处理;T3:150 μmol·L-1褪黑素溶液处理;T4:200 μmol·L-1褪黑素溶液处理。图中不同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05)。下同。

2.4.2 对果实成熟过程中酸组分含量的影响 由表3可知,随着番茄果实的发育,柠檬酸和奎宁酸含量呈先升高后降低的变化趋势,酒石酸、苹果酸、草酸、富马酸含量则表现为逐渐降低。T2处理成熟期果实中柠檬酸和奎宁酸含量分别为8 110.27 mg·kg-1和139.52 mg·kg-1,均低于其他处理,较CK分别降低14.91%和16.00%。T2处理果实中酒石酸和草酸含量在绿熟期～成熟期均显著低于CK,其中成熟期两种酸含量分别较CK降低26.66%和11.96%。各褪黑素处理成熟期果实中苹果酸和富马酸含量均显著低于CK,其中,T2处理分别较CK降低了27.44%和27.57%。综上可知,100 μmol·L-1浓度褪黑素处理能有效降低有机酸各组分含量,且对成熟期大部分酸组分含量的调控水平优于其他浓度处理。

2.4.3 对果实成熟过程中可溶性总糖、有机酸含量和糖酸比的影响 由图3A可知,外源褪黑素处理可提高番茄果实发育过程中可溶性总糖含量,在果实成熟期,T2处理可溶性总糖含量显著高于其他处理,较CK处理增幅为27.06%。由图3B可知,有机酸在果实发育过程中呈先升高后降低的趋势,在成熟期显著降低,T1～T4处理较CK分别降低13.56%、16.35%、9.65%和6.72%。由图3C可知,外源褪黑素处理可以显著提高番茄果实成熟过程中的糖酸比,T1、T2和T3处理分别较CK显著提高38.43%、52.01%和25.05%。由此可见,喷施外源褪黑素可以提高番茄果实风味品质。

表2 外源褪黑素处理对番茄果实矿质元素含量的影响

图2 外源褪黑素处理对番茄果实成熟过程中糖组分含量的影响

2.4.4 对果实挥发性物质成分及其含量的影响 由表4可知,5个处理共检测出86种挥发性物质,包括12种酮类、32种醛类、14种醇类、4种酯类、13种烃类、7种酚类和4种其他类物质。酮类中占主要成分的为6-甲基-5-庚烯-2-酮、香叶基丙酮;醛类中占主要成分的为己醛、反-2-己烯醛;醇类中占主要成分的为正己醇;酯类中占主要成分的是水杨酸甲酯。褪黑素处理可使番茄挥发性物质的种类和含量显著增加,各处理种类由多到少依次为T1(69种)、T2(66种)、T3(62种)、T4(59种)、CK(55种),T1(1 960.95 μg·kg-1)、T2(2 258.70 μg·kg-1)、T3(1 818.84 μg·kg-1)和T4(1 695.04 μg·kg-1)处理总含量均高于CK(1 279.18 μg·kg-1),分别提高了53.30%、76.57%、42.19%和32.51%。

图3 外源褪黑素处理对番茄果实成熟过程中可溶性总糖、有机酸及糖酸比的影响

续表4 Continued table 4

2.4.5 对果实各类挥发性物质数量和含量的影响 由图4可得,各处理番茄果实共检测到7大类物质,包括酮、醛、醇、酯、烃、酚和其他类。从数量上看,各浓度褪黑素处理均可增加醛、酮和醇这3类物质数量,其中醛类数量增加最多,T1、T2、T3和T4处理分别较CK增加了4种、7种、6种和3种(图4A)。从含量上看,醛类物质含量最高,之后依次是酮类、醇类等物质(图4B)。

2.4.6 对果实特征香气成分及含量的影响 由表5可知,5个处理果实中共检测出10种特征挥发性成分,CK和T2处理分别为8种和10种,T1、T3和T4均为9种。各褪黑素处理果实特征香气物质总含量均高于CK,其中T2处理含量最高,为1 307.33 μg·kg-1,较CK显著增加55.31%。β-紫罗兰酮和2-苯乙醇具有花香味,T2和T4处理花香味物质含量显著高于CK,T1和T3与CK间无显著差异。1-戊烯-3-酮、2-异丁基噻唑、6-甲基-5-庚烯-2-酮和β-大马酮赋予番茄果实果香味,其中2-异丁基噻唑是番茄特有的香气成分,褪黑素处理果实中果香味物质的含量显著增加,T2表现最优,较CK增加76.14%。己醛、反-2-己烯醛和反-2-庚烯醛为青草味物质,是番茄中含量最高、贡献最大的一类特征香气物质,经褪黑素处理后其含量显著提高,T1、T2、T3和T4处理分别较CK提高48.97%、49.58%、33.06%和35.78%。水杨酸甲酯赋予番茄薄荷味,T1、T2和T3处理显著高于CK,T4处理较CK略有上升,但两者差异不显著。

图4 外源褪黑素处理对番茄果实各类挥发性物质数量和含量的影响

表5 外源褪黑素处理对番茄果实特征挥发性物质含量的影响

2.5 设施番茄果实品质综合评价

2.5.1 番茄果实品质的主成分分析 将单果质量、硬度等19个指标作为分析指标进行主成分分析,得到主成分特征值、贡献率和累计贡献率(表6),按照累计贡献率大于99%的原则选择主要成分,第一、二、三、四主成分的特征值分别为13.847、3.505、1.066和0.582,分别代表本试验各处理19项品质指标72.877%、18.449%、5.609%和3.066%的信息,前4个主成分累计方差贡献率为100.000%,说明这4个主成分反映了原始变量100.000%的信息,因此提取前4个主成分代替原19个指标评价外源褪黑素处理对番茄品质的影响,使品质评价指标由最初的19个降为4个彼此不相关的主成分,达到了降维的目的。

2.5.2 番茄果实品质综合评价 根据前4个主成分的累计贡献率可知,可以使用这4个主成分来构建分析模型。如表7所示,用各指标的主成分载荷除以相对应主成分特征值的开平方根,得到4个主成分中每个指标所对应的系数即特征向量,以特征向量为权重构建4个主成分的表达函数式:

Z1=0.24x1-0.14x2-0.02x3+0.14x4+0.18x5+0.08x6+0.16x7-0.16x8+0.15x9-0.22x10+0.23x11+0.26x12+0.26x13+0.01x14+0.13x15+0.18x16+0.26x17+0.10x18+0.23x19

Z2=0.21x1-0.38x2+0.15x3+0.40x4+0.35x5+0.45x6+0.31x7-0.30x8+0.36x9-0.27x10+0.24x11+0.07x12+0.04x13+0.52x14+0.22x15+0.18x16+0.09x17-0.27x18+0.11x19

Z3=-0.10x1-0.40x2+0.92x3+0.37x4+0.17x5+0.41x6+0.51x7-0.56x8+0.24x9-0.28x10+0.18x11+0.15x12-0.09x13+0.19x14+0.61x15-0.07x16-0.04x17-0.65x18+0.46x19

表6 番茄果实品质指标主成分分析

Z4=0.21x1-0.27x2-0.17x3+0.23x4+0.34x5+0.18x6+0.22x7-0.03x8+0.50x9-0.04x10+0.14x11+0.13x12+0.29x13+0.03x14+0.57x15+0.87x16+0.15x17-0.51x18-0.10x19

上述4个函数表达式中,x1为单果质量、x2为硬度、x3为果形指数、x4为维生素C含量、x5为可溶性固形物含量、x6为可溶性蛋白含量、x7为番茄红素含量、x8为硝酸盐含量、x9为可溶性总糖含量、x10为有机酸含量、x11为挥发性物质总量、x12～x19分别为氮、钾、钙、镁、铜、铁、锰、锌含量。以各个主成分对应的方差贡献率作为权重,由主成分得分和对应的权重线性加权求和得到综合评价函数(综合得分:Y=0.73Z1+0.18Z2+0.06Z3+0.03Z4),根据主成分综合模型计算出5个不同浓度褪黑素处理下设施番茄果实品质的综合得分和排序(表8),各处理综合得分表现为:T2>T1>T3>T4>CK。

