本發(fā)明涉及果實培育領(lǐng)域，具體涉及一種對草莓果實進行著色的方法。

背景技術(shù)：

草莓(Fragaria×ananassa，Duch.)是薔薇科草莓屬多年生草本植物，其栽培面積和產(chǎn)量僅次于葡萄，居世界漿果面積和產(chǎn)量第二位，因其果實鮮嫩，色澤亮麗，柔軟多汁，營養(yǎng)豐富，被稱為“水果皇后”。草莓冬春季開始掛果，而南方地區(qū)往往處于低溫弱光的氣候條件，同時設(shè)施內(nèi)部光照不足和光質(zhì)組成不平衡現(xiàn)象尤為嚴(yán)重，從而導(dǎo)致草莓果實著色不充分，不均勻。

果實的色澤直接影響其表觀品質(zhì)和商品性，草莓果實著色主要與果實中花青苷含量和種類有關(guān)。花青素的合成受多種環(huán)境因子和發(fā)育信號的調(diào)控，光是最主要的外部調(diào)節(jié)因子，光向、光強、光質(zhì)以及光周期對其的影響不同，其中光質(zhì)起著更為重要的作用。

利用有色農(nóng)膜、果袋是進行光質(zhì)調(diào)控果實著色的傳統(tǒng)方法。同時，植物傳統(tǒng)設(shè)施栽培中也采用不同光源如白熾燈、熒光燈、高壓鈉燈和金屬鹵化物燈，但這些光源壽命短、發(fā)熱量大，光譜中有很多不必要的波長，效率低下，導(dǎo)致草莓果實著色不充分，不均勻。作為第四代新型照明光源，發(fā)光二極管具有體積小，壽命長、耗能低、光譜性能好，可按照需要組合獲得純正單色光與復(fù)合光譜，作為冷光源可以近距離照射植物等優(yōu)點，因此十分適合應(yīng)用于可控設(shè)施環(huán)境中的植物栽培。

國內(nèi)外大部分學(xué)者究認(rèn)為，紅藍(lán)光有利于植物的生長發(fā)育，植物生長光合能效最高的輻射范圍集中在紅光區(qū)和藍(lán)光區(qū)，尤其藍(lán)光是植物生長發(fā)育必不可少的光源，故紅光、藍(lán)光以及紅藍(lán)混合光是設(shè)施栽培中的研究熱點，如紅藍(lán)光源在水稻、櫻桃、番茄等方面的應(yīng)用。

目前，紅藍(lán)光主要用于植物幼苗生長期間，而在果實發(fā)育及其著色中的應(yīng)用并不廣泛。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，本發(fā)明提供一種對草莓果實進行著色的方法，其有效解決了生產(chǎn)上草莓果實著色不均勻且草莓內(nèi)花青素含量較低的問題。

為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種對草莓果實進行著色的方法，該方法包括：

采用紅藍(lán)LED光對草莓果實進行著色；其中，紅光與藍(lán)光的比例為1～3:1～3，紅光波長為700～750nm，藍(lán)光波長為420～480nm。

進一步地，將開花6～8天后的草莓置于相對濕度72％～78％、白天溫度20～25℃、晚上溫度14～17℃的條件下，采用紅藍(lán)LED光處理18～28天，每天處理15～17h；其中，紅藍(lán)LED光的光強度為5400～5600lx。

進一步地，紅藍(lán)LED光中紅光與藍(lán)光比例為1:1。

進一步地，紅光波長為730nm，藍(lán)光波長為450nm。

進一步地，將紅藍(lán)LED光置于草莓上端，使其光照方向與草莓垂直。

本發(fā)明的有益效果為：

采用紅藍(lán)LED光對花后草莓進行照射，在特定的光質(zhì)、光強、光照時間以及光照方向條件下，可促進草莓果實提前著色，提升果實著色的均勻度，改善果實的外觀，并且還能提高果實中花青素含量，提升果實的著色效果，進而提升其品質(zhì)。

附圖說明

圖1為不同光質(zhì)處理下‘白雪公主’草莓果實亮度對比圖；

圖2為不同光質(zhì)處理下‘白雪公主’草莓果實色彩飽和度對比圖；

圖3為不同光質(zhì)處理下‘白雪公主’草莓果實色度角對比圖；

圖4為不同光質(zhì)處理下‘白雪公主’草莓果實黃藍(lán)值對比圖；

圖5為不同光質(zhì)處理下‘白雪公主’草莓果實紅綠值對比圖；

圖6為pH示差法測定不同光質(zhì)處理后“白雪公主”草莓果實內(nèi)花青素含量；

圖7為天竺葵素-3-葡萄糖苷標(biāo)準(zhǔn)曲線；

圖8為樣品色譜圖；

圖9為不同光質(zhì)處理下‘豐香’草莓果實內(nèi)花青素含量。

具體實施方式

下面對本發(fā)明的具體實施方式進行描述，以便于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員理解本發(fā)明，但應(yīng)該清楚，本發(fā)明不限于具體實施方式的范圍，對本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，只要各種變化在所附的權(quán)利要求限定和確定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，這些變化是顯而易見的，一切利用本發(fā)明構(gòu)思的發(fā)明創(chuàng)造均在保護之列。

實施例1

一種對草莓果實進行著色的方法，包括以下步驟：

(1)選用草莓栽培品種‘白雪公主’，將其幼苗種植于直徑為15cm，高13cm的花盆中，其栽培基質(zhì)由營養(yǎng)土、田園土、珍珠巖按體積比為2:2:1混合而成，每盆栽培2株，然后置于大棚內(nèi)培養(yǎng)，生長期間保證其水分供應(yīng)充足，其他操作按常規(guī)管理方式進行；

(2)待草莓開花7天后，將其置于相對濕度75％，白天(早上5:00至晚上21:00)溫度25℃，晚上(晚上21:00至第二天早上5:00)溫度16℃的人工氣候箱中，分別采用白光、紅光、藍(lán)光以及紅藍(lán)光照射草莓28天，每天光照時間段為早上5:00至晚上21:00，共16h，每種光質(zhì)處理20盆；其中，白光、紅光、藍(lán)光以及紅藍(lán)光光強均為5500lx；每種光質(zhì)均設(shè)置為LED光照板，置于人工氣候箱頂部，對草莓進行豎直光照，從而提高光的利用率，有利于草莓生長；紅藍(lán)光中紅光與藍(lán)光比例為1:1，紅光波長為730nm，藍(lán)光波長為450nm；

(3)分別在開花后14d(14DAF)、21d(21DAF)、28d(28DAF)、31d(31DAF)和35d(35DAF)開始采集草莓果實。

‘白雪公主’成熟后，其外表和果肉呈粉白色，有紅色籽粒。

每次采完樣，立即用色差儀測定果實的色度，測定方法為選取果實赤道的相對四點，取其平均值作為果實色度，每個處理測定5個草莓果實(隨機選取)，其測定結(jié)果如圖1～5所示。

測定完后立即測定其花青素含量或者將其用液氮速凍，于-80℃下保存，然后再測其花青素含量。

花青素含量的測定方法：采用pH示差法測定。草莓果實中花青素含量以花青素天竺葵-3-葡萄糖苷的摩爾吸收系數(shù)(15600)計算，最終以1g試樣含有花青素的量(mg)來表示，當(dāng)pH為1.0時，分別于496nm和700nm下測定花青素天竺葵-3-葡萄糖苷的光吸收值；當(dāng)pH為4.5時，分別于496nm和700nm下測定花青素天竺葵-3-葡萄糖苷的光吸收值，測定結(jié)果如圖6所示。

計算公式為：

其中A＝(A496nm-A700nm)_PH＝1.0-(A496nm-A700nm)_PH＝4.5；

MW為摩爾質(zhì)量(433.2g/mol)；

DF為稀釋倍數(shù)；

∑為吸光系數(shù)(15600)；

l為光徑1cm。

實施例2

一種對草莓果實進行著色的方法，包括以下步驟：

(1)選用草莓栽培品種‘豐香’，將其幼苗種植于直徑為15cm，高13cm的花盆中，其栽培基質(zhì)由營養(yǎng)土、田園土、珍珠巖按體積比為2:2:1混合而成，每盆栽培2株，然后置于大棚內(nèi)培養(yǎng)，生長期間保證其水分供應(yīng)充足，其他操作按常規(guī)管理方式進行；

(2)待草莓開花7天后，將其置于相對濕度75％，白天(早上5:00至晚上21:00)溫度25℃，晚上(晚上21:00至第二天早上5:00)溫度16℃的人工氣候箱中，分別采用白光、紅光、藍(lán)光以及紅藍(lán)光照射草莓21天，每天光照時間段為早上5:00至晚上21:00，共16h，每個處理設(shè)置20盆；其中，白光、紅光、藍(lán)光以及紅藍(lán)光光強均為5500lx；每種光質(zhì)均設(shè)置為LED光照板，置于人工氣候箱頂部，對草莓進行豎直光照，從而提高光的利用率，有利于草莓生長；紅藍(lán)光中紅光與藍(lán)光比例為1:1，紅光波長為730nm，藍(lán)光波長為450nm；

(3)分別在開花后14d(14DAF)，21d(21DAF)，25d(25DAF)和28d(28DAF)開始采集草莓果實。

‘豐香’成熟后，其外觀艷麗呈鮮紅色，果肉呈淺紅色，種子小，為黃綠色或紅色。

每次采完樣，立即測定其花青素含量，或者將其用液氮速凍，于-80℃下保存，然后再測其花青素含量。

花青素含量的測定方法：采用高效液相色譜法(HPLC)測定，即稱取1.0g草莓果實，用液氮將其研磨為細(xì)粉，然后加入5mL1％的HCL-甲醇，于4℃浸提過夜，離心，過濾，殘渣再用1％的HCL-甲醇浸提2次，合并上清液，將其裝入10mL棕色容量瓶中并定容。從中吸取適量提取液，過0.45μm有機微孔濾膜過濾，用于液相色譜檢測。

采用Agilent1260高效液相色譜，VWD檢測器，檢測波長為520nm，柱溫為30℃。

色譜柱：ZORBAX SB-C18(150×4.6mm，5μm)。

3個純流動相：A：水，B：乙腈，C：甲酸；

洗脫條件：進行梯度洗脫，0min，100％A；13min，78％A+20％B+2％C；20min，58％A+40％B+2％C；25min，100％A，流速1mL/min。

進樣體積：10μL。

將購自sigma公司的天竺葵素-3-葡萄糖苷加1％的HCL-甲醇稀釋為0、2.5、5、10、20、50、100μg/mL的梯度溶液，以其濃度為橫坐標(biāo)，峰面積為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到標(biāo)準(zhǔn)曲線方程：y＝27.08X+3.3157，其相關(guān)系數(shù)R²＝0.9998，再將樣品的峰面積帶入標(biāo)準(zhǔn)曲線中，計算樣品中花青素濃度；天竺葵素-3-葡萄糖苷的標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖7所示。

結(jié)果分析

如圖1～5所示，L表示亮度，a表示紅綠值，b表示黃藍(lán)值，C表示色彩飽和度，h表示色度角，數(shù)據(jù)表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤(n＝3)，圖中同一時期不同字母表示差異顯著(P<0.05)。

隨著草莓果實的發(fā)育，不同光質(zhì)處理后，其表面色澤有明顯的變化。前期不同處理下的果實紅綠值a為負(fù)，說明果實還處于綠果期?；ê?1d，各光質(zhì)處理下果實的亮度L升高且紅光、藍(lán)光和紅藍(lán)光顯著高于對照白光，表明果實開始褪綠，而紅光、藍(lán)光及紅藍(lán)光更明顯，這跟肉眼觀察的現(xiàn)象一致，到28d草莓果實已經(jīng)有不同程度的著色，其中紅光，藍(lán)光及紅藍(lán)光的亮度L，色度角h都明顯降低，同時紅綠值a，色彩飽和度C顯著高于對照白光。從圖1中還可看出，果實呈色后，a值有一個下降的過程，果實顏色變淺，但紅光、藍(lán)光及紅藍(lán)光下果實L，C低于白光，說明其果實顏色雜合，種類可能較多。

如圖6所示，其中，WL：白光，RL：紅光，BL：藍(lán)光，RBL：紅藍(lán)光，圖2為pH示差法測定草莓果實中花青素含量的結(jié)果，pH示差法顯示，在花后14d和21d時，草莓果實中沒有花青素積累，草莓從花后28d開始積累花青素，并且經(jīng)紅光、藍(lán)光和紅藍(lán)光處理后的草莓果實，其內(nèi)的花青素含量顯著高于對照白光，但在后期紅光下草莓果實內(nèi)的花青素含量低于對照白光，藍(lán)光高于白光，但都不顯著，而紅藍(lán)光下一直維持較高的含量并顯著高于其它三種光質(zhì)。以上表明，藍(lán)光和紅藍(lán)光能夠提高草莓花青素的含量，其中以紅藍(lán)光的效果最為顯著。

由圖1～6可知，紅光、藍(lán)光以及紅藍(lán)光處理均有助于草莓果實提早著色，而藍(lán)光和紅藍(lán)光能夠提高草莓花青素的含量，尤其是紅藍(lán)光效果最佳。

圖7為天竺葵素-3-葡萄糖苷(Pg3G)的標(biāo)準(zhǔn)曲線，圖8為樣品色譜圖，其中，標(biāo)準(zhǔn)曲線的相關(guān)系數(shù)R²＝0.9998，表明其具有良好的線性關(guān)系，從樣品的色譜圖也可以看出，該測定方法基線平穩(wěn)、出峰穩(wěn)定，目標(biāo)成分的分離度好，是一種可靠的分析方法，適合于草莓及其他植物Pg3G的測定。

圖9為不同光質(zhì)處理下“豐香”草莓果實內(nèi)的花青素含量變化圖，其中，WL：白光，RL：紅光，BL：藍(lán)光，RBL：紅藍(lán)光，從圖中可以看出，“豐香”草莓在開花21d以后才逐漸顯色，且不同光質(zhì)處理下花青素含量具有差異，在花后25d時，草莓果實內(nèi)花青素含量關(guān)系為：藍(lán)光>紅光>紅藍(lán)光>白光，而后期在紅藍(lán)光處理下，草莓果實內(nèi)的花青素含量顯著高于其它光質(zhì)，紅光下含量最低。以上可說明紅光、藍(lán)光和紅藍(lán)光能夠讓草莓提早著色，但后期藍(lán)光和紅藍(lán)光比對照白光更有助于花青素積累，其中紅藍(lán)光效果最佳。