柑橘黃龍病對砂糖橘果實品質(zhì)的影響

王圣通，鄭 正，鮑敏麗，許美容，鄧曉玲

(華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 柑橘黃龍病研究室，廣東 廣州 510642)

(Citrus Huanglongbing Research Laboratory， South China Agriculture University， Guangzhou 510642， China )

?

柑橘黃龍病對砂糖橘果實品質(zhì)的影響

王圣通，鄭 正，鮑敏麗，許美容，鄧曉玲

(華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 柑橘黃龍病研究室，廣東 廣州 510642)

為了綜合評價黃龍病(Huanglongbing，HLB)對砂糖橘果實品質(zhì)的影響，文章以健康砂糖橘植株和具有HLB癥狀植株上采的果實為試驗材料，對兩類果實的外觀、內(nèi)在、感官、果皮及果肉著色等品質(zhì)指標(biāo)進行量化比較。結(jié)果表明，與健康砂糖橘相比，感染HLB的果實單果重明顯變小變輕，果形發(fā)生顯著變化，可溶性固形物、維生素C含量、固酸比、可食率和出汁率顯著減小，而可滴定酸含量及果實硬度明顯增加；兩類果實在果皮及果肉著色上差異顯著。通過人為感官評價，感HLB果實的綜合風(fēng)味明顯下降，果實萎縮，部分變僵硬，果實有異味，食用價值變低。HLB對砂糖橘的大小、果形、果實硬度、果皮果肉色澤亮度、感官及內(nèi)質(zhì)存在顯著影響，造成砂糖橘品質(zhì)嚴(yán)重下降，應(yīng)高度重視砂糖橘感染黃龍病的防控。

砂糖橘；黃龍病；果實品質(zhì)；感官評價

(CitrusHuanglongbingResearchLaboratory，SouthChinaAgricultureUniversity，Guangzhou510642，China)

砂糖橘(CitrusreticulateBlanco cv. Shatangju)又名“十月橘”，原產(chǎn)于廣東省四會市，后輻射擴種到廣東清遠、云浮、肇慶以及廣西、福建等省(區(qū))[1]，經(jīng)濟效益較高，具有廣闊的市場發(fā)展前景。但近年來，由于黃龍病的擴散蔓延，南方各省砂糖橘的種植面積和產(chǎn)量日益減少，果實品質(zhì)也有不同程度的下降，嚴(yán)重阻礙了包括砂糖橘在內(nèi)的柑橘產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

柑橘黃龍病被認(rèn)為是世界范圍內(nèi)柑橘生產(chǎn)上的毀滅性病害[2]，它是由限制于篩管候選韌皮部桿菌屬(CandidatusLiberibacter spp.)所引起的，存在于我國的是經(jīng)由亞洲柑橘木虱傳播的亞洲種，現(xiàn)已廣泛分布于亞洲、美洲、非洲等多個國家和地區(qū)，首次報道于中國的潮汕地區(qū)[3]。黃龍病為害后的癥狀比較復(fù)雜，有斑駁黃化、均勻黃化、缺素狀黃化3種類型。隨著病害發(fā)病程度的增加，感病樹容易早期落果[4]。盡管有癥狀枝條上的部分果實在正常采收前就已落地，仍有相當(dāng)一部分的果實留掛在樹上，可以采摘收獲，但果實品質(zhì)發(fā)生了變化[5]。自從首次通過PCR技術(shù)確認(rèn)了廣東四會地區(qū)砂糖橘上黃龍病的存在以來[6]，此品種黃龍病的發(fā)生日益嚴(yán)重，目前尚缺乏黃龍病對砂糖橘整體品質(zhì)影響的相關(guān)研究。加強相關(guān)研究，對于描述黃龍病的重要性及評估其對產(chǎn)業(yè)造成的損失意義重大。

本研究通過比較健康砂糖橘和感黃龍病砂糖橘果實的外觀、內(nèi)質(zhì)、著色以及感官方面品質(zhì)，具體量化了黃龍病對砂糖橘果實品質(zhì)的影響，以期為科學(xué)評估黃龍病對砂糖橘產(chǎn)業(yè)造成的損失提供理論依據(jù)，同時為此病害的為害機理研究奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗地點與材料

供試材料為8年生的砂糖橘(CitrusreticulateBlanco cv. Shatangju)，果實于2014年12月25日采自廣東清遠市太平鎮(zhèn)信達農(nóng)場的健康植株和黃龍病癥狀植株的典型癥狀枝條，果園管理栽培水平及立地條件基本一致。于每株樹冠外圍的東西南北中5個方位各隨機采摘2個果實，同時采集所采果實附近的葉片帶回實驗室檢測，以確定是否感病。采集的果實及葉片樣品放入保鮮袋中并立即運回華南農(nóng)業(yè)大學(xué)柑橘黃龍病研究室，清洗后進行各品質(zhì)指標(biāo)測定。將果實分為健康果實和黃龍病果實，各自隨機混勻，各選取20個果實用于單果重及果形測定；選取10個果實用于內(nèi)在品質(zhì)及其他外觀品質(zhì)測定；選取15個果實用于果皮色差值測定，單果為1次重復(fù)。

1.2 黃龍病病原的檢測

將葉片用清水擦拭干凈，稱取鮮葉脈100 mg并剪碎，采用植物DNA提取試劑盒(OMEGA， E.Z.N.A.TM)并按照說明書抽提葉脈總DNA。設(shè)置ddH2O為空白對照，以感病樣品DNA為陽性對照，健康樣品DNA作為陰性對照，利用黃龍病病原的特異性引物OI1/OI2c對樣品進行PCR檢測[7]，以判斷植株中是否存在黃龍病病原菌(CandidatusLiberibacter asiatics)。

1.3 外觀及內(nèi)在品質(zhì)的測定

電子天平稱量單果質(zhì)量，果實剝皮榨汁后稱量果皮質(zhì)量及殘渣質(zhì)量，計算可食率和出汁率；電子游標(biāo)卡尺測定果實縱徑、橫徑及果皮厚度，計算出果形指數(shù)(縱徑與橫徑的比值)； INSTRON5542型果蔬硬度計測試機測定果實硬度，沿果實不同赤道部位測定3次，取平均值。

手動榨汁機榨取砂糖橘果實汁，4層紗布過濾，糖酸折射儀測定可溶性固形物及可滴定酸(以檸檬酸計)含量； 2，6-二氯靛酚鈉滴定法測定維C含量[8]。

可食率/%=(全果質(zhì)量-全果皮質(zhì)量)/全果質(zhì)量×100

出汁率/%=全果汁質(zhì)量/全果質(zhì)量×100

1.4 果實色澤的測定

MINOLTA CR-300型全自動色差計測定砂糖橘果實的色差，分別測定果皮及果肉的著色狀況。將果實橫切后選取不同部位測定果肉色差，單果測6次，取平均值；分別選取果實的上、赤道及下部測定果皮色差，取平均值。

1.5 果實的感官評價

參考并改良Obenland等[9]的方法對砂糖橘進行人為感官評價。由10位經(jīng)培訓(xùn)后的專業(yè)人員從兩類果實中隨機選取砂糖橘品嘗并打分。各評價指標(biāo)：甜味度(9—濃甜，1—無甜味)；酸味度(9—濃酸，1—無酸味)；果肉飽滿度(9—極飽滿，1—干癟)；異味度(9—極重，1—無異味)；柑橘綜合風(fēng)味(9—極好，1—極差)，以上品質(zhì)指標(biāo)均在1～9分區(qū)間內(nèi)打分。

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

采用Excel 2007軟件進行試驗數(shù)據(jù)處理并制圖，應(yīng)用SPSS 19.0軟件進行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 黃龍病菌的分子檢測

PCR檢測發(fā)現(xiàn)，從具有黃龍病癥狀植株上采集的樣品均擴增出1 167 bp的目的條帶，而健康植株上采集的樣品均未擴增出目的條帶，此結(jié)果與預(yù)期相符。由此可從分子水平上證實，所選的健康砂糖橘植株未感染黃龍病病原，而有黃龍病癥狀的植株均感染了黃龍病病原(圖1)。

M： DNA Marker 2000； 1～6： 健康植株； 7～12： 黃龍病癥狀植株； +： 陽性對照； -： 陰性對照； H2O： 空白對照。圖1 采集樣品柑橘黃龍病病原16S rDNA的PCR擴增結(jié)果Fig.1 16S rDNA PCR results of healthy and HLB-infected Shatangju samples

2.2 黃龍病對果實外觀品質(zhì)的影響

健康砂糖橘和感黃龍病砂糖橘的外觀品質(zhì)比較結(jié)果見表1。與健康樹上采集的砂糖橘果實相比，感病枝條上采的果實外觀性狀變化明顯，果形發(fā)生顯著變化。果實縱橫徑、單果重顯著減小，而果形指數(shù)、殘渣占果實比重及果實硬度顯著增大。其中，健康的砂糖橘果實更扁圓，果形指數(shù)為0.75，而感病果實的果形指數(shù)達到0.87；感病果實的平均單果重僅為30.32 g，而健康果實的單果重近43.46 g；健康果的果實硬度較小，約為14.97 N，而果實感病后硬度增大到34.91 N；兩類果實在果皮厚度、果皮占果實比重上的差異不顯著，在其他外觀品質(zhì)指標(biāo)上均差異顯著，表明黃龍病對砂糖橘果實外觀品質(zhì)的影響較大。

表1 健康砂糖橘和感黃龍病砂糖橘的外觀品質(zhì)比較

Table 1 Comparison of exterior quality of healthy and HLB-infected Shatangju

注: *表示差異達顯著水平(P<0.05)，**表示差異達極顯著水平(P<0.01)。下同。

2.3 健康砂糖橘和感黃龍病砂糖橘果實內(nèi)在品質(zhì)的比較

通過比較健康砂糖橘和感黃龍病砂糖橘的內(nèi)在品質(zhì)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：感黃龍病砂糖橘的可溶性固形物及維生素C含量明顯降低，而可滴定酸含量顯著升高，相應(yīng)的固酸比亦顯著減小。其中，健康砂糖橘的可溶性固形物(TSS)含量達到11.35%，而感病果實僅為7.75%；與健康砂糖橘相比，感病果實的可溶性固形物含量減少了3.6百分點，維生素C含量減少了24.25%；感病果實的固酸比僅為16.27，極顯著小于健康果實的26.61；兩類果實在出汁率及可食率上的差異不顯著。說明除出汁率和可食率外，黃龍病對砂糖橘果實的其他內(nèi)在品質(zhì)影響顯著(表2)。

表2 健康砂糖橘和感黃龍病砂糖橘的內(nèi)在品質(zhì)比較

Table 2 Comparison of interior quality of healthy and HLB-infected Shatangju

內(nèi)在品質(zhì)指標(biāo)健康果實感黃龍病果實可溶性固形物含量/%11.35±0.25**7.75±0.45可滴定酸含量/(g·L-1)4.29±0.144.82±0.15*維生素C含量/(mg·100g-1)21.77±1.20**16.49±0.51固酸比26.61±0.71**16.27±1.15出汁率/%54.94±0.5852.65±1.29可食率/%77.06±0.3475.34±1.38

2.4 健康砂糖橘和感黃龍病砂糖橘果皮及果肉著色狀況對比

與健康砂糖橘相比，病樹上采集的砂糖橘果皮及果肉亮度嚴(yán)重下降，果皮黃色值及果皮色飽和度明顯減小，說明感病果實的果皮色飽和度顯著弱于健康果實，二者在果皮及果肉紅色值上的差異極顯著；在色調(diào)角方面，健康果實和感病果實的果肉均黃色略紅，但在果皮及果肉色調(diào)角上亦存在極顯著性差異。兩類果實的果肉黃色值和色飽和度相當(dāng)，差異不顯著(表3)。

表3 健康砂糖橘和感黃龍病砂糖橘的果皮及果肉色澤比較

Table 3 Comparison of coloring quality of healthy and HLB-infected Shatangju

果皮及果肉色澤指標(biāo)健康果實感黃龍病果實果皮亮度值L62.85±0.35**51.88±1.29果皮紅色值a24.93±0.56**-5.81±0.79果皮黃色值b58.36±0.38**43.17±1.78果皮色飽和度C63.50±0.23**43.73±1.67果皮色調(diào)角H66.86±0.5798.34±1.36**果肉亮度值L48.23±0.49**43.43±0.49果肉紅色值a0.10±0.503.80±0.29**果肉黃色值b32.79±1.4731.86±0.47果肉色飽和度C32.83±1.4632.10±0.50果肉色調(diào)角H89.90±0.90**83.24±0.42

2.5 健康砂糖橘和感黃龍病砂糖橘果實感官品質(zhì)評價

兩類果實在甜味度、飽滿度、柑橘綜合風(fēng)味及異味度上的差異顯著。果實感病后的甜味度和柑橘綜合風(fēng)味評分分別為4.77分、4.98分，極顯著低于健康果實的7.28分和7.08分；健康果實基本無異味，感病果實有異味，異味度評分達到3.93分；兩類果實在飽滿度上亦差異顯著，果實感病后其果肉飽滿度變低。說明感病后的砂糖橘甜味下降，異味明顯且果肉不夠飽滿，柑橘風(fēng)味下降，口感變差，食用價值明顯降低。二者在酸味度上的感官評價得分差異不顯著。

表4 健康砂糖橘和感黃龍病砂糖橘的感官評價

Table 4 Sensory analysis of healthy and HLB-infected Shatangju

感官評價指標(biāo)健康果實感黃龍病果實甜味度7.28±0.15**4.77±0.21酸味度2.98±0.172.67±0.17飽滿度6.97±0.19*6.28±0.22異味度1.23±0.063.93±0.16**柑橘綜合風(fēng)味7.08±0.17**4.98±0.20

3 討論

目前，關(guān)于黃龍病對砂糖橘果實品質(zhì)影響的研究相對較少，前人只是比較了單果重、可溶性固形物以及維生素C含量[10]，尚缺少對其他品質(zhì)指標(biāo)的研究。本研究表明，從感黃龍病植株上采的砂糖橘與健康植株上采的正常果實在外觀、內(nèi)在、果皮果肉著色及感官方面的品質(zhì)差異明顯。相較于健康植株上的果實，感病植株癥狀枝條上采的果實明顯變小、變輕，可溶性固形物(TSS)含量降低，酸含量升高，相應(yīng)的固酸比顯著降低，與前人在砂糖橘、哈姆林橙、瓦倫西亞橙上得到的結(jié)果相似[10-13]；但對健康Valencia Americana甜橙和感病甜橙的TSS含量、酸度以及固酸比對比發(fā)現(xiàn)其差異并不顯著[5]；兩類果實的出汁率相當(dāng)，差異不顯著，但Bassanezi等[5]對巴西甜橙研究發(fā)現(xiàn)，哈姆林、瓦倫西亞等甜橙品種感黃龍病后其出汁率明顯降低，而Valencia Americana橙感病后出汁率增加，不同的柑橘品種感黃龍病后其品質(zhì)間的差異可能與品種自身抗病性以及栽培環(huán)境有關(guān)；研究還發(fā)現(xiàn)，砂糖橘感病后果形發(fā)生顯著變化，果實硬度明顯變大，殘渣更多，果皮、果肉的亮度及色調(diào)角亦發(fā)生顯著變化。本研究引入了感官評價體系對兩類果實進行人為感官評價，發(fā)現(xiàn)感病后的果實甜味、飽滿度及柑橘風(fēng)味下降明顯，且有一定程度異味，口感風(fēng)味明顯變劣，可食用價值嚴(yán)重下降。

柑橘果實的生長、果實最終大小以及單果重取決于水和干物質(zhì)的積累[14]。健康植株在水分脅迫條件下的果實通常較小，果皮變厚，隨著施水量的增加，果汁中的TSS含量和酸度減少，固酸比和果汁含量也與施水量成正比[15]。對于發(fā)生柑橘猝死病(CSD)的植株來說，其果實通常較小、質(zhì)量較輕、固酸比降低，但TSS含量、酸度增高[16]，柑橘猝死病導(dǎo)致的這些果實變化是由于根系吸水能力減弱所致[16]；同樣，對于采自黃龍病癥狀枝條上的果實，水運輸及積累途徑受損可以在一定程度上解釋果實大小、重量、固酸比的降低，以及果實酸度的增加。

通過對感黃龍病病原亞洲種甜橙的解剖學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，感染了黃龍病原菌后韌皮部被阻斷，篩孔堵塞，淀粉積累[17]。黃龍病菌在柑橘體內(nèi)不能形成聚合物且韌皮部堵塞主要是和感病樹中與胼胝質(zhì)沉積以及篩孔堵塞有關(guān)的PP2基因上調(diào)有關(guān)[17]，此外，感黃龍病的柑橘葉片被病原侵染后上調(diào)了淀粉合成基因(包括二磷酸腺苷葡萄糖焦磷酸化酶、淀粉合成酶、顆粒結(jié)合淀粉合成酶)，但并不直接影響與光合作用相關(guān)的基因[17]。筆者認(rèn)為，韌皮部的堵塞，限制了葉片中光合產(chǎn)物的移動，從而導(dǎo)致感病葉片中淀粉的積累；植株在感黃龍病后，葉片往往出現(xiàn)斑駁黃化等癥狀，降低了光合作用的效率，而作為主要光合產(chǎn)物的糖類相應(yīng)減少，從感病葉片向庫器官轉(zhuǎn)運到達癥狀枝條上果實中的糖類亦隨之減少，這就解釋了有癥狀枝條上果實中TSS含量為什么低于相應(yīng)的正常果實。

本研究在果實內(nèi)在方面僅比較了維生素C、可滴定酸及可溶性固形物含量等的差異，尚缺少對果實中類黃酮、檸檬苦素類似物、類胡蘿卜素等生物活性物質(zhì)以及礦物質(zhì)、膳食纖維等營養(yǎng)物質(zhì)的變化進行比較分析，所測營養(yǎng)指標(biāo)尚有欠缺，關(guān)于黃龍病對砂糖橘中其他功能性物質(zhì)及代謝產(chǎn)物的影響仍需進一步研究。

[1] 龐學(xué)群， 陳燕妮， 黃雪梅， 等.冷害導(dǎo)致砂糖橘果實品質(zhì)裂變[J].園藝學(xué)報，2008， 35(4): 509-514.

[2] BOVE J M. Huanglongbing: A destructive， newly-emerging， century-old disease of citrus[J].JournalofPlantPathology， 2006， 88(1): 7-37.

[3] REINKING O A. Diseases of economic plants in southern China[J].PhilippineAgriculturist， 1919， 8 (4):109-135.

[4] 林孔湘. 柑橘黃梢(黃龍)病研究[J]. 植物病理學(xué)報， 1956， 2(1):1-42.

[5] BASSANEZI R B， MONTESINO L H， STUCHI E S. Effects of Huanglongbing on fruit quality of sweet orange cultivars in Brazil[J].EuropeanJournalofPlantPathology， 2009， 125(4): 565-572.

[6] 鄧曉玲，梁志慧，唐偉文.快速檢測柑橘黃龍病病原的研究[J].華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報， 1999 (1): 4-7.

[7] JAGOUEIX S， BOVé J M，GARNIER M. The phloem-limited bacterium of greening disease of citrus is a member of the α-subdivision of the proteobacteria[J].InternationalJournalofSystematicBacteriology， 1994， 44 (3):379-386.

[8] 王學(xué)奎.植物生理生化實驗原理和技術(shù)[M].北京: 高等教育出版社， 2006：267-268.

[9] OBENLAND D， COLLIN S， MACKEY B， et al. Storage temperature and time influences sensory quality of mandarins by altering soluble solids， acidity and aroma volatile composition[J].PostharvestBiologyandTechnology， 2011， 59(2): 187-193.

