桃生长发育过程中果肉、果皮及叶片色素含量的变化研究

龚林忠，王富荣*，何华平，刘　勇，

王会良1，2，艾小艳1，2

(1.湖北省农业科学院果树茶叶研究所,湖北武汉430064；2.湖北省农业科技创新中心果茶分中心，湖北武汉430064)



桃生长发育过程中果肉、果皮及叶片色素含量的变化研究

龚林忠1，2，王富荣1，2*，何华平1，2，刘勇1，2，

王会良1，2，艾小艳1，2

(1.湖北省农业科学院果树茶叶研究所,湖北武汉430064；2.湖北省农业科技创新中心果茶分中心，湖北武汉430064)

摘要：以红肉桃18(离核、红肉)、红肉桃6(粘核、红肉)、沙红桃(白肉)和锦香(黄肉)4个桃品种为试材，分析了果实生长发育过程中果肉、果皮、叶片中色素含量的变化。结果表明：随着果实的生长发育，4个品种叶片中叶绿素、类胡萝卜素、花青素含量及果皮、果肉中叶绿素含量略有波动或缓慢下降；红肉桃6、红肉桃18和沙红桃3个品种果皮、果肉中类胡萝卜素含量缓慢下降，锦香果肉中类胡萝卜素含量6月上旬开始快速上升，到6月12日时最高达0.014 mg/g；4个桃品种果皮和果肉中花青素含量6月上旬开始上升，其中红肉桃18含量最高，到6月12日达0.15 mg/g；与类胡萝卜素含量一样，果皮、果肉中花青素含量远低于叶片中含量。相关性分析表明，4份桃品种果皮、果肉中叶绿素和类胡萝卜素含量均呈显著正相关，红肉桃6、红肉桃18果皮、果肉花青素含量与叶绿素、类胡萝卜素含量均呈负相关。

关键词：桃；生长发育；叶绿素；类胡萝卜素；花青素；含量

桃(PrunuspersicaL. Batsch)味道鲜美，色泽艳丽，营养丰富，深受广大消费者的喜爱。果肉颜色是水果的重要外观品质，是影响消费者食用的重要感官指标，桃按果肉颜色可分为白肉、黄肉、红肉等类型[1]，其中红肉桃以其红色的果肉和富含天然色素而越来越多地受到关注。研究[2]认为，黄肉桃富含较高的类胡萝卜素，红肉桃富含丰富的花青素[3]。

叶绿素是植物进行光合作用的主要色素，有造血、提供维生素、解毒、等多种用途；类胡萝卜素为脂溶性的天然色素，花青素是植物的次生代谢产物中的类黄酮物质，是一种天然的水溶性色素，二者普遍分布于植物花瓣、果实、茎和叶等器官，使其呈现橙色、红色、紫色及蓝色等，研究认为类胡萝卜素和花青素具有许多药理作用，包括抗氧化、抗癌、抗突变及保护心血管、眼睛等，如何提高植物中天然色素的种类和含量是目前的研究热点之一[4-5]。胡亚东等[6]通过HPLC认为桃中花青素是矢车菊素-3-葡萄糖苷，许建兰[7]研究了红肉桃果实发育中花青素、叶绿素、类胡萝卜素含量，章秋平研究了红肉桃果实色素与糖酸含量变化的关系[7]，对桃果实中类胡萝卜素、花青素、叶绿素含量及其果实呈色相关性的研究较少，本试验通过对两种类型的红肉桃(离核、粘核)以及白肉、黄肉类型共4份资源生长发育不同阶段果肉、果皮、叶片色素含量的变化进行分析，旨在揭示桃生长发育过程中果肉、果皮与叶片的呈色规律，为桃生产栽培和调节胡萝卜素、花青素含量提供科学理论依据。

1材料与方法

1.1材料

以5年生的红肉桃18(离核红肉桃)[8]、红肉桃6(粘核红肉桃)[8]、沙红桃(白肉)和锦香(黄肉)为试验材料，取自湖北省农业科学院果树茶叶研究所桃试验园，树体生长、立地条件和管理水平基本一致。

1.2方法

1.2.1取样果实及叶片实验材料从4月24日(约盛花后30 d)开始取样，每15 d左右取样一次，直至果实成熟，每品种取样4～5次。

叶片：取一年生枝条中部(基部往上第6片叶)叶片，洗净、晾干、去中脉、剪碎。

果实：取树冠上、中、下部果实共5个，立即带回实验室，分离果皮和果肉，并切碎。

1.2.2测定叶绿素及类胡萝卜素含量的测定：称取0.5～1.0 g样品，用体积分数95%的乙醇避光浸提，每个处理重复3次，用UV-Vis 8500型紫外可见分光光度计分别在665，649，470 nm进行比色测定吸光度[9]。

花色苷含量测定的具体方法参照杨夫臣等[10]的方法。

1.3数据处理及分析

1.3.1叶绿素含量计算Ca=13.95A665-6.88A649

(1)

Cb=24.96A649-7.32A665

(2)

C=Ca+Cb

(3)

Cx·c=(1 000A470-2.05Ca-114.8Cb)/245

(4)

式中：Ca、Cb分别为叶绿素a、b的浓度,C分别为总叶绿素的浓度；Cx·c为类胡萝卜素的总浓度；A665、A649、A470分别为叶绿体色素提取液在波长665,649,470 nm下的吸光度。

叶绿体色素的含量(mg/g)=(色素的浓度×提取液体积×稀释倍速)/样品鲜质量

(5)

1.3.2花青素含量计算

花青素含量(mg/g)=(A×V×1 000×455.2)/(29 600×d×m)

(6)

A为最大吸收波长处(530 nm)吸光度；V定容体积(L);1 000为g换算成mg的扩大倍数；455.2为矢车菊素-3-葡萄糖苷的分子质量(g/mol)；29 600为矢车菊素-3-葡萄糖苷的浓度比吸收系数(L·(mol·cm-1);d为比色杯光径(cm);m为鲜质量(g)。

1.3.3数据分析采用Excel和SAS 8.1统计软件，对测得数据进行计算、统计、比较分析。

2结果与分析

2.1桃生长发育过程中几种色素含量的变化

2.1.1叶片、果皮、果肉叶绿素含量的变化4个桃品种叶片总叶绿素含量的变化如图1a所示，红肉桃6叶片的叶绿素含量基本稳定，从4月24日到6月12日，其叶片叶绿素含量在2.40～3.00 mg/g，到6月26日有所下降，为1.47 mg/g；沙红桃叶片的叶绿素含量在4月24日、6月12日含量相对较高，超过2.20 mg/g，在5月13日和6月26日则较低，不到1.50 mg/g；而锦香和红肉桃18叶片的叶绿素含量变化趋势在5月份完全相反，锦香5月上旬缓慢下降，5月下旬快速上升，到5月29日含量最高达3.89 mg/g，之后缓慢下降，而红肉桃18 从5月上旬缓慢上升，之后快速下降，到5月29日仅为0.45 mg/g，6月12日含量又开始上升到2.00 mg/g。

4个桃品种果皮的叶绿素含量变化一致，所有品种在幼果期含量较高，5月下旬果实转色后含量开始下降，果皮着色较差的锦香桃叶绿素含量最高(图1b)。

3种不同果肉颜色的桃果肉中叶绿素含量也不同(图1c)，红肉桃(红肉桃6、红肉桃18)和白肉桃(沙红桃)叶绿素含量变化一致，从4月24日到成熟时含量一直下降，而锦香(黄桃)果肉叶绿素含量5月上中旬降低，到6月上中旬含量又缓慢上升，且含量远高于红肉、白肉桃。

图1　桃果实发育过程中总叶绿素含量的变化Fig.1　Changes of chlorophyll content in various flesh color peach cultivars during fruit development

2.1.2叶片、果皮、果肉类胡萝卜素含量的变化从图2a中可以看出，红肉桃(红肉桃6、红肉桃18)和白肉桃(沙红桃)叶片中类胡萝卜素含量从4月24日到果实成熟缓慢下降或略有波动，变化趋势基本一致；而黄肉桃(锦香)的叶片类胡萝卜素含量在5月下旬快速升高，到5月29日含量最高，达0.60 mg/g，随后含量虽然又开始下降，但都高于0.10 mg/g以上。

果皮中类胡萝卜素含量与其叶片的类胡萝卜素含量变化趋势一致，红肉桃和沙红桃一直缓慢下降或者略有波动，黄肉桃锦香的类胡萝卜素含量则下降缓慢，且远高于红肉和白肉桃含量(图2b)。

果肉的类胡萝卜素含量如图2c所示，红肉桃(红肉桃6、红肉桃18)和白肉桃(沙红桃)5月12日前下降迅速，5月中旬到6月份果实采收期间，其含量下降缓慢；而黄肉桃(锦香)类胡萝卜素含量5月12日前和其它几种类型桃一样下降较快，但5月中下旬开始缓慢上升，到6月上旬其含量快速升高，6月12日含量最高达0.014 mg/g，远高于其它2种类型桃的含量。

同一品种相同时间采取的果肉、果皮中类胡萝卜素含量远低于叶片中类胡萝卜素含量，而果肉中类胡萝卜素含量又低于果皮中类胡萝卜素含量。如果肉中类胡萝卜素含量最高的锦香黄桃，在4月24日、6月12日两个高峰含量分别为0.0136 mg/g、0.014 mg/g，而同期叶片中类胡萝卜素含量分别为0.559 0 mg/g、0.437 7 mg/g，为果肉中类胡萝卜素含量的41倍、31倍。

图2　桃果实发育过程中类胡萝卜素含量的变化Fig.2　Changes of carotenoid content in various flesh color peach cultivars during fruit development

2.1.3叶片、果皮、果肉花青素含量的变化从图3a可以看出，3种果肉颜色的桃叶片中花青素含量变化一致，5月上旬略有下降，5月中下旬快速上升，6月上旬又开始降低，不同果肉颜色的桃品种叶片花青素含量相互间无明显变化规律。

从图3b中可以看出，到5月29日之前，3种果肉颜色的桃果皮中花青素含量一直下降，从6月上中旬到果实成熟前含量开始增高，其中红肉桃(红肉桃6、红肉桃18)增加迅速，其次是白肉桃(沙红桃)，而黄肉桃锦香的叶片中花青素含量增加相对缓慢，远低于红肉桃。

从图3c中可以看出，果肉中花青素含量在5月底之前含量较低，而且缓慢下降，6月上中旬果实成熟前红肉桃(红肉桃6、红肉桃18)和黄肉桃(锦香)迅速增高，其中红肉桃18增加最快，其完熟采收时最高含量达0.15 mg/g，锦香黄桃完熟采收时(6月26日)和红肉桃6完熟采收时(6月12日)花青素含量接近，分别为0.06 mg/g、0.04 mg/g。

与类胡萝卜素含量一样，果肉、果皮中花青素含量远低于叶片中花青素含量，果肉中花青素含量低于果皮中花青素含量。同样，果肉中花青素含量最高的红肉桃18在4月24日、6月12日分别为0.024 4 mg/g、0.1487 mg/g，而同期叶片中花青素含量则为0.328 2 mg/g、0.388 5 mg/g，分别是果肉中花青素含量的13倍、3倍。

图3　桃果实发育过程中花青素含量的变化Fig.3　Changes of anthocynin content in various flesh color peach cultivars during fruit development

2.2桃果实叶绿素、类胡萝卜素、花青素含量的相关性分析

2.2.1果肉中叶绿素、类胡萝卜素、花青素含量变化的相关性分析3种果肉颜色的桃果肉中色素含量变化的相关性如表1所示，红肉桃(红肉桃6、红肉桃18)叶绿素和类胡萝卜素含量呈正相关，相关性系数均为0.99以上，达到极显著水平，其叶绿素与花青素、类胡萝卜素与花青素的含量呈负相关，相关性不显著；白肉桃(沙红桃)叶绿素和类胡萝卜素含量之间、叶绿素和花青素含量之间、类胡萝卜素和花青素含量之间呈正相关，相关性系数分别为0.991、0.997、0.984，都达到差异水平；黄肉桃叶绿素、花青素、类胡萝卜素含量间也均呈正相关关系，其叶绿素含量和类胡萝卜素含量之间达差异显著水平。

2.2.2果皮中叶绿素、类胡萝卜素、花青素色素含量变化的相关性分析红肉桃(红肉桃18、红肉桃6)、白肉桃(沙红桃)果皮中色素含量变化的相关性一致(表2)，叶绿素和类胡萝卜素含量之间呈正相关，达到显著水平，花青素与叶绿素、花青素与类胡萝卜素含量呈负相关；黄肉桃(锦香)叶绿素含量与类胡萝卜素含量呈正相关，达显著水平，花青素和叶绿素含量呈正相关，相关系数仅0.01，花青素和类胡萝素含量呈负相关。

表1　果肉中叶绿素、类胡萝卜素、花青素含量变化的相关性

表2　果皮中叶绿素、类胡萝卜素、花青素含量变化的相关性

2.2.3叶片中叶绿素、类胡萝卜素、花青素色素含量变化的相关性分析从表3可以看出，除红肉桃18叶片叶绿素含量和花青素含量呈负相关外，其它叶片中叶绿素、类胡萝卜素、花青素含量都呈正相关，其中红肉桃18、锦香的叶绿素含量与类胡萝卜素含量达显著水平。

表3　叶片中叶绿素、类胡萝卜素、花青素含量变化的相关性

3结论与讨论

3.1不同果肉颜色的桃主要色素

红肉桃(红肉桃6、红肉桃18)果肉中富含花青素，本实验中红肉桃果肉花青素平均含量0.046 8 mg/g (红肉桃18)、0.030 9 mg/g(红肉桃6)，最高为0.148 7 mg/g(红肉桃18)、0.056 8 mg/g(红肉桃6)，而白肉和黄肉桃中花青素平均含量仅为0.013 5 mg/g和0.016 4 mg/g，最高时也分别仅为0.027 1 mg/g、0.019 5 mg/g，两者相差2～4倍，与章秋平等[7]研究结果相同，认为红肉桃与白肉、黄肉桃花色素含量差异显著，且红肉桃品种间的花色苷含量有差异。黄肉桃(锦香)富含类胡萝卜素，其果实成熟时果肉中类胡萝卜素含量为0.011 5～0.014 1mg/g，远高于红肉、白肉桃果实成熟时的0.000 1～0.001 4mg/g；黄肉桃(锦香)果皮、叶片中类胡萝卜素含量也略高于红肉桃(红肉桃6、红肉桃18)和白肉桃(沙红桃)。

3.2不同器官中色素含量的差异

同一品种相同时间采取的果肉、果皮类胡萝卜素、花青素含量远低于叶片中类胡萝卜素、花青素含量，而果肉中类胡萝卜素、花青素含量又低于果皮中类胡萝卜素、花青素含量。

3.3桃生长发育过程中色素含量的变化

叶片中叶绿素含量在不同生产发育过程中相对稳定，含量大多在1.50～3.00 mg/g；除锦香外，其它品种果皮和果肉中叶绿素含量呈下降趋势；4个桃品种在生长发育过程中叶片类胡萝卜素含量呈缓慢下降趋势，红肉桃(红肉桃18、红肉桃6)和白肉桃(沙红桃)果皮和果肉中类胡萝卜素含量也呈下降趋势，其中果肉中类胡萝卜素含量到果实成熟时几乎为零，仅0～0.000 4 mg/g，而黄肉桃(锦香)果皮中类胡萝卜素含量一直较高且保持稳定，果肉中类胡萝卜素含量前期虽有所下降，但6月上旬开始快速上升，到6月12日含量最大，达0.014 1 mg/g，与颜少宾等[2]研究结果相同；4个品种叶片花青素含量基本稳定，果皮和果肉中花青素含量6月底之前略微下降，到6月上旬果实成熟前开始升高，其中红肉桃18增加最快，锦香增加最慢。

3.4桃生长发育过程中色素含量的相关性

本研究表明，3种果肉颜色的桃叶片、果肉、果皮的叶绿素与类胡萝卜素含量呈正相关，红肉桃(红肉桃18、红肉桃6)果皮、果肉中花青素与叶绿素、花青素与类胡萝卜素含量呈负相关，与许建兰[3]红肉桃果实花青苷与类胡萝卜素含量呈正相关研究结果相反，与富士系苹果果皮的研究结果一致[11]，而黄肉桃(锦香)、白肉桃(沙红桃)果肉中花青素与叶绿素、花青素与类胡萝卜素含量相关性呈正相关。

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The Changes in Contents of Pigments in Flesh,Peel and

Leaf of Peach During Fruit Development

GONG Lin-zhong1,2,WANG Fu-rong1,2*,HE Hua-ping1,2，

LIU Yong1,2,WANG Hui-liang1,2,AI Xiao-yan1,2

(1.Institute of Pomology and Tea,Hubei Academy of Agricultural Sciences,Wuhan 430209,China;2.Pomology and Tea Sub-center of Hubei Innovation Center of Agricultural Science and Technology,Wuhan 430209,China)

Abstract:The changes in the pigment content in flesh,peel and leaf during the process of fruit growth were analyzed in four peach varieties,including blood-flesh peach 18 (freestone,red-flesh),blood-flesh peach 6 (clingstone,red-flesh),Shahong peach (white-flesh) and Jing xiang peach (yellow-flesh).The results indicated that the contents of chlorophyll,carotenoid and anthocyanin decreased slowly in leaves of the four peach varieties during fruit development,the chlorophyll contents decreased slowly in both skin and flesh.The contents of carotenoid in skin and flesh of blood-flesh peach 18,blood-flesh peach 6 and Shahong peach decreased

slowly,whereas the contents of carotenoid in flesh of Jing xiang peach began to increase gradually in early June,and rose to 0.014 mg/g on June 12th,then decreased slowly.The anthocyanin contents in both skin and flesh of the four peach varieties increased gradually in early June.The content of anthocyanin of blood-flesh peach 18 was the highest among the tested varieties,and its value was 0.15mg/g on 12 June.Similar to the carotenoid content,the content of anthocyanin in leaves was much higher than that in skin and flesh.The chlorophyll contents were positive correlated with carotenoid contents in both skin and flesh of the four peach varieties.However,the anthocyanin contents were negatively correlated with the chlorophyll and carotenoid contents in blood-flesh peach 18 and blood-flesh peach 6.

Key words:peach;development;chlorophyll;carotenoid;anthocyanin;content

作者简介：龚林忠(1977—)，男，副研究员，主要从事果树栽培与育种研究，E-mail:gonglinzhong@126.com；*为共同第一作者。

基金项目：国家现代产业技术体系项目(CARS-31-Z-11)和湖北省公益性研究项目(2013BBB09)

收稿日期：2015-08-03修回日期：2015-09-09

中图分类号：S662.1

文献标志码：A

文章编号：1000-2286(2015)06-0982-06

龚林忠，王富荣，何华平，等.桃生长发育过程中果肉、果皮及叶片色素含量的变化研究[J].江西农业大学学报，2015，37(6)：982-987.