專利名稱:一種采后誘導紅色砂梨著色的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及水果著色技術領域：
，尤其涉及一種紅色砂梨采后著色方法。
背景技術：
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展.果樹學報21:252-257.)。砂梨果實成熟時，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，如中國國家種質資源武漢砂梨圃早期收集到的國內外砂梨品種資源共304份，紅梨資源僅有8份(張文炳，張浚如，李學林，舒 群.1997.云南紅皮梨種質資源及其利用.中國南方果樹26:38-39.)。果樹種質資源目錄(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%。隨著消費者對梨果實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，嚴重影響了果實特有外觀品質的展現(xiàn)，直接導致其經(jīng)濟效益的下降。
紅色砂梨為我國特有,其栽培在世界范圍內沒有先例，生產(chǎn)中調控紅色砂梨著色的措施極其匱乏。曾有研究者利用果實套袋技術調控紅色砂梨的著色，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套上小白袋，一個月后套上不透光的果袋，直到果實成熟前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)，但是套袋技術主要是在釆前對紅色砂梨進行著色調控，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“滿天紅”和“美人酥”最佳著色光溫條件。
蘋果上的相關研究表明，不同蘋果品種對溫度的響應有所不同，對多數(shù)蘋果而言，低溫有利于誘導其果皮花青苷的積累，高溫則反之。低溫(17°C)條件下UV-B/白光誘導蘋果 “ Iwai ”、“Sansa”、“Tsugaru”、“Homei Tsugaru” 和 “Akane” 著色效應顯著優(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“Jonathan”著色效應顯著優(yōu)于低溫(15°C)。
蘋果上研究發(fā)現(xiàn)，光質和光強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.)。不同光質在誘導蘋果花青苷合成的效應上存在較大差異，一些光質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。光強影響果實花青苷的合成，樹冠外圍的蘋果果實明顯比內膛的要紅，原因是光照強度高(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，該方法將達到生理成熟期未著色的砂梨置于UV-B光強為I 2 ii mol m 2 s /白光光強為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，但誘導“滿天紅”和“美人酥”著色效果不佳。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供了一種采后誘導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著色不充分，不穩(wěn)定，進而影響果實外觀品質，市場價值低的問題。
一種采后誘導紅色砂梨著色的方法，包括將達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 0.2 0.5iimol m 2 s1,白光光強 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，溫度過高，酶鈍化，不利于花青苷的生物合成，試驗證明溫度在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，果實花青苷含量隨溫度的升高而降低，在17°C時其含量達到最大值，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，果實花青苷含量隨溫度的升高而降低，在12°C處理條件下，其含量達到最大值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，促進酶的合成或活化，提高碳水化合物的含量?；ㄇ嘬障嚓P生物合成酶如PAL、CHS、DFR和UFGT等都是光調節(jié)酶，光照可以誘導這些酶活性的提高，促進花青苷積累和果實著色，其中光照的強度及光質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光強為0. 2 0. 3 ii mol nT2 s-1,所述白光光強為500 550 u mol m2 s-1,在該范圍，紅色砂梨著色效果更佳，根據(jù)實施例的實驗數(shù)據(jù)，UV-B光強為0. 28 u mol m_2 s—1，白光光 強為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，專用于促進紅色砂梨果實著色，能夠更為有效誘導紅色砂梨果實花青苷合成，提高其外觀品質，該方法比現(xiàn)有技術效果更佳，更具有針對性，本發(fā)明設計合理，操作簡便，投入和運行成本均較低，適合大規(guī)模操作。


圖I為實施例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。
具體實施方式
紅色砂梨品種“美人酥”和“滿天紅”果實，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天給果實套上不透光雙層果袋，直至達到生理成熟期。成熟果實采收后立即運回實驗室，挑選大小均一、無機械傷、無裂果、無病蟲和無腐爛的果實用作處理。
然后將果實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，測定果實的色差后，用削皮器分離果實近光面的果皮，立即置于液氮中速凍，按所測指標的需求量分裝成袋，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”果實為材料，對“美人酥”和“滿天紅”最佳著色溫度條件進行研究。選擇樹齡、生長勢和負載量基本一致的6株“美人酥”和“滿天紅”掛牌作為試驗用樹，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果袋直至采收。
成熟果實采收后立即運回實驗室，挑選大小均一、無機械傷、無裂果、無病蟲和無 腐爛的果實用作處理。試驗處理如下將果實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小時內由21°C逐步升至33°C，再由33°C逐步降至21°C)處理。試驗設3組重復，每組10個果實。處理IOd后取樣，測定果實的色差后，用土豆削皮器分離果實近光面的果皮，立即置于液氮中速凍，按所測指標的需求量分裝成袋，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處理條件下，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，但在不同溫度處理條件下，色澤存在顯著差異(圖I)?！皾M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變溫和恒溫處理條件下的著色均不佳，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處理條件下，分別達到 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”在不同溫度處理條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，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，隨溫度的升高而降低，“滿天紅”和“美人酥”花青苷含量在32°C處理條件下為最低，分別為 0. 52mg Cy-3-glal00g-1FW 和 0. 09mg Cy-3-gla IOOg-1FW (圖 3)?？傮w而言，27°C變溫略優(yōu)于恒溫，但兩者的差異未達到顯著水平(圖3)。
實施例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”果實為材料，對“滿天紅”最佳著色光照條件進行研究。選擇樹齡、生長勢和負載量基本一致的6株“滿天紅”掛牌作為試驗用樹，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果袋直至采收。
成熟果實采收后立即運回實驗室，挑選大小均一、無機械傷、無裂果、無病蟲和無腐爛的果實用作處理。試驗處理如下將果實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)中進行IOd處理。生長室的設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)。試驗設3組重復，每組10個果實。處理IOd后取樣，測定果實的色差后，用土豆削皮器分離果實近光面的果皮，立即置于液氮中速凍，按所測指標的需求量分裝成袋，保存在_80°C，果皮用于花青苷含量的測定。
結果表明不同光質對紅色砂梨的誘導效果不同，單獨白光能夠誘導“滿天紅”產(chǎn)生輕微著色，而單獨UV-B未能誘導“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效應不同(圖4和圖5)。
光強對紅色砂梨著色具有重要影響，本試驗中，同時使用4個白光光源的前提下，2個UV-B光源較I個具有更好的誘導效果，色澤參數(shù)C值更大，而亮度L*和色調角h°值更小，這說明UV-B的強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個具有更好的誘導效果，色澤參數(shù)C值更大，而I；和h°值更小，說明白光的強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，光強越強，誘導效果越好。
UV-B和白光具有顯著地互作增益現(xiàn)象，本研究結果表明，2個UV-B光源和8個白光光源同時使用較單獨使用相同強度的任一光源均具有更好的誘導效果，色澤參數(shù)C值更大，而I；和ho值更小(圖4和圖5)。花青苷含量與色澤一致，單獨UV-B僅能誘導“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,單獨白光顯著優(yōu)于UV-B， 花青苷最終含量達到I. 14mgCy-3-gla IOOg4FW (圖6)。本試驗中，同時使用4個白光光源的前提下，2個UV-B光源誘導花青苷積累量較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任一光源具有更好的誘導效果，提高花青苷含量均達到6倍以上(圖 6)。
權利要求
1.一種采后誘導紅色砂梨著色的方法，包括將達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 光強為 0.1 CLSiimol^m^s1,白光光強為 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光強為0. 2 0. 3 u mo I m 2 s S所述白光光強為500 550 u mo I m 2 s工。
7.根據(jù)權利要求
6所述的方法，其特征在于，所述UV-B光強為0.28 u mol ^nT2 s—1，所述白光光強為504 u mol JiT2 s'
8.根據(jù)權利要求
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紅色砂梨著色的方法，包括將達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光強為0.1～0.5μmol·m-2·s-1，白光光強為250～550μmol·m-2·s-1；所述紅色砂梨的品種為“滿天紅”或“美人酥”。該方法專用于促進紅色砂梨果實著色，能夠更為有效地誘導紅色砂梨果實中花青苷合成，提高其外觀品質，該方法比現(xiàn)有技術效果更佳，更具有針對性，本發(fā)明設計合理，操作簡便，投入和運行成本均較低，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:浙江大學導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan