專利名稱:一種采后誘導(dǎo)紅色砂梨著色的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水果著色技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種紅色砂梨采后著色方法。
背景技術(shù)：
砂梨(Pyrus pyrifolia Nakai )原產(chǎn)我國，是東亞地區(qū)栽培最廣的類型(滕元文、柴明良，李秀根.2004.梨屬植物分類的歷史回顧及新進(jìn)展.果樹學(xué)報(bào)21:252-257.)。砂梨果實(shí)成熟時，果皮色澤一般為黃綠色(或綠色、黃色)、褐色或紅色，其中黃綠色最為常見(滕元文，沈玉英，周先章.2005.砂梨果皮銹斑成因及解決對策.中國南方果樹34: 52-56.)。與其他兩種果皮色澤相比，紅色果皮的類型相對較少，如中國國家種質(zhì)資源武漢砂梨圃早期收集到的國內(nèi)外砂梨品種資源共304份，紅梨資源僅有8份(張文炳，張浚如，李學(xué)林，舒 群.1997.云南紅皮梨種質(zhì)資源及其利用.中國南方果樹26:38-39.)。果樹種質(zhì)資源目錄(第一集和第二集)中共記載652個梨品種，其中紅梨(包括淡紅)的品種為89個，僅占
13.6%。隨著消費(fèi)者對梨果實(shí)需求的多樣化和特色化，紅色梨的比重將會增加。
近年來，以原產(chǎn)云南的著名的紅色砂梨地方品種“火把梨”為親本育成的新品種已在國內(nèi)很多地方引種栽培。其中，尤以“滿天紅”和“美人酥”兩大紅色砂梨品種栽培面積最大，商業(yè)價(jià)值最高。然而，在生產(chǎn)中卻發(fā)現(xiàn)，它們的著色在各生產(chǎn)區(qū)表現(xiàn)不一致，同一產(chǎn)區(qū)的不同果園、甚至同一果園的不同年份其著色也存在差異，嚴(yán)重影響了果實(shí)特有外觀品質(zhì)的展現(xiàn)，直接導(dǎo)致其經(jīng)濟(jì)效益的下降。
紅色砂梨為我國特有,其栽培在世界范圍內(nèi)沒有先例，生產(chǎn)中調(diào)控紅色砂梨著色的措施極其匱乏。曾有研究者利用果實(shí)套袋技術(shù)調(diào)控紅色砂梨的著色，據(jù)此提出了獲得紅色砂梨著色最佳的套袋方案盛花后一個月內(nèi)套上小白袋，一個月后套上不透光的果袋，直到果實(shí)成熟前10天左右去除曝光(Huang C H, YuB, Teng Y W，Su J, ShuQ,Cheng Z Q,Zeng L Q. 2009. Effects of fruit bagging on coloring and relatedphysiology, and qualities of red Chinese sand pears during fruit maturation.Scientia Horticulturae 121，149-158)，但是套袋技術(shù)主要是在釆前對紅色砂梨進(jìn)行著色調(diào)控，著色的好壞很大程度受到摘袋后天氣的影響。滕元文等(CN 102150819A)開發(fā)了一種紅色砂梨釆后著色裝置及方法，但該技術(shù)體系以云南地方紅色砂梨品種“云紅梨I號”為主要試材，并未公開誘導(dǎo)“滿天紅”和“美人酥”最佳著色光溫條件。
蘋果上的相關(guān)研究表明，不同蘋果品種對溫度的響應(yīng)有所不同，對多數(shù)蘋果而言，低溫有利于誘導(dǎo)其果皮花青苷的積累，高溫則反之。低溫(17°C)條件下UV-B/白光誘導(dǎo)蘋果 “ Iwai ”、“Sansa”、“Tsugaru”、“Homei Tsugaru” 和 “Akane” 著色效應(yīng)顯著優(yōu)于高溫(27 °C ) (Ubi, B. E.，Honda, C.，Bessho, H.，Kondo, S.，Wadaj M.，Kobayashi, S.，Moriguchi，T.，2006，Expression analysis of anthocyanin biosynthetic genes in appleskin, Effect of UV-B and temperature. Plant Sciencel70，571-578.)