不同溫度下褪黑素處理對(duì)“陽(yáng)光玫瑰”葡萄采后品質(zhì)的影響.pdf

中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué) 2022 55 7 1411 1422 Scientia Agricultura Sinica doi 10 3864 j issn 0578 1752 2022 07 012 收稿日期 2021 07 01 接受日期 2021 10 09 基金項(xiàng)目 國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃 2018YFD1000200 山東省農(nóng)業(yè)良種工程項(xiàng)目 2020LZGC008 聯(lián)系方式 呂馨寧 E mail 1713882558 通信作者姚玉新 E mail yaoyx 開放科學(xué) 資源服務(wù) 標(biāo)識(shí)碼 OSID 不同溫度下褪黑素處理對(duì) 陽(yáng)光玫瑰 葡萄采后品 質(zhì)的影響 呂馨寧 王玥 賈潤(rùn)普 王勝男 姚玉新 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝科學(xué)與工程學(xué)院 作物生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 山東泰安 271018 摘要 目的 冷藏是提高葡萄耐儲(chǔ)性 延長(zhǎng)貨架期的有效方法 但低溫會(huì)降低糖酸和香氣含量等果實(shí)品質(zhì) 本研究旨在測(cè) 定不同溫度條件下褪黑素處理對(duì) 陽(yáng)光玫瑰 葡萄儲(chǔ)藏期品質(zhì)的影響 并探討其調(diào)控儲(chǔ)藏品質(zhì)的代謝基礎(chǔ) 方法 設(shè)置室 溫和 1 兩個(gè)儲(chǔ)藏溫度 葡萄采后利 用5和50 mol L 1 褪黑素浸果 于不同儲(chǔ)藏期取樣測(cè)定果實(shí)品質(zhì)指標(biāo) 利用 HPLC MS 測(cè) 定褪黑素含量 利用 GC MS 測(cè)定香氣組分及含量 利用毛細(xì)管電 泳測(cè)定可溶性糖和有機(jī)酸含量 利用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定果實(shí)質(zhì)地 利用廣靶代謝組學(xué)分析褪黑素處理導(dǎo)致的差異代謝物 結(jié)果 外源褪黑素處理能顯著提高葡萄果實(shí)褪黑素含量 50 mol L 1 處理效果顯著高于 5 mol L 1 并且低溫能大幅提高褪黑素處理效果 低溫 50 mol L 1 褪黑素處理的果實(shí)中褪黑素含量為 室溫同濃度處理的 2 6 倍 低溫下 果實(shí)失水率降低 在室溫和低溫儲(chǔ)藏下 褪黑素對(duì)果實(shí)失水率 果皮硬度和果肉硬度 未產(chǎn)生顯著影響 室溫條件下 5 mol L 1 褪黑素處理顯著提高了葡萄糖和果糖含量 而 50 mol L 1 褪黑素產(chǎn)生了相反的 結(jié)果 與室溫儲(chǔ)藏相比 低溫儲(chǔ)藏顯著降低了果實(shí)糖含量 低溫條件下 與對(duì)照相比 5 mol L 1 和 50 mol L 1 褪黑素處 理均顯著提高了可溶性糖含量 儲(chǔ)藏 40 d 時(shí)增幅在 19 2 以上 與室溫相比 低 溫提高了可滴定酸尤其是蘋 果酸含量 低 溫條件下 兩種濃度褪黑素處理較對(duì) 照顯著降低了可滴定酸尤其是蘋 果酸含量 蘋果酸含量降幅超過(guò) 53 5 對(duì)酒石酸含 量影響較小 與室溫儲(chǔ)藏相比 低溫儲(chǔ)藏大幅度降低了未經(jīng)褪黑素處理的果實(shí)香氣含量 但是 褪黑素處理能有效增加低 溫條件下果實(shí)香氣總量及香氣組分含量 且以 5 mol L 1 褪黑素處理效果較好 在處理后 30 和 40 d 較低溫對(duì)照香氣總量 增幅分別達(dá) 2 12 和 1 6 倍 同時(shí)顯著增加了反式 2 己烯醛 里那醇 2 4 二叔丁基苯酚等特征香氣含量 低溫下對(duì)照和 5 mol L 1 褪黑素處理的果實(shí)代謝組學(xué)分析表明 232 種代謝物含量存在差異 涉及的主要代謝途徑包括氨基酸生化合成 氨?；?tRNA 生化合成 精氨酸生化合成 丙氨酸 天冬氨酸和谷氨酸代謝及苯丙胺代謝 結(jié)論 與室溫儲(chǔ)藏相比 低 溫冷藏降低了部分糖和絕大多數(shù)香氣物質(zhì)的含量 褪黑素處理能夠顯著提高冷藏果實(shí)的可溶性糖含量 降低有機(jī)酸水平 大幅提高香氣水平 能有效提高果實(shí)品質(zhì) 其中 5 mol L 1 褪黑素處理效果更明顯 褪黑素主要通過(guò)影響氨基酸代謝提高 香氣含量 關(guān)鍵詞 葡萄 褪黑素 冷藏 果實(shí)品質(zhì) 代謝組 Effects of Melatonin Treatment on Quality of Stored Shine Muscat Grapes Under Different