表7 番茄品质指标主成分载荷矩阵

表8 综合得分和排序

3 讨 论

硬度是衡量果实成熟度和品质的重要指标之一,主要由果肉细胞的结构和组成物质决定[26]。本试验结果表明,外源褪黑素处理降低了果实硬度,这与赵开[26]对苹果果实的研究结果一致。色泽是影响番茄果实品质的重要因素,果实着色不仅受环境因素的影响,还受外源激素的调控[27]。本试验中,施加外源褪黑素降低了不同果实发育时期的果实亮度和黄蓝色差,提高了红绿色差和色光值,说明褪黑素处理可以促进番茄果实着色。

可溶性固形物、维生素C、可溶性蛋白、番茄红素、硝酸盐均是评价果实营养品质的重要指标。本研究结果表明,在果实表面喷施褪黑素能提高可溶性固形物、维生素C和番茄红素的含量,这与黄陈钰等[28]、生吉萍等[29]在番茄上的研究结果一致,说明外源褪黑素可以提高番茄果实的风味和营养价值。可溶性蛋白是重要的渗透调节物质和营养物质。本研究中,不同浓度外源褪黑素处理后,番茄果实内可溶性蛋白含量均有所提高,其中低浓度处理T1(50 μmol·L-1)和T2(100 μmol·L-1)显著提高,这与王纪忠等[30]研究结果相似。摄入过量硝酸盐会影响人体健康,本研究发现,喷施外源褪黑素可以降低番茄果实中硝酸盐含量,从而减少有害物质的积累,50 μmol·L-1和100 μmol·L-1浓度处理表现优于其他处理。

矿质元素是植物生命活动中必不可少的养分,其参与植物体内的各种代谢过程,也影响着果实品质。研究表明,N和K作为大量元素,N是蛋白质和核酸的组成元素;K可以提高果实大小和着色,降低果实硬度[26]。Ca和Mg作为中量元素,Ca不足会引起番茄果实脐腐[31];叶片Mg含量与可溶性固形物含量呈极显著正相关关系[32]。Cu、Fe、Mn、Zn是植物所需的微量元素,Cu参与植物体蛋白质和糖代谢等生理生化反应,Fe通过影响叶绿素的合成而影响番茄的能量代谢[32],Mn能促进种子萌发和幼苗生长,Zn可以提高番茄果实中维生素C含量[33]。本研究结果表明,与CK相比,喷施外源褪黑素显著促进了番茄果实对N、K、Mg、Cu、Fe、Zn的吸收,对Ca、Mn元素的吸收效果不显著,这与梁博文[34]、刘建龙[35]在苹果、梨上的研究结果一致。

番茄的风味品质主要取决于果实酸味、甜味、香味等。番茄的甜味由可溶性糖含量决定,不同类型的糖对甜味的贡献也不同,果糖甜度高,葡萄糖甜度低[3]。本研究发现,番茄中果糖和葡萄糖的含量远高于蔗糖,这与齐红岩等[36]的研究结果一致。本试验结果表明,在果实表面喷施100 μmol·L-1的外源褪黑素能显著提高果实中果糖和葡萄糖含量,并在果实成熟期达到最大值,分别较对照显著提高28.3%和26.5%;蔗糖含量则随果实成熟度增加呈下降趋势,褪黑素处理对成熟期蔗糖含量提升效果不明显,这与王卫平[37]研究结果一致。可能是褪黑素促进了果实中性转化酶和酸性转化酶活性,而抑制了蔗糖磷酸合成酶和蔗糖合成酶活性,果糖和葡萄糖含量增加,从而提高了果实风味品质,其具体机制还需进一步研究。

番茄属于柠檬酸型果实,柠檬酸是番茄所含的主要有机酸[38]。本试验结果表明,番茄果实中含量最高的有机酸组分是柠檬酸,其次是苹果酸,这与刘晓奇等[39]的研究结果一致。前人研究发现番茄果实开始成熟时,在苹果酸脱氢酶和柠檬酸合酶的作用下L-苹果酸含量下降,柠檬酸得到优先积累,因此果实柠檬酸含量在转色期达到最大,之后其含量随着成熟进程推进表现出不同的变化趋势,而其他酸类物质表现为持续减少[40]。本试验中,施加100 μmol·L-1外源褪黑素使番茄成熟期果实中柠檬酸、苹果酸、酒石酸及富马酸含量均显著降低,褪黑素浓度进一步升高时,其效果有所减弱;柠檬酸含量在番茄果实发育过程中呈先升高后降低的变化趋势,与前人研究规律一致。说明外源褪黑素促进了番茄成熟过程中果实有机酸的代谢。

番茄的香味主要取决于果实中的挥发性芳香化合物的种类和含量。挥发性芳香物质来源于类胡萝卜素、脂肪酸、苯丙氨酸和支链氨基酸等[41],这些挥发性物质合成底物通过CO2经卡尔文循环生成蔗糖,再通过糖酵解、莽草酸途径和甲羟戊酸途径合成[42]。目前鉴定出的400多种挥发性物质中只有20～30余种对番茄香味有重要贡献,主要包括醇类、醛类、酮类、萜类和酯类物质以及含硫化合物等[43]。本试验共检测出86种挥发性物质,包括12种酮类、32种醛类、14种醇类、4种酯类、13种烃类、7种酚类和4种其他物质,其中醛类物质数量和含量最高。各处理挥发性物质种类和含量依次为:CK(55种,1 279.18 μg·kg-1)、T1(69种,1 960.95 μg·kg-1)、T2(66种,2 258.70 μg·kg-1)、T3(62种,1 818.84 μg·kg-1)、T4(59种,1 695.04 μg·kg-1)。50 μmol·L-1外源褪黑素显著增加了番茄果实挥发性物质种类,而100 μmol·L-1外源褪黑素显著增加了番茄果实挥发性物质的含量。研究表明,挥发性物质中有16种物质对数阈值单位大于0,被认为是番茄的主要特征香气物质[44]。本试验共鉴定出10种番茄特征香气物质,未检测到1-硝基-2-乙基苯、顺-3-己烯醛和3-甲基丁醇,这可能与番茄品种及其栽培环境等[45]有关。其中己醛、反-2-已烯醛和反-2-庚烯醛赋予番茄果实青草味和生青味[27],1-戊烯-3-酮、2-异丁基噻唑、β-大马酮和6-甲基-5-庚烯-2-酮赋予番茄果实果香味和芳香味[46],β-紫罗兰酮和2-苯乙醇赋予果实花香味[47],水杨酸甲酯使番茄有冬青味和薄荷味[48]。本研究各处理特征香气物质总含量与挥发性物质总含量高低顺序基本一致,均以100 μmol·L-1褪黑素处理最高。这说明喷施适当浓度的褪黑素对番茄果实挥发性芳香物质种类的增加和含量的积累有促进作用。

4 结 论

在设施基质栽培条件下,喷施各浓度外源褪黑素处理均不同程度提高了番茄果实的品质,其中,100 μmol·L-1的褪黑素处理显著增加了果实中可溶性固形物、可溶性蛋白、维生素C和番茄红素的含量,有利于番茄果实中糖组分的积累及总有机酸含量的降低,从而提高了果实糖酸比,促进番茄果实对N、K、Mg、Cu、Fe、Zn等营养物质的吸收;同时,100 μmol·L-1的褪黑素显著增加了番茄果实挥发性物质的种类和含量。综合评价表明,T2处理的得分最高,其次为T1、T3、T4处理,CK得分最低。可见,生育期喷施100 μmol·L-1浓度褪黑素为提高番茄果实品质的有效栽培措施。