。高溫不利于蘋果 “Mondial Gala” 和 “Royal Gala” 果皮花青苷的積累(Lin-Wang，K.，Micheletti，D.，Palmer, J.，Volz, R.，Lozano, L.，Espley, R.，Hellens，R. P.，ChagnEj D.，Rowan, D. D. , Troggio, M. , Iglesias, I. , Allan, A. C. , 2011. High temperature reduces apple fruitcolour via modulation of the anthocyanin regulatory complex. Plant Cell Environ34, 1176-1190. )0然而,Arakawa研究發(fā)現(xiàn)高溫(25°C )條件下UV-B/白光誘導(dǎo)“Jonathan”著色效應(yīng)顯著優(yōu)于低溫(15°C)。
蘋果上研究發(fā)現(xiàn)，光質(zhì)和光強(qiáng)都會對花青苷的合成產(chǎn)生重要影響。完全不照光的蘋果能夠正常成熟，但卻沒有花青苷的合成(Ju, Z. G.，1998. Fruit bagging, a usefulmethod for studying anthocyanin synthesis and gene expression in apples.Scientia Horticulturae 77, 155-164.)。不同光質(zhì)在誘導(dǎo)蘋果花青苷合成的效應(yīng)上存在較大差異，一些光質(zhì)間還存在顯著的互作增益作用。對紅色系蘋果的研究表明，對花青苷合成最有效的是紫外光(UV),白光基本沒有作用(Arakawa, 0. , 1988b. Photoregulationof anthocyanin synthesis in apple fruits under UV-B and red light. Plant cellphysiology 29:1385-1390 ；Ubi, B. E. , Honda, C. , Bessho, H. , Kondo, S. , ffada, M. , Kobayashi, S. , Moriguchi, T,2006. Expression analysis of anthocyanin biosynthetic genes inapple skin, Effect of UV-B and temperature. Plant Science 170，571-578.),且紫外光 中的 UV-B (280-320nm)要比 UV-A (320-390nm)更易促進(jìn)花青苷合成(Saure, M. C.，1990.External control of anthocyanin formation in apple. Scientia Horticulturae42:181-218. XArakawa(Arakawa，0.，1988b. Photoregulation of anthocyanin synthesisin apple fruits under UV-B and red light. Plant cell physiology 29:1385-1390)發(fā)現(xiàn)在誘導(dǎo)蘋果花青苷積累上，UV-B和紅光，UV-B和白光間存在顯著互作增益現(xiàn)象。光強(qiáng)影響果實(shí)花青苷的合成，樹冠外圍的蘋果果實(shí)明顯比內(nèi)膛的要紅，原因是光照強(qiáng)度高(高華君，王少敏，王尚勇.2004.不同品系和光照對套袋蘋果品質(zhì)的影響.河北果樹2:7-8.)。