Storage Temperatures L XinNing WANG Yue JIA RunPu WANG ShengNan YAO YuXin College of Horticultural Science and Engineering Shandong Agricultural University State Key Laboratory of Crop Biology Tai an 271018 Shandong 1412 中 國(guó) 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 55卷 Abstract Objective Cold storage is a very effective way to improve berry storage ability and to extend shelf life However cold storage decreases fruit quality including sugars acids and aroma The paper was aimed to determine the effects of melatonin treatment on berry quality of Shine Muscat under different storage temperatures and to investigate the melatonin induced changes of metabolites involved in quality formation Method The berries were treated via soaking with 5 and 50 mol L 1 melatonin and stored at room temperature or 1 The berries at different days after storage were collected for quality analysis Melatonin and aroma were determined by using HPLC MS and GC MS respectively Capillary electrophoresis was used to detect soluble sugars and organic acids The wide target metabolomics was employed to analyze the differentially accumulated metabolites Result The exogenous melatonin treatment significantly increased melatonin content of the berries and 50 mol L 1 melatonin was more effective than 5 mol L 1 melatonin Additionally the melatonin treatment increased accumulation of melatonin more effectively at low temperature than it did at room temperature e g the melatonin content of the berries treated with 50 mol L 1 melatonin at low temperature was 2 6 folds higher than that at room temperature The water loss rate of berries decreased at low temperature The melatonin treatment did not significantly affect water loss rate skin and pulp firmness At room temperature 5 mol L 1 melatonin significantly increased content of glucose and fructose however 50 mol L 1 melatonin led to the contrary results The cold storage produced negative effects on soluble sugars in contrast these melatonin treatments increased content of soluble sugars at low temperature and the increments exceeded 19 2 at 40 days after cold storage The cold storage increased titratable acidity and particularly malic acid compared to storage at room temperature In contrast the melatonin significantly decreased titratable acidity and particularly malic acid of the berries with more than 53 5 decrement compared with the non treated control under cold storage Notably the berry aroma was largely reduced by cold storage and melatonin and particularly 5 mol L 1 melatonin largely increased amount of total aroma and aroma components The berries treated with 5 mol L 1 melatonin accumulated 2 12 and 1 6 fold higher aroma than the control berries at 30 and 40 days after cold storage respectively Additionally the melatonin increased the amount of characteristic aromas including E 2 hexenal linalool and 2 4 Di tert butylphenol Based on the wide target metabolomics analysis 232 differentially accumulated metabolites in the berries treated with 5 mol L 1 melatonin were identified compared with the control berries under cold storage which were primarily related to biosynthesis of amino acids aminoacyl tRNA biosynthesis arginine biosynthesis alanine aspartate and glutamate metabolism and phenylalanine metabolism Conclusion Compared with storage at room temperature the cold storage decreased content of part of the soluble sugars and most of aroma components The berries treated with melatonin accumulated significantly higher soluble sugars and aroma components and lower organic acids thereby exhibited improved berry quality while 5 mol L 1 melatonin was more effective Additionally the increased aroma amount might be dominantly associated with the changed amino acid metabolism in the berries treated with melatonin under cold storage Key words grape melatonin cold storage berry quality widely targeted metabolomics 0 引言 研究意義 葡萄是世界四大果樹之一 因其富 含維生素 花青素 類黃酮等成分 深受消費(fèi)者喜愛(ài) 葡萄作為漿果 耐儲(chǔ)性較差 冷藏是延長(zhǎng)其貨架期的 必要手段 冷藏會(huì)降低果實(shí)糖度和香氣等品質(zhì)成分 從而降低果實(shí)品質(zhì) 褪黑素 N 乙?；?5 甲氧基色胺 作為一種新的環(huán)境友好型生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì) 在維持冷藏 葡萄品質(zhì)上的效果尚不清楚 研究褪黑素處理對(duì)葡萄 采后品質(zhì) 尤其是冷藏 的影響 對(duì)于揭示褪黑素調(diào) 控果實(shí)衰老的生物學(xué)功能具有重要意義 同時(shí)也為葡 萄冷藏品質(zhì)調(diào)控提供技術(shù)支撐 前人研究進(jìn)展 葡 萄果實(shí)品質(zhì)主要由初生品質(zhì) 糖 酸等 和次生品質(zhì) 多酚 香氣等 組成 葡萄屬于非呼吸躍變型果實(shí) 盡管目前非躍變型果實(shí)成熟機(jī)制尚不清楚 但研究表 明ABA 乙烯 褪黑素等信號(hào)分子參與了葡萄果實(shí)成 熟調(diào)控和品質(zhì)形成 1 3 HERN NDEZ RUIZ等 4 首次 發(fā)現(xiàn)褪黑素具有植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的作用 作為生長(zhǎng)調(diào) 節(jié)劑 褪黑素在提升果實(shí)鮮食和儲(chǔ)藏品質(zhì) 調(diào)控果實(shí) 成熟方面均有效果 5 褪黑素能提高 美樂(lè) 葡萄的 次生代謝品質(zhì)成分 包括花青素 總酚及其他黃酮類 物質(zhì) 6 7 褪黑素能提高梨果實(shí)可溶性糖 尤其是蔗 糖和山梨醇含量 8 褪黑素能增加草莓果實(shí)總酚及花 青素含量 9 保持芒果新鮮度 改善其貯藏品質(zhì) 10 推遲荔枝果實(shí)總花青素 總黃酮和總酚物質(zhì)含量的下 降 11 褪黑素也能推遲香蕉 草莓和桃果實(shí)的采后成 熟 12 尤其是在低溫條件下 褪黑素能延遲獼猴桃 后熟衰老 13 延長(zhǎng)李子貨架期和冷藏品質(zhì) 14 有效保 持水蜜桃儲(chǔ)藏期的感官品質(zhì) 15 并且 褪黑素能有效 提高儲(chǔ)藏期荔枝果實(shí)的冷抗性 16 綜上 褪黑素調(diào)控 果實(shí)代謝的主要效應(yīng)表現(xiàn)為加速果實(shí)成熟 推遲果實(shí) 采后衰老 就機(jī)制而言 褪黑素可能主要通過(guò)與其他 7期 呂馨寧等 不同溫度下褪黑素處理對(duì) 陽(yáng)光玫瑰 葡萄采后品質(zhì)的影響 1413 激素互作來(lái)調(diào)控果實(shí)成熟和衰老 包括乙烯和 ABA 12 18 本研究切入點(diǎn) 陽(yáng)光玫瑰 葡萄為玫 瑰香型 硬肉 晚熟品種 適合冷藏儲(chǔ)存 目前少量 研究表明外源褪黑素處理能推遲冷藏期果實(shí)品質(zhì)下 降 為本研究提供了借鑒 但褪黑素對(duì)葡萄冷藏期品 質(zhì)的影響亟待研究與評(píng)價(jià) 擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題 通 過(guò)測(cè)定不同濃度外源褪黑素處理對(duì)葡萄果實(shí)大小 失 水率 質(zhì)地 糖酸含量和果實(shí)香氣的影響 確定褪黑 素在低溫儲(chǔ)藏過(guò)程中主要影響的品質(zhì)指標(biāo) 通過(guò)測(cè)定 室溫和低溫下褪黑素對(duì)以上品質(zhì)指標(biāo)的影響 明確褪 黑素和低溫對(duì)儲(chǔ)藏品質(zhì)的交叉效應(yīng) 1 材料與方法 1 1 試驗(yàn)材料及處理 試驗(yàn)于2019年7 9月在山東省泰安市祝陽(yáng)鎮(zhèn)中 青葡萄園進(jìn)行 選用葡萄品種為 陽(yáng)光玫瑰 Vitis vinifera labrusca cv Shine Muscat 當(dāng)平均可溶性 固形物 TSS 含量達(dá)18 5 Brix時(shí)采收葡萄 采后立 刻分別用5和50 mol L 1 褪黑素 含0 05 表面活性 劑Triton X 100 浸果5 s 對(duì)照為0 05 Triton X 100 浸果 表面干燥后放入保鮮袋 轉(zhuǎn)入冷庫(kù) 1 儲(chǔ)藏 每個(gè)處理設(shè)置3個(gè)重復(fù) 每個(gè)重復(fù)包含18串果穗 1 2 褪黑素含量測(cè)定 取液氮速凍樣品置于冷凍干燥機(jī)凍干 48 h 加液氮磨成凍干粉 加色譜級(jí)甲醇提取24 h 4 12 000 r min離心15 min 收集上清液并用0 22 m 有機(jī)濾膜過(guò)濾 置于新試管中 用氮吹儀吹干 不 超過(guò)40 避光 將蒸干后的物質(zhì)用3 mL的甲 醇水溶液 5 溶解 0 22 m濾膜過(guò)濾到新離心 管中 SPE固相萃取后 經(jīng)高效液相色譜 質(zhì)譜 TSQ Quant M Access MAX三重四極桿 檢測(cè) 主 要檢測(cè)參數(shù) 激發(fā)波長(zhǎng) ex 288 nm 發(fā)射波長(zhǎng) em 333 nm 流動(dòng)相 乙腈 水 25 75 V V 流速 0 5 mL min 1 柱溫 22 上樣量 10 L 通過(guò)質(zhì) 荷比定性褪黑素 制作褪黑素標(biāo)準(zhǔn)曲線 利用外標(biāo)法 計(jì)算褪黑素含量 1 3 糖酸含量測(cè)定 用數(shù)顯糖度計(jì)測(cè)定果實(shí)可溶性固形物 可滴定酸 測(cè)定參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 水果 蔬菜制品可滴定酸度的測(cè) 定 GB12293 1990 可溶性糖和有機(jī)酸的提取方法參照KEUTGEN 等 19 的方法 取1 0 g葡萄果肉材料 定容于10 mL 離心管中 4 水浴30 min 然后12 000 r min離心15 min 取上清用0 22 m微孔濾膜進(jìn)行過(guò)濾 根據(jù)果實(shí) 成熟度進(jìn)行2 10倍稀釋 超聲波振蕩5 min消除氣 泡 稀釋液用毛細(xì)管電泳系統(tǒng) BeckmanP ACE USA 進(jìn)行分析 有機(jī)酸分離條件 未涂層的石英毛細(xì)管80 cm 有 效長(zhǎng)度70 cm 75 m i D 分離電壓9 kV 檢測(cè)波 長(zhǎng)200 nm 緩沖液為700 mmol L 1 硼酸 90 mmol L 1 磷酸鈉 pH 7 5 和0 5 mmol L 1 CTAB 進(jìn)樣壓力0 5 Psi 進(jìn)樣時(shí)間18 s 直接檢測(cè) 可溶性糖分離條件 未涂層的石英毛細(xì)管20 cm 75 m i D 分離電壓 8 kV 檢測(cè)波長(zhǎng)254 nm 緩 沖液為4 mmol L 1 山梨酸鉀 10 mmol L 1 磷酸鈉 30 mmol L 1 氫氧化鈉和0 5 mmol L 1 CTAB 進(jìn)樣壓力 0 5 Psi 進(jìn)樣時(shí)間3 s 間接檢測(cè) 1 4 質(zhì)地測(cè)定 使用質(zhì)構(gòu)儀 TA XT plus StableMicroSystems UK 測(cè)定果實(shí)質(zhì)地 采用P 2n d 2 mm 針狀探頭 測(cè)前速度為2 mm s 1 貫入速度1 mm s 1 脫離速度 10 mm s 1 穿刺深度7 mm 最小感知力5 g 每份樣 品隨機(jī)取50粒新鮮果實(shí) 進(jìn)行整果穿刺試驗(yàn) 選擇果 實(shí)側(cè)部中心為穿刺點(diǎn) 根據(jù)果實(shí)成熟度和硬度調(diào)節(jié)下 降距離為7 8 5 mm 避開種核 20 感應(yīng)力值的最高 值代表果皮強(qiáng)度 破皮前力值的上升斜率為果實(shí)脆度 破皮前力值的積分面積為果實(shí)韌性 破皮之后的平均 力值為果肉平均硬度 用質(zhì)構(gòu)儀自帶軟件Texture Exponent 32自動(dòng)完成數(shù)據(jù)分析與計(jì)算 21 1 5 香氣測(cè)定 取20 g去籽葡萄樣品粉末 液氮冷凍 80 冰 箱保存 轉(zhuǎn)移至50 mL三角瓶中 加入0 5 g NaCl 粉末 0 5 g交聯(lián)聚乙烯吡咯烷 PVPP 0 5 g D 葡 萄糖酸內(nèi)酯 3 L濃度為0 822 g L 1 的2 辛醇內(nèi)標(biāo)和 磁力轉(zhuǎn)子 迅速用錫箔紙密封好 將完成活化或熱解 析過(guò)的萃取頭 DVB CAR PDMS 插入樣品瓶 在 40 200 r min加熱攪拌條件下 吸附40 min 取出 萃取頭插入氣相色譜進(jìn)樣口 250 熱解析5 min 儀器 GC MSQP2010Plus氣相色譜 質(zhì)譜聯(lián)用儀 日本島津公司 手動(dòng)SPME進(jìn)樣器 固相微萃取裝 置 萃取頭 50 30 m CAR DVB PDMS 美國(guó) Supelco公司生產(chǎn) 購(gòu)于上海安譜科學(xué)儀器有限公 司 GC MS分析條件 色譜柱為Rtx 5MS 60 m 0 25 mm 0 25 m 毛細(xì)管柱 載氣為高純氦氣 流 速為1 27 mL min 1 固相微萃取手動(dòng)進(jìn)樣 采用不 分流模式 進(jìn)樣口溫度250 柱溫升溫程序 初始 1414 中 國(guó) 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 55卷 40 保持2 min 以5 min 1 的速度升溫到230 保持5 min 質(zhì)譜接口溫度250 離子源溫度230 電離方式EI 電子能量70 ev 全掃描模式 掃描范 圍 30 450 U 利用質(zhì)譜全離子掃描 Scan 圖譜 結(jié)合NIST17 和WILEY7比對(duì)結(jié)果及參考相關(guān)文獻(xiàn)對(duì)香氣物質(zhì)進(jìn)行 定性 采用面積歸一化法定量 取3次重復(fù)平均值作 為香氣物質(zhì)的相對(duì)含量 1 6 廣靶代謝組學(xué)分析 代謝物提取及分析由邁維生物技術(shù)有限公司 武 漢 協(xié)助完成 主要試驗(yàn)過(guò)程如下 將冷凍干燥的果 實(shí) 不含種子 利用研磨儀 MM400 Retsch 研成 粉末 取80 mg 加入20 L 0 3 mg L 1 2 氯苯丙氨酸 內(nèi)標(biāo) 和1 mL甲醇 超聲提取30 min 20 靜止 20 min 13 000 r min 4 離心10 min 取300 L上 清液揮干 然后用400 L甲醇 水 1 4 V V 復(fù)溶 渦旋30 s 超聲2 min 13 000 r min 4 離心10 min 0 22 m有機(jī)相針孔過(guò)濾器 SCAA 104 ANPEL 上 海 中國(guó) 過(guò)濾 濾液用于UPLC ESI MS MS分析 UPLC型號(hào)為Shim pack UFLC Shimadzu CBM30A system MS型號(hào)為Applied Biosystems 4500 Q TRAP UPLC和MS條件參考GUO等 22 的方法 主要色譜條 件為 色譜柱 ACQUITY UPLC BEH C18 100 mm 2 1 mm 1 7 m 柱溫 45 流動(dòng)相 A 水 含 0 1 甲酸 B 乙腈 甲醇 2 3 v v 含0 1 甲 酸 流速 0 4 mL min 1 進(jìn)樣體積 5 L 主要質(zhì) 譜條件為 離子源 ESI正負(fù)離子掃描模式 Nebulizer Gas GS1 PSI 40 Auxiliary Gas GS2 PSI 40 Curtain Gas CUR PSI 35 Ion Source Temperature 550 Ion Spray Voltage V 5500 正離 子模式 4500 負(fù)離子模式 Collision Energy TOF MS scan eV 10 正離子模式 10 負(fù)離子模 式 Collision Energy Product Ion scan eV 30 利用邁維數(shù)據(jù)庫(kù) MWDB 鑒定代謝物 按照峰面 積計(jì)算代謝物含量 差異代謝物判定標(biāo)準(zhǔn)為VIP variable importance in projection 1且 log2 倍 數(shù)變化 1 2 結(jié)果 2 1 采后外源褪黑素處理對(duì)葡萄果實(shí)褪黑素含量的 影響 在室溫和低溫條件下 外源褪黑素處理均能顯著 提高果實(shí)褪黑素含量 并且在同一處理時(shí)間點(diǎn)上 50 mol L 1 褪黑素處理效果要顯著高于5 mol L 1 與室 溫處理相比 低溫褪黑素處理效果更明顯 褪黑素處 理貯藏30 d后 室溫條件下 5和50 mol L 1 處理較 對(duì)照使果實(shí)褪黑素含量分別提高了0 43和2 36倍 而 低溫條件下增幅分別為1 58和6 22倍 圖1 c c cc cd b c c ab ab b b d bc c c ab ab b b a a a a 0 40 80 120 160 10 20 30 40 褪黑素含量 Mel a t oni n con t ent ng g 1 DW 貯藏時(shí)間 Strorage time d RT0 RT5 RT50 LT0 LT5 LT50 RT0 室溫 0 mol L 1 褪黑素 RT5 室溫 5 mol L 1 褪黑素 RT50 室溫 50 mol L 1 褪黑素 LT0 低溫 0 mol L 1 褪黑素 LT5 低溫 5 mol L 1 褪黑素 LT50 低溫 50 mol L 1 褪黑素 不同小寫字母表示 處理間差異顯著 P 0 05 下同 RT0 0 mol L 1 melatonin at room temperature RT5 5 mol L 1 melatonin at room temperature RT50 50 mol L 1 melatonin at room temperature LT0 0 mol L 1 melatonin at low temperature LT5 5 mol L 1 melatonin at low temperature LT50 50 mol L 1 melatonin at low temperature Different lowercase letters indicate significant differences between treatments P 0 05 The same as below 圖 1 不同處理?xiàng)l件下葡萄果實(shí)褪黑素含量 Fig 1 The melatonin content in grape berries under different treatments 2 2 褪黑素處理對(duì)果實(shí)失水率及質(zhì)地的影響 室溫條件下 果實(shí)失水率快速增加 在儲(chǔ)藏40 d 時(shí)達(dá)到32 35 低溫下 果實(shí)失水率大幅度降低 總 體上看 在室溫和低溫儲(chǔ)藏下 褪黑素對(duì)果實(shí)失水率 未產(chǎn)生顯著影響 圖2 A 果皮和果肉硬度單果間差 異較大 與室溫相比 低溫儲(chǔ)藏對(duì)其無(wú)顯著影響 褪黑 素處理對(duì)果皮和果肉硬度無(wú)顯著影響 圖2 B C 2 3 褪黑素處理對(duì)果實(shí)糖酸含量的影響 室溫條件下 褪黑素對(duì)TSS無(wú)顯著影響 儲(chǔ)藏40 d時(shí) 5 mol L 1 褪黑素顯著增加了葡萄糖和果糖含量 P 0 05 儲(chǔ)藏30 d時(shí) 50 mol L 1 褪黑素顯著 降低了葡萄糖和果糖含量 圖3 A C 與室溫儲(chǔ)藏 相比 低溫儲(chǔ)藏顯著降低了TSS和可溶性糖含量 儲(chǔ) 藏40 d時(shí) 冷藏果實(shí)TSS較室溫對(duì)照下降17 7 圖 3 A 葡萄糖和果糖分別下降29 7 和30 2 圖 7期 呂馨寧等 不同溫度下褪黑素處理對(duì) 陽(yáng)光玫瑰 葡萄采后品質(zhì)的影響 1415 果肉硬度 Pulp firmness kg 貯藏時(shí)間 Storage time d RT0 RT5 RT50 LT 5 0 LT0 LT5 RT0 RT5 RT50 LT 5 0 LT0 LT5 RT0 RT5 RT50 LT 5 0 LT0 LT5 RT0 RT5 RT50 LT 5 0 LT0 LT5 10 20 30 40 C a a a a a a a a a a a a b b b b c c b b b b b b 0 10 20 30 40 10 20 30 40 失水率 Wat e r los s rate 貯藏時(shí)間 Strorage time d RT0 RT5 RT50 LT0 LT5 LT50 果皮硬度 Sk in fi rmn e s s k g RT0 RT5 RT50 LT5 0 LT 0 LT 5 RT0 RT5 RT50 LT5 0 LT 0 LT 5 RT0 RT5 RT50 LT5 0 LT 0 LT 5 RT0 RT5 RT50 LT5 0 LT 0 LT 5 貯藏時(shí)間 Storage time d 10 20 30 40 A B 3 B C 低溫條件下 兩種濃度的褪黑素顯著提 高了可溶性糖含量 儲(chǔ)藏40 d時(shí)增幅達(dá)到19 2 以 上 圖3 B C 總體上看 室溫條件下 5 mol L 1 褪黑素提高了 可滴定酸 蘋果酸和酒石酸含量 而50 mol L 1 褪黑 素降低了有機(jī)酸含量但無(wú)顯著影響 圖3 D F 與 室溫 RT0 相比 低溫 LT0 增加了可滴定酸尤 其是蘋果酸的含量 而在后期降低了酒石酸含量 圖 3 D F 低溫條件下 處理30和40 d時(shí) 5和50 mol L 1 褪黑素顯著降低了可滴定酸和蘋果酸含量 P 0 05 僅為對(duì)照 LT0 的61 7 和53 5 圖 3 D E 而5 mol L 1 褪黑素大幅度降低了蘋果酸 含量 酒石酸受褪黑素影響相對(duì)較小 僅5 mol L 1 褪黑素在儲(chǔ)藏40 d時(shí)顯著降低了酒石酸含量 P 0 05 圖3 F 2 4 褪黑素處理對(duì)葡萄果實(shí)香氣的影響 在室溫和低溫儲(chǔ)藏條件下 隨著儲(chǔ)藏時(shí)間延長(zhǎng) 香氣總量下降 圖4 A 低溫大幅降低了香氣含量 僅為同期對(duì)照的70 4 56 8 室溫條件下 在處理 后20 40 d 5 mol L 1 褪黑素對(duì)香氣總量未產(chǎn)生顯著 影響 而50 mol L 1 褪黑素在40 d時(shí)顯著降低了香氣 含量 P 0 05 低溫條件下 5 mol L 1 褪黑素在 整個(gè)儲(chǔ)藏期均顯著提高了香氣含量 處理后30和40 d 的增幅分別達(dá)到對(duì)照的2 12和1 6倍 在處理后 20 40 d 50 mol L 1 的褪黑素處理也顯著提高了香 氣含量 此外 5 mol L 1 褪黑素處理效果顯著優(yōu)于 50 mol L 1 圖4 A 就具體香氣成分而言 穩(wěn)定檢測(cè)到23種香氣物質(zhì) 圖4 B 與室溫儲(chǔ)藏相比 低溫儲(chǔ)藏降低了葡萄 果實(shí)中大部分香氣成分的含量 LT0 vs RT0 室溫 條件下 褪黑素對(duì)不同香氣成分產(chǎn)生了不同影響 RT5 vs RT0 RT50 vs RT0 褪黑素可有效提高辛醛 反 式 2 庚烯醛和庚醛的含量 在低溫條件下 5 mol L 1 褪黑素在4個(gè)時(shí)間點(diǎn)上提高了絕大多數(shù)香氣組分的含 量 LT5 vs LT0 50 mol L 1 褪黑素對(duì)香氣成分的 影響也以增加為主 LT50 vs LT0 其中 反式 2 庚烯醛 3 甲基 1 丁醇和苯乙醛在各個(gè)處理時(shí)期提高 幅度較大 反式 2 己烯醛 己醛 里那醇 2 4 二叔 圖 2 不同處理?xiàng)l件下果實(shí)失水率和質(zhì)地變化 Fig 2 Changes of water loss rate and texture of grape berries under different treatments 1416 中 國(guó) 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 55卷 a ab ab a a a ab a a a a a a b b b a b b b a ab b b 0 10 20 30 可溶性固形物 TSS B rix c bc ab aba a a a c c b a b b a a ab b ab ab b bc b b 0 1 2 3 4 5 可滴定酸含量 Titr atable acid content mg mL 1 a a a b a ab a a a b b b b d c d d c a c c b a b 0 30 60 90 葡萄糖含量 G l ucos e content m g g 1 c c bc c b b b a d d d c a a a a ab ab d d a a a b 0 1 2 3 蘋果酸含量 Malic acid content mg g 1 a a a b a a a a a ac b b c d d d bc b c c b c c 0 30 60 90 10 20 30 40 果糖含量 Fr uctos e content m g g 1 b c ab b cd b a a c c b ab b c c c d c d d cd d b c 0 3 6 9 12 10 20 30 40 酒石酸含量 Tarta r ic acid content m g g 1 貯藏時(shí)間 Strorage time d 10 20 30 40 10 20 30 40 10 20 30 40 10 20 30 40 A B C D E F 貯藏時(shí)間 Strorage time d RT0 RT5 RT50 LT0 LT5 LT50 圖 3 不同處理?xiàng)l件下葡萄果實(shí)糖酸含量變化 Fig 3 Changes of sugars and acids in grape berries under different treatments 丁基苯酚為玫瑰香型葡萄的特征香氣 23 低溫條件 下 褪黑素處理顯著提高了以上5種物質(zhì)含量 除50 mol L 1 褪黑素降低了2 4 二叔丁基苯酚含量 其 中5 mol L 1 褪黑素效果更明顯 2 5 低溫條件下褪黑素誘導(dǎo)的代謝物差異分析 上述研究結(jié)果表明 低溫條件下 5 mol L 1 褪黑 素處理大幅度提高了香氣含量 為了探討其提高香氣 物質(zhì)的代謝基礎(chǔ) 選擇效果最為顯著的處理后30 d的 樣品進(jìn)行代謝組比較分析 主成分分析表明 對(duì)照和 褪黑素處理6個(gè)生物學(xué)重復(fù)分別聚在一起 表明重復(fù) 性較好 此外 對(duì)照和褪黑素處理對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)分布在不 同象限 表明褪黑素處理對(duì)代謝產(chǎn)物產(chǎn)生了較大影響 在對(duì)照和處理果實(shí)中 共檢測(cè)到3 215種物質(zhì) 依據(jù) 篩選標(biāo)準(zhǔn) OPLS DA模型第一主成分的VIP值 1 T檢驗(yàn)的P value值 0 05 共鑒定到232種差異代 謝物 其中115種差異代謝物受褪黑素處理而含量上 調(diào) 117種下調(diào) 差異代謝物代謝通路分析表明 16 個(gè)代謝途徑顯著改變 P 0 05 11個(gè)代謝途徑極 7期 呂馨寧等 不同溫度下褪黑素處理對(duì) 陽(yáng)光玫瑰 葡萄采后品質(zhì)的影響 1417 b a c b ab a c b a ab cd c d c d c c a a a cd b b b 1000 2000 3000 10 20 30 40 總香氣含量 T o ta l ar o m a c o n t e n t ng 3 N onano ne g 1 FW 0 RT0 RT5 RT50 LT0 LT5 LT50 A LT0 vs RT0 RT5 vs RT0 RT50 vs RT0 LT5 vs LT0 LT50 vs LT0 10 20 30 4010 20 30 4010 20 30 4010 20 30 4010 20 30 40 DAS 6 10 5 21 4 31 3 42 2 52 1 63 0 73 0 16 1 06 1 95 2 85 3 74 4 64 5 54 6 43 反式 2 己烯醛 E 2 hexenal 己醛Hexanal 壬醛Nonanal 癸醛Decanal 辛醛Octanal 反式 2 庚烯醛 E 2 heptenal 庚醛Heptanal 3 甲基 1 丁醇3 methyl butanal 苯乙醛Phenylacetaldehyde 香葉醛Geranial 乙醇Ethanol 正己醇1 hexanol 順式 2 己烯醇 Z 2 hexen 1 ol 里那醇Linalool 2 乙基己醇2 ethyl 1 hexanol 反式 2 己烯醇 E 2 hexen 1 ol 甲基庚烯酮6 methyl 5 hepten 2 one 甲苯Toluene 乙苯Ethylbenzene 2 2 4 trimethyl 1 3 pentanediol diisobutyrate 丙烯酸丁酯Butyl acrylate 1 己烯1 Hexene 2 4 二叔丁基苯酚2 4 Di tert butylphenol B 熱圖數(shù)據(jù)來(lái)自于log 2 倍數(shù)變化 下同 The heat map was made based on log2 fold change 圖 4 不同處理對(duì)葡萄果實(shí)香氣含量的影響 Fig 4 Changes of aroma amounts in grape berries under different treatments 顯著改變 P 0 01 變化最大的5個(gè)代謝途徑為氨 基酸生物合成 biosynthesis of amino acids 氨酰基 tRNA生物合成 aminoacyl tRNA biosynthesis 精 氨酸生物合成 arginine biosynthesis 丙氨酸 天冬 氨酸和谷氨酸代謝 aspartate and glutamate metabolism 及苯基丙氨酸代謝 phenylal