[10] 梁美丹，許美容，關(guān)磊，等.斑駁型黃龍病對砂糖橘產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].中國南方果樹， 2013(3): 44-46.

[11] DAGULOL， DANYLUK M D， SPANN T M， et al. Chemical characterization of orange juice from trees infected with citrus greening (Huanglongbing)[J].JournalofFoodScience， 2010， 75(2): 199-207.

[12] IREY M， KAYE C， THELWELL G， et al. Progress on the development of methodology to measure and detect fruit that might contribute to HLB-associated off flavors in juice[C]. Proceedings of the 2015 International Research Conference on Huanlongbing ， 2015.Orlando， FL，U.S.A.

[13] RAITHORE S， DEA S， PLOTTO A， et al. Effect of blending Huanglongbing (HLB) disease affected orange juice with juice from healthy orange on flavor quality[J].LWT-FoodScienceandTechnology， 2015， 62(1): 868-874.

[14] DAVIS F S， ALBRIGO L G. Citrus[M]. Wallingford: CAB International， 1994.

[15] MOSTERT P G， VAN ZYL J L. Gains in citrus fruit quality through regulated irrigation[J].ActaHorticulturae， 2000， 516：123-130.

[16] BASSANEZI R B， MONTESINO L H， SANCHES A L， et al. Effect of citrus sudden death on yield and quality of sweet orange cultivars in Brazil[J].PlantDisease， 2007， 91: 1407-1412.

[17] KIM J S， SAGARAM U S， BURNS J K， et al. Response of sweet orange (Citrussinensis) to ‘CandidatusLiberibacter asiaticus’ infection: Microscopy and microarray analyses[J].Phytopathology， 2009，99(1):50-57.

(責(zé)任編輯 張 韻)

Effects of Huanglongbing on fruit quality of Shatangju (Citrus reticulata Blanco)

WANG Sheng-tong， ZHENG Zheng， BAO Min-li， XU Mei-rong， DENG Xiao-ling*

To comprehensively evaluate the effect of Huanglongbing(HLB) on Shatangju (CitrusreticulateBlanco cv. Shatangju)， the fruits were collected from healthy trees and HLB-infected trees， the indexes of fruit quality including appearance quality traits， fruit internal quality， sensory evaluation and coloring quality were quantitatively evaluated. The results showed that compared with the healthy fruits， the single fruit weight of the fruits picked from HLB-infected trees were decreased， the total soluble solids content(Brix)， vitamin C(Vc) content ， brix/acidity ratio(TSS/TA)， edible rate and juice percentage were significantly reduced， while the titratable acid(TA) content and fruit firmness significantly increased. The differences in coloring quality of pulp and rind between the two kinds of fruits were significant. The sensory evaluation results showed that the citrus flavor， richness and eating quality of HLB-infected fruits were apparently decreased compared with the healthy fruits， while off-flavor degree increased sharply. In summary， HLB showed a significant impact on size， shape， firmness， coloring， sensory evaluation， internal quality and so on， which caused enormous reduction in fruit quality of Shatangju， so more attention should be paid to the prevention and control of HLB-infected Shatangju.

CitrusreticulateBlanco cv. Shatangju; Huanglongbing; fruit quality; sensory evaluation

http://www.zjnyxb.cn

10.3969/j.issn.1004-1524.2016.01.24

2015-07-08

廣東省級柑橘黃龍病綜合防控補助資金項目(4200-F14131)

王圣通(1990—)，男，山東濟寧人，碩士研究生，主要從事柑橘黃龍病的研究。E-mail：shtwang129@163.com

*通信作者，鄧曉玲，E-mail: xldeng@scau.edu.cn

S666.2

A

1004-1524(2016)01-0145-05

浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報ActaAgriculturaeZhejiangensis， 2016，28(1):145-149

王圣通，鄭正，鮑敏麗，等. 柑橘黃龍病對砂糖橘果實品質(zhì)的影響[J].浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報，2016，28(1)：145-149.