公開號為“CN 102150819A”公開了一種紅色砂梨采后著色裝置及方法，該方法將達(dá)到生理成熟期未著色的砂梨置于UV-B光強(qiáng)為I 2 ii mol m 2 s /白光光強(qiáng)為3 4 u mol ^nT2 s 平均溫度為25 29°C、平均相對濕度55 75%的環(huán)境下靜置5 10天，利用該方法可以獲得著色較為充分、穩(wěn)定且均一的果實(shí)，但誘導(dǎo)“滿天紅”和“美人酥”著色效果不佳。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種采后誘導(dǎo)紅色砂梨著色的方法，解決了紅色砂梨栽培育種中存在的砂梨果實(shí)著色不充分，不穩(wěn)定，進(jìn)而影響果實(shí)外觀品質(zhì)，市場價(jià)值低的問題。
一種采后誘導(dǎo)紅色砂梨著色的方法，包括將達(dá)到生理成熟期未著色的砂梨置于如下環(huán)境條件下5 10天
(I)溫度為 12°C 22°C ;
(2)相對濕度為70 90% ；
(3) UV-B 光強(qiáng) 0.2 0.5iimol m 2 s1,白光光強(qiáng) 450 550 u mol m 2 s 1 ；
所述紅色砂梨的品種為“滿天紅”或“美人酥”。
花青苷是一種重要的植物天然色素，其合成是一系列酶促反應(yīng)，溫度過高，酶鈍化，不利于花青苷的生物合成，試驗(yàn)證明溫度在12 17°C有助于花青苷的合成和積累。
對于“滿天紅”來說，在17 32°C的溫度范圍內(nèi)，果實(shí)花青苷含量隨溫度的升高而降低，在17°C時其含量達(dá)到最大值，為5. 03mg Cy-3-gla lOOg—Vff。
對于“美人酥”而言，在12 32°C的溫度范圍內(nèi)，果實(shí)花青苷含量隨溫度的升高而降低，在12°C處理?xiàng)l件下，其含量達(dá)到最大值5. 43mg Cy-3-gla lOOg—Vff。
相對濕度大小對紅色砂梨的存放有重要影響，空氣干燥會加快水果水分蒸發(fā)，引起皺皮或腐爛，濕度太大也不利于砂梨的存放，80%的相對濕度為紅色砂梨保存的較優(yōu)選擇。
光照是影響花青苷合成最重要的外部因子之一。光照可以激活光敏色素，促進(jìn)酶的合成或活化，提高碳水化合物的含量?；ㄇ嘬障嚓P(guān)生物合成酶如PAL、CHS、DFR和UFGT等都是光調(diào)節(jié)酶，光照可以誘導(dǎo)這些酶活性的提高，促進(jìn)花青苷積累和果實(shí)著色，其中光照的強(qiáng)度及光質(zhì)都是影響紅色砂梨著色的重要因素，優(yōu)選的，對于品種為“滿天紅”時，所述UV-B光強(qiáng)為0. 2 0. 3 ii mol nT2 s-1,所述白光光強(qiáng)為500 550 u mol m2 s-1,在該范圍，紅色砂梨著色效果更佳，根據(jù)實(shí)施例的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，UV-B光強(qiáng)為0. 28 u mol m_2 s—1，白光光 強(qiáng)為504 V- mol JiT2 S-1條件下,著色效果最佳。
花青苷的生物合成受光照、溫度、相對濕度多種因素的影響，在上述光強(qiáng)條件下，選擇溫度為17°C，相對濕度為80%，有助于砂梨花青苷的生物合成。
本發(fā)明方法在紅色砂梨果實(shí)采收后，將其置于光照、溫度和濕度可控的環(huán)境，連續(xù)照射一段時間即可獲得著色較為充分、穩(wěn)定且均一的果實(shí)，專用于促進(jìn)紅色砂梨果實(shí)著色，能夠更為有效誘導(dǎo)紅色砂梨果實(shí)花青苷合成，提高其外觀品質(zhì)，該方法比現(xiàn)有技術(shù)效果更佳，更具有針對性，本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，操作簡便，投入和運(yùn)行成本均較低，適合大規(guī)模操作。


圖I為實(shí)施例I中“滿天紅”和“美人酥”在6個不同溫度下照射10天后的顏色對比圖；
圖2為實(shí)施例I中“滿天紅”和“美人酥”在6個不同溫度下照射10天后的色澤參數(shù)柱形圖；
圖3為實(shí)施例I中“滿天紅”和“美人酥”在6個不同溫度下照射10天后的花青
苷含量柱形圖；
圖4為實(shí)施例2中“滿天紅”在6種光照處理10天后的顏色對比圖；
圖5為實(shí)施例2中“滿天紅”在6種光照處理10天后的色澤參數(shù)柱形圖；
圖6為實(shí)施例2中“滿天紅”在6種光照處理10天后的花青苷含量柱形圖。
具體實(shí)施方式
紅色砂梨品種“美人酥”和“滿天紅”果實(shí)，于2011年采自河南省鄭州市滎陽金地果樹良種示范場果園，在盛花后40天給果實(shí)套上不透光雙層果袋，直至達(dá)到生理成熟期。成熟果實(shí)采收后立即運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，挑選大小均一、無機(jī)械傷、無裂果、無病蟲和無腐爛的果實(shí)用作處理。
然后將果實(shí)置于頂置光型植物生長室(杭州澤大儀器有限公司，AGC-D002Z，中國)中處理10d。生長室的設(shè)定條件如下光源離果面高度為0.8±0. 2m，人工光源包括2個9W中波紫外線(UV-B，280-315nm)光源(飛利浦，PL-S 9W/12，荷蘭)和8個36W普通日光燈(FSLT836W/765，中國)光源；相對濕度80±6% ;溫度條件設(shè)定因品種而異，“美人酥”和“滿天紅”分別為 12±1°C 和 17±1°C。
處理IOd后取樣，測定果實(shí)的色差后，用削皮器分離果實(shí)近光面的果皮，立即置于液氮中速凍，按所測指標(biāo)的需求量分裝成袋，保存在_80°C，果皮用于花青苷含量的測定。
實(shí)施例I
2011年，以采自河南省鄭州市滎陽金地果樹良種示范場果園的紅色砂梨品種“美人酥”和“滿天紅”果實(shí)為材料，對“美人酥”和“滿天紅”最佳著色溫度條件進(jìn)行研究。選擇樹齡、生長勢和負(fù)載量基本一致的6株“美人酥”和“滿天紅”掛牌作為試驗(yàn)用樹，于盛花后40d在每株樹的外圍挑選30個果形大小和著生部位等基本一致的幼果套上不透光的雙層紙質(zhì)果袋直至采收。
成熟果實(shí)采收后立即運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，挑選大小均一、無機(jī)械傷、無裂果、無病蟲和無 腐爛的果實(shí)用作處理。試驗(yàn)處理如下將果實(shí)置于頂置光型植物生長室(杭州澤大儀器有限公司，AGC-D002Z，中國)中處理10d。生長室的設(shè)定條件如下光源離果面高度為0.8m，人工光源包括2個9W中波紫外線(UV-B，280-315nm)光源(飛利浦，PL-S 9W/12，荷蘭)和4個36W普通日光燈(FSLT8 36W/765，中國)光源；相對濕度80±6% ;溫度條件設(shè)6個溫度處理，包括5個恒溫(12 °C、17°C、22 °C、27°C、32°C )和I個變溫(27 ± 6 °C，即在每日24小時內(nèi)由21°C逐步升至33°C，再由33°C逐步降至21°C)處理。試驗(yàn)設(shè)3組重復(fù)，每組10個果實(shí)。處理IOd后取樣，測定果實(shí)的色差后，用土豆削皮器分離果實(shí)近光面的果皮，立即置于液氮中速凍，按所測指標(biāo)的需求量分裝成袋，保存在_80°C，果皮用于花青苷含量的測定(采用PH值不差法)。
結(jié)果表明從肉眼觀察來看，未處理的紅色砂梨“美人酥”和“滿天紅”底色較淡，呈現(xiàn)黃白色(圖I)。處理后，除“美人酥”在27°C和32°C以及“滿天紅”在32°C處理?xiàng)l件下，沒有出現(xiàn)肉眼可見的著色外，其余處理均出現(xiàn)不同程度的著色，但在不同溫度處理?xiàng)l件下，色澤存在顯著差異(圖I)。“滿天紅”和“美人酥”之間也存在差異，兩者的最佳著色溫度分別為17°C和12°C。此外，兩者的著色范圍也不一致，“滿天紅”在12°C、17°C、22°C和27°C均能著色，而“美人酥”僅在12°C、17°C和22°C呈現(xiàn)出肉眼可見的紅色(圖I)。紅色砂梨“滿天紅”和“美人酥”在27°C變溫和恒溫處理?xiàng)l件下的著色均不佳，但總體來看，變溫優(yōu)于恒溫(圖1)，這與色澤參數(shù)的測定結(jié)果相一致(圖2)。
“滿天紅”和“美人酥”花青苷含量的最大值分別出現(xiàn)在17°C和12°C處理?xiàng)l件下，分別達(dá)到 5. 03mg Cy-3-gla IOOg-1FW 和 5. 43mg Cy-3-gla IOOg-1FW (圖 3)?！皾M天紅”和“美人酥”在不同溫度處理?xiàng)l件下花青苷積累量以及其隨溫度的變化趨勢也不同，對于“滿天紅”來說，在17 32°C的溫度范圍內(nèi)，隨溫度的升高而降低；對于“美人酥”而言，在12 320C的溫度范圍內(nèi)，隨溫度的升高而降低，“滿天紅”和“美人酥”花青苷含量在32°C處理?xiàng)l件下為最低，分別為 0. 52mg Cy-3-glal00g-1FW 和 0. 09mg Cy-3-gla IOOg-1FW (圖 3)。總體而言，27°C變溫略優(yōu)于恒溫，但兩者的差異未達(dá)到顯著水平(圖3)。
實(shí)施例2
2011年，以采自河南省鄭州市滎陽金地果樹良種示范場果園的紅色砂梨品種“滿天紅”果實(shí)為材料，對“滿天紅”最佳著色光照條件進(jìn)行研究。選擇樹齡、生長勢和負(fù)載量基本一致的6株“滿天紅”掛牌作為試驗(yàn)用樹，于盛花后40d在每株樹的外圍挑選30個果形大小和著生部位等基本一致的幼果套上不透光的雙層紙質(zhì)果袋直至采收。
成熟果實(shí)采收后立即運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，挑選大小均一、無機(jī)械傷、無裂果、無病蟲和無腐爛的果實(shí)用作處理。試驗(yàn)處理如下將果實(shí)置于頂置光型植物生長室(杭州澤大儀器有限公司，AGC-D002Z,中國)中進(jìn)行IOd處理。生長室的設(shè)定條件如下相對濕度80±5% ;恒溫17± I°C;人工光源采用9W中波紫外線(UV-B，280-315nm)光源(飛利浦，PL-S 9W/12，荷蘭)和36W普通日光燈(FSL T8 36W/765，中國)光源，光源離果面高度為0. 8m，具體為I)不照光；2)2個9W UV-B光源，無白光；3)無UV-B，8個36W白光光源；4)1個9W UV-B光源，4個36W白光光源；5)2個9W UV-B光源，4個36W白光光源；6)2個9W UV-B光源，8個36W白光光源，6種光照處理梨果面的UV-B和白光的光強(qiáng)分別為1)0和Oiimol m^2 s—1 ；2)0. 28和 0 u mol m 2 s 1 ;3) 0 和 504. 00 u mol m 2 s 1 ；4) 0. 14 和 252. 00 u mol m 2 s 1 ；5)
0.28 和 252. 00 u mol nT2 s_1 ；6) 0. 28 和 504. 00 u mol ra2 s_1 (TES, 1332A,中國)。試驗(yàn)設(shè)3組重復(fù)，每組10個果實(shí)。處理IOd后取樣，測定果實(shí)的色差后，用土豆削皮器分離果實(shí)近光面的果皮，立即置于液氮中速凍，按所測指標(biāo)的需求量分裝成袋，保存在_80°C，果皮用于花青苷含量的測定。
結(jié)果表明不同光質(zhì)對紅色砂梨的誘導(dǎo)效果不同，單獨(dú)白光能夠誘導(dǎo)“滿天紅”產(chǎn)生輕微著色，而單獨(dú)UV-B未能誘導(dǎo)“滿天紅”著色，色澤參數(shù)幾乎未發(fā)生變化，這說明UV-B和白光對著色的誘導(dǎo)效應(yīng)不同(圖4和圖5)。
光強(qiáng)對紅色砂梨著色具有重要影響，本試驗(yàn)中，同時使用4個白光光源的前提下，2個UV-B光源較I個具有更好的誘導(dǎo)效果，色澤參數(shù)C值更大，而亮度L*和色調(diào)角h°值更小，這說明UV-B的強(qiáng)度對紅色砂梨著色具有重要影響；類似地，同時使用2個UV-B光源的前提下，8個白光光源較4個具有更好的誘導(dǎo)效果，色澤參數(shù)C值更大，而I；和h°值更小，說明白光的強(qiáng)度對紅色砂梨著色具有重要影響(圖4和圖5)。在一定的范圍內(nèi)，光強(qiáng)越強(qiáng)，誘導(dǎo)效果越好。
UV-B和白光具有顯著地互作增益現(xiàn)象，本研究結(jié)果表明，2個UV-B光源和8個白光光源同時使用較單獨(dú)使用相同強(qiáng)度的任一光源均具有更好的誘導(dǎo)效果，色澤參數(shù)C值更大，而I；和ho值更小(圖4和圖5)?；ㄇ嘬蘸颗c色澤一致，單獨(dú)UV-B僅能誘導(dǎo)“滿天紅”產(chǎn)生微量積累，花青苷最終含量僅為0. 12mgCy-3-gla IOOg-1FW,單獨(dú)白光顯著優(yōu)于UV-B， 花青苷最終含量達(dá)到I. 14mgCy-3-gla IOOg4FW (圖6)。本試驗(yàn)中，同時使用4個白光光源的前提下，2個UV-B光源誘導(dǎo)花青苷積累量較I個UV-B光源高20. 47%，類似地，同時使用2個UV-B光源的前提下，8個白光光源誘導(dǎo)花青苷積累量較4個白光光源高48. 11% (圖6)。UV-B和白光在誘導(dǎo)紅色砂梨“滿天紅”果皮花青苷積累存在顯著地互作增益作用，UV-B和白光光源同時使用較單獨(dú)任一光源具有更好的誘導(dǎo)效果，提高花青苷含量均達(dá)到6倍以上(圖 6)。
權(quán)利要求
1.一種采后誘導(dǎo)紅色砂梨著色的方法，包括將達(dá)到生理成熟期未著色的砂梨置于如下環(huán)境條件下5 10天 (1)溫度為12°C 22°C； (2)相對濕度為70 90%； (3)UV-B 光強(qiáng)為 0.1 CLSiimol^m^s1,白光光強(qiáng)為 250 550 u mo I m 2 s 1 ； 所述紅色砂梨的品種為“滿天紅”或“美人酥”。
2.根據(jù)權(quán)利要求
I所述的方法，其特征在于，所述溫度為12 17°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的方法，其特征在于，所述紅色砂梨的品種為“滿天紅”，所述溫度為17°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的方法，其特征在于，所述紅色砂梨的品種為“美人酥”，所述溫 度為12°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求
I所述的方法，其特征在于，所述濕度為80%。
6.根據(jù)權(quán)利要求
I所述的方法，其特征在于，所述紅色砂梨的品種為“滿天紅”，所述UV-B光強(qiáng)為0. 2 0. 3 u mo I m 2 s S所述白光光強(qiáng)為500 550 u mo I m 2 s工。
7.根據(jù)權(quán)利要求
6所述的方法，其特征在于，所述UV-B光強(qiáng)為0.28 u mol ^nT2 s—1，所述白光光強(qiáng)為504 u mol JiT2 s'
8.根據(jù)權(quán)利要求
7所述的方法，其特征在于，所述溫度為17°C，所述相對濕度為80%。
專利摘要
本發(fā)明公開了一種采后誘導(dǎo)紅色砂梨著色的方法，包括將達(dá)到生理成熟期未著色的砂梨置于如下環(huán)境條件下5～10天(1)溫度為12℃～22℃；(2)相對濕度為70～90%；(3)UV-B光強(qiáng)為0.1～0.5μmol·m-2·s-1，白光光強(qiáng)為250～550μmol·m-2·s-1；所述紅色砂梨的品種為“滿天紅”或“美人酥”。該方法專用于促進(jìn)紅色砂梨果實(shí)著色，能夠更為有效地誘導(dǎo)紅色砂梨果實(shí)中花青苷合成，提高其外觀品質(zhì)，該方法比現(xiàn)有技術(shù)效果更佳，更具有針對性，本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，操作簡便，投入和運(yùn)行成本均較低，適合大規(guī)模操作。
文檔編號A23L1/212GKCN102715387SQ201210148097
公開日2012年10月10日 申請日期2012年5月14日
發(fā)明者張東, 滕元文, 錢敏杰 申請人:浙江大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan