避雨栽培对桃果实挥发性物质的影响

摘要

避雨栽培在园艺植物生产中得到了越来越多的应用，而有关该技术对果实挥发性物质形成的影响并不清楚。本文以中国软溶质桃代表品种‘湖景蜜露’和‘玉露’为材料，开展避雨栽培，以露地栽培作为对照，不同成熟阶段分别取样直至商业采收，并进行了采后低温及转货架期的处理，重点研究了采前避雨栽培对桃果实香气品质的调控效应。主要结果如下:
　　1.分析了避雨栽培和露地栽培果园微环境因子的变化。研究发现采用周边通风的方式，再加上棚架结构较高，避雨栽培条件下的空气温度与露地栽培并无明显差异。但是，避雨大棚覆盖的PE膜降低了植物光合作用需要的蓝紫光（430～450nm）和红光（640～660nm），下降幅度为10％-20％。同时，避雨栽培降低了土壤不同深度（地表深10～60cm）的含水量，降低幅度为13％～32％。
　　2.采用电子鼻技术快速分析了避雨栽培和露地栽培桃果实的挥发性物质的整体变化，结果显示DFA分析可以区分避雨栽培与露地栽培的桃果实样品。以‘玉露’果实为例，8月4日和8月7日避雨栽培条件下的样品主要分布在DF2正半轴，而对照的8月4日和8月7日果实主要集中在负半轴;8月10日的桃果实主要聚类在DF2和DF3平面，处理和对照样品分别聚类。上述结果表明避雨栽培处理改变了桃果实的挥发性物质。为了进一步明确挥发性物质的组分与含量变化，采用固相微萃取(SPME)结合气相色谱质谱联用(GC-MS)方法在桃果实中鉴别出包括碳六化合物、醛类、醇类、酯类、内酯类、萜烯类、萜烯类衍生物和苯环化合物等11大类挥发性物质，并开展了定量分析。利用偏最小二乘判别分析(PLS-DA)构建的模型可以明显区分避雨栽培和露地栽培的桃果实的挥发性物质，与电子鼻技术检测的结果相似。根据变量投影重要性指标(VIP)鉴别出了不同栽培模式下浓度具有显著差异的18种挥发性物质，整体趋势表现为避雨栽培果实产生了较高浓度的顺-3-己烯醇、反-2-己烯醇等“青香型”物质，而顺-3-乙酸己烯酯、γ-十一内酯和δ-癸内酯等“果香型”物质含量较低。结合不同栽培模式桃果实的外观品质分析，结果表明露地栽培果实具有相对较高的色差饱和度（C*）和色度角（h°）数值，表现为与高成熟度相关的红色和黄色，而避雨栽培果实以绿色和蓝色为主。以上结果显示，避雨栽培与露地栽培模式下的桃果实成熟进程存在差异。
　　3.避雨栽培果实置于0℃贮藏21d转货架3d发生果肉组织褐变等冷害症状，并随贮藏时间延长而加剧，对照果实出现冷害的时间为低温28d转货架。电子鼻的分析结果显示，利用DFA和SQC模型可以区分不同栽培模式果实低温贮藏期间的样品，容易发生冷害的果实相对聚类。以GC-MS检测的挥发性物质浓度为变量，开展的PCA分析和偏最小二乘判别分析(PLS-DA)可以区分低温贮藏过程中来源于避雨栽培和对照的果实，表明采前的避雨栽培措施影响了果实采后贮藏期间的挥发性物质形成。低温后转货架发生冷害的避雨栽培果实内酯类、酯类、呋喃类和降异戊二烯类等挥发性物质显著含量低于对照果实，冷害越严重浓度越低。以‘湖景蜜露’果实的特征香气物质γ-癸内酯和δ-癸内酯为例，采后低温贮藏28d转货架避雨栽培果实γ-癸内酯和δ-癸内酯浓度分别为对照的62％和43％。挥发性物质的变化趋势与果实褐变等冷害症状发生一致，进一步说明避雨栽培的桃果实在采后贮藏期间具有相对严重的冷害症状。
　　结合避雨栽培和露天栽培果实不同采收阶段的品质差异，以及采后冷害症状的发生规律，认为避雨栽培可能通过改变土壤含水量和光照质量，延迟了桃果实成熟进程，进而对果实香气品质相关的挥发性物质合成起到了调控效应，为进一步开展相关的分子机制研究提供了基础。

目录

声明

致谢

缩略语表

摘要

第一章 文献综述

1．1 桃果实生产与研究的概况

1．2 果实挥发性物质检测与分析技术

1．2．1 电子鼻技术

1．2．2 固相微萃取

1．2．3 气相色谱和气质联用技术

1．2．4 数据多元统计分析

1．3 桃果实挥发性物质组分与代谢途径

1．3．1 桃果实挥发性物质的组成

1．3．2 桃果实挥发性物质的代谢途径

1．4 栽培措施对桃果实挥发性物质的影响

1．5 避雨栽培技术的研究进展

1．5．1 避雨栽培的概述

1．5．2 桃果实的避雨栽培研究

1．6 研究目的与内容

1．6．1 研究目的

1．6．2 研究内容

第二章 材料与方法

2．1 材料与处理

2．2 分析方法

2．2．1 果园环境因子监测

2．2．2 果实色差测定

2．2．3 果实硬度测定

2．2．4 果实可溶性固形物测定

2．2．5 果实褐交指数测定

2．2．6 电子鼻检测

2．2．7 果实挥发性物质的检测

2．2．8 数据统计分析

第三章 避雨栽培对不同采收阶段桃果实香气品质的影响

3．1 避雨栽培对果园微环境的影响

3．1．1 避雨栽培对光照的影响

3．1．2 避雨栽培对温度和水分的影响

3．2 桃果实的生理指标分析

3．3 桃果实挥发性成分的电子鼻感官分析

3．3．1 电子鼻指纹图谱分析

3．3．2 电子鼻传感器响应值的统计分析

3．3．3 电子鼻传感器的聚类分析

3．3．4 电子鼻感官品评DFA分析

3．4 GC-MS技术分析桃果实挥发性物质

3．4．1 桃果实不同种类挥发性物质的含量分析

3．4．2 桃果实挥发性物质的PLS-DA分析

3．5 讨论

第四章 避雨栽培对采后低温贮藏期间挥发性物质的影响

4．1 避雨栽培对低温贮藏过程桃果实硬度与组织褐交的影响

4．2 果实挥发性成分的电子鼻分析

4．2．1 电子鼻指纹图谱分析

4．2．2 电子鼻感官品评模型分析

4．2．3 电子鼻感官品评雷达图分析

4．3 SPME-GC-MS技术分析桃果实挥发性物质

4．3．1 挥发性物质的PCA分析

4．3．2 桃果实不同类别挥发性物质的变化

4．3．3 低温贮藏期间单一挥发性物质含量的变化

4．3．4 桃果实挥发性物质的PLS-DA分析

4．4 讨论

第五章 小结与展望

5．1 小结

5．2 展望

附录

参考文献

作者的简历及在学期间所取得的科研成果