Effects of exogenous application of humic acid liquid film on photosynthetic characteristics and fruit quality of Malus domestica Borkh.
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摘要:
以苹果（Malus domestica Borkh.）品种‘玉华早富’（‘YH’）和‘秦脆’（‘QC’）为材料，设置每15 d、30 d喷施1次腐殖酸液态膜以及非套袋3个处理，通过测定不同处理下苹果叶片的光合特性、果实色差与质地特性、可溶性固形物、可滴定酸及果实中糖酸含量相关基因的相对表达量，分析比较外源施加腐殖酸液态膜对苹果叶片光合指标和果实品质指标的影响。结果显示，与对照相比，喷施腐殖酸液态膜处理可提高苹果叶片的光合特性，改善苹果果实的着色，使果实中可溶性固形物含量增加、可滴定酸含量降低、提高固酸比，且果实中糖含量相关基因MdTST1、 MdTST2、MdERDL6-1相对表达量升高，酸含量相关基因MdMa1、MdMa10、MdMDH5、MdWRKY126相对表达量降低。其中每15 d喷施1次腐殖酸液态膜处理作用最显著。研究结果表明，喷施腐殖酸液态膜处理能提高苹果的光合特性，促进树体生长发育，改善果实品质，提高果实风味。
Abstract:Two apple (Malus domestica Borkh. ) varieties ‘YH’ and ‘QC’ were chosen as materials and two treatments of spraying humic acid liquid film on 15 d and 30 d and non-bagging were used to investigate the effects of exogenous application of humic acid liquid film on photosynthetic indexes of apple leaves, fruit color difference and texture characteristics, soluble solids, titratable acid and expression level of genes related to sugar and acid content in fruits. The results showed that compared with the control, spraying humic acid liquid film treatment increased the photosynthetic characteristics of leaves, improved the coloring of fruits, increased the soluble solids content in fruits, decreased the titratable acid content, and increased the solid-acid ratio. The relative expression levels of sugar content-related genes MdTST1, MdTST2, and MdERDL6-1 increased, and the relative expression levels of acid content-related genes MdMa1, MdMa10, MdMDH5, and MdWRKY126 decreased. Among them, the effect of spraying humic acid liquid film on 15 d was the most significant. The results showed that spraying humic acid liquid film treatment could improve the photosynthetic characteristics of apples, promote the growth and development of trees, improve fruit quality and improve fruit flavor.
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苹果（Malus domestica Borkh.）在我国水果生产中占有主要地位[1, 2]。但是苹果生产销售中存在的一些问题制约着我国苹果产业的发展。一是套袋苹果内在品质降低，苹果套袋劳动力需求大，增加了生产成本，而且废弃果袋污染环境[3]。二是非套袋苹果外观较差，经济价值低，苹果非套袋栽培技术有待进一步完善[4]。因此，非套袋栽培生产会成为苹果产业未来主要的发展方向[5, 6]。非套袋栽培并不是简单地对苹果不套袋，而是通过选育新品种、研究新技术，使果面色泽鲜艳、品质安全营养，同时还能降低生产成本，减少资源浪费。腐殖酸液态膜具有一定的韧性和弹性，可随着果实的成长而膨大，其主要由A剂和B剂组成。A剂是由矿源腐殖酸、天然多糖类物质等组成的天然大分子腐植酸型成膜有机材料；B剂是具有营养活性的含钙无机物。二者通过一定喷洒程序和方式，在苹果表面形成一种遮光性好、延展性强、透气性优良的保护膜，如给苹果敷上了一层营养丰富、活性较强的面膜，从而促进果实生长发育、提高果实着色和果实品质。另外，腐殖酸液态膜每月喷洒 1 ~ 2 次，不需额外增加劳动力成本，与传统套袋技术相比，劳动力成本下降。因此，本研究旨在探明外源施加腐殖酸液态膜对苹果品质的影响，使非套袋苹果达到套袋的品质，在一定程度上解决套袋问题。通过分析比较非套袋处理和15、30 d喷施腐殖酸液态膜处理后苹果叶片的光合特性、果实外观品质及内在品质等，明确外源施加腐殖酸液态膜对苹果品质的影响，以期为苹果的非套袋栽培研究提供理论依据。
1. 材料与方法
1.1 实验地概况
实验地位于陕西省延安市洛川苹果试验站，地处渭北黄土高原沟壑区，属北温带大陆性湿润易干旱季风气候，年均气温9.2 ℃，平均海拔1100 m，平均日照时数2551 h，日照充足，昼夜温差大，年总辐射量55.4 kJ/cm2，无霜期167 d，年平均降水量622 mm，雨热同季。
1.2 实验材料
实验品种‘玉华早富’（‘YH’）树龄10年，‘秦脆’（‘QC’）树龄6年。树形均为纺锤形，南北行向日常管理良好，品种间长势基本一致。
腐殖酸液态膜：分为A剂与B剂。A剂为成膜主剂，呈黑棕色腐殖酸胶体溶液；B剂为交联剂，具有交联作用的营养试剂。先喷A剂于果面，立刻喷施B剂，在5 ~ 10 s内即可在果面形成一层液态膜。在进行液态膜喷施时确保对树体整体喷施，喷施至大部分叶尖有液滴落下即可。
1.3 实验设计
实验设置3个处理：15 d喷施腐殖酸液态膜（15 d）、30 d喷施腐殖酸液态膜（30 d）和非套袋（CK）处理。每个处理选择生长健壮、树势相近的6棵苹果树（共重复3次，两棵树一个重复）。
喷施腐殖酸液态膜处理：5月上旬统一疏果后，5月20日开始第1次喷施腐殖酸液态膜，直接使用原液，先喷A剂于果面，立刻喷施B剂。15 d喷施腐殖酸液态膜处理，每隔15 d喷施1次，30 d喷施腐殖酸液态膜处理每隔30 d喷施1次；CK进行常规管理。
1.4 果实采集
‘玉华早富’、‘秦脆’均在9月下旬采收，每个处理在每个重复的树冠中部4个方向采摘，选择基本一致的果实，每个重复取20个果实，每个处理共采摘60个，采集后使用两层泡沫包装，迅速运回实验室，供后续果实品质的测定。
1.5 测定方法
1.5.1 叶片光合特性测定
叶片的光合指标的测定选择在实验地天气晴朗的2021年7月26日早上8：30−11：00进行。采用光合测定仪Li - 6800（LI-COR，美国），选择15 d喷施腐殖酸液态膜、30 d喷施腐殖酸液态膜和CK的实验树，采每个品种不同处理的6棵树上的同一方位同一高度各4片发育完好的完全叶，测定叶片的净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率。
1.5.2 叶绿体色素含量测定
于2021年7月26日，选择15、30 d喷施腐殖酸液态膜和不喷施腐殖酸液态膜的实验树，采每个品种不同处理的6棵树上的同一方位同一高度各4片发育完好的完全叶，装入密封袋，放置于装有冰袋的保温箱及时带回实验室。用分光光度法测定叶绿素a、b的含量，并计算叶绿素含量[7]。
1.5.3 果实外观品质的测定
用色差仪（CHROMA METER CR-400，柯尼卡美能达控股株式会社，日本）分别测苹果四周的L*、a*、b*值（L*为亮度，a*为从红色到绿色的范围，b*为从黄色到蓝色的范围）。
每个处理随机选取20个果实，用电子天平称量记录果实单果重。
纵径与横径的比值称为果型指数，采用数显游标卡尺测量同一果实的最大纵径和最大横径。
1.5.4 果实内在品质测定
果实可溶性固形物含量用手持糖度仪测定，每个处理随机选择5个果实，每个果实取3份果肉组织样品，每份果肉组织样品重复3次，取平均值。
果实酸度的测量使用GMK - 835 F型果实酸度仪，用上述测定可溶性固形物的5个果实测定果实酸度，每个果实取3份果肉组织样品，每份样品重复3次，取平均值。
计算可溶性固形物含量与酸含量的比值。
每个处理分3组选取15个果实。使用质构仪（SMS PLUS，英国）测定每个果实4个面的果皮硬度、果皮延展性、果肉硬度和果肉脆度。
1.5.5 果肉RNA提取及基因表达量分析
采用田伟等[8]改良的CTAB法，提取苹果果肉RNA，并反转录为cDNA。在NCBI网站（https://www.ncbi.nlm.nih.gov/）上查询糖含量和酸度调控相关候选基因，并参考Zhu等[9]和Zhang等[10]报道基因实时荧光定量PCR引物，进行实时荧光定量实验。反应体系为20 μL，包括：SYBR Premix Ex Taq TM II (TaKaRa) 10 μL，cDNA模板2 μL，上、下游引物各0.8 μL，ddH2O 6.4 μL。每份样品设3个生物学重复。以MdActin作内参基因。
1.6 数据处理
采用Excel 2007软件进行数据处理，Origin 2019软件绘图，利用SPSS 20.0 软件进行单因素方差分析，采用Duncan方法进行多重比较（P < 0.05）。
2. 结果与分析
2.1 施加腐殖酸液态膜对苹果叶片光合特性的影响
2.1.1 施加腐殖酸液态膜对苹果光合作用的影响
本研究发现（表1），与对照处理相比，‘秦脆’（‘QC’，15 d）和‘玉华早富’（‘YH’，15 d）叶片的净光合速率分别显著提高63.28%、68.33%；气孔导度分别显著提高62.50%、63.63%；胞间CO2浓度分别降低6.04%、6.64%；蒸腾速率分别提高42.14%、35.99%。‘QC’（30 d）叶片的净光合速率显著提高33.52%；气孔导度显著提高37.50%；胞间CO2浓度降低0.83%；蒸腾速率显著提高27.68%。‘YH’（30 d）叶片的净光合速率显著提高29.71%；气孔导度提高21.39%；胞间CO2浓度无显著变化；蒸腾速率提高19.11%。与30 d喷施腐殖酸液态膜处理相比，‘QC’（15 d）、‘YH’（15 d）处理后叶片的净光合速率分别提高22.29%、40.39%，气孔导度分别提高18.18%、20.00%；胞间CO2浓度分别降低5.26%、6.66%；蒸腾速率分别提高11.33%、14.29%。
表 1 施加腐殖酸液态膜对苹果叶片光合作用的影响Table 1. Effects of humic acid liquid film spraying on photosynthetic characteristics of Malus domestica leaves品种
Variety处理
Treatment净光合速率
Pn / µmol·m−2·s−1气孔导度
Gs / mol·m−2·s−1胞间CO2浓度
Ci / µmol/mol蒸腾速率
Tr / mmol·m−2·s−1‘秦脆’ CK 12.23 ± 0.47c 0.16 ± 0.03b 259.77 ± 11.19a 4.01 ± 0.52b 15 d 19.97 ± 0.64a 0.26 ± 0.02a 244.08 ± 16.34a 5.70 ± 0.34a 30 d 16.33 ± 0.86b 0.22 ± 0.02a 257.62 ± 4.09a 5.12 ± 0.27a ‘玉华早富’ CK 10.20 ± 0.43c 0.11 ± 0.02b 241.26 ± 12.57a 3.14 ± 0.38b 15 d 17.17 ± 0.30a 0.18 ± 0.01a 225.24 ± 5.45a 4.27 ± 0.28a 30 d 13.23 ± 0.72b 0.15 ± 0.02ab 241.30 ± 12.02a 3.74 ± 0.24ab 注：数据均为平均值 ± 标准误。同列不同小写字母表示处理间在P < 0.05水平上差异显著。下同。 Notes: All data are average values ± SD. Values with different lower case letters indicate significant difference at P < 0.05 level. Same below. 由上可知，喷施腐殖酸液态膜可提高叶片的光合作用，且15 d喷施腐殖酸液态膜处理效果最显著。
2.1.2 施加腐殖酸液态膜对苹果叶片叶绿素含量的影响
与对照处理相比，‘QC’（15 d）、‘YH’（15 d）处理的叶绿素a含量分别显著提高35.94%、23.15%；叶绿素b含量分别提高19.69%、31.25%；叶绿素含量分别显著提高36.64%、25.06%；‘QC’（30 d）和‘YH’（30 d）处理的叶绿素a含量分别显著提高15.68%和10.93%；叶绿素b含量分别提高7.87%和14.58%；叶绿素含量分别显著提高15.84%和11.79%（表2）。
表 2 施加腐殖酸液态膜对苹果叶片叶绿素含量的影响Table 2. Effects of humic acid liquid film spraying on chlorophyll content in Malus domestica leaves品种
Variety处理
Treatment叶绿素a
Chlorophyll a / mg/g叶绿素b
Chlorophyll b / mg/g叶绿素
Chlorophyll / mg/g‘秦脆’ CK 3.06 ± 0.22c 1.27 ± 0.20a 4.23 ± 0.22c 15 d 4.16 ± 0.10a 1.52 ± 0.08a 5.78 ± 0.14a 30 d 3.54 ± 0.08b 1.37 ± 0.14a 4.90 ± 0.06b ‘玉华早富’ CK 3.11 ± 0.09c 0.96 ± 0.19a 4.07 ± 0.19c 15 d 3.83 ± 0.05a 1.26 ± 0.11a 5.09 ± 0.11a 30 d 3.45 ± 0.07b 1.10 ± 0.06a 4.55 ± 0.13b 由上可知，喷施腐殖酸液态膜显著增加苹果叶片的叶绿素含量，其中15 d喷施腐殖酸液态膜处理效果最显著。
2.2 施加腐殖酸液态膜对苹果果实外观品质的影响
2.2.1 施加腐殖酸液态膜对苹果果实着色的影响
两个品种各处理的亮度值（L*）与对照处理相比显著提高（表3），其中‘QC’（15 d）和‘YH’（15 d）处理的亮度值（L*）最高，分别为53.19和51.10；其次是30 d喷施腐殖酸液态膜处理；‘QC‘（15 d）和‘YH’（15 d）处理的红色饱和度（a*）分别显著提高13.67%、19.68%，‘QC’（30 d）和‘YH’（30 d）处理提高1.19%、5.81%；‘QC’（15 d）的黄色饱和度（b*）显著提高，为26.93，而‘YH’（15 d）和‘YH’（30 d）处理的黄色饱和度则略有降低。
表 3 施加腐殖酸液态膜对苹果果实着色的影响Table 3. Effects of humic acid liquid film spraying on Malus domestica fruit color品种
Variety处理
Treatment色差 Chromatic aberration 亮度值 Lightness（L*） 红色饱和度Redness (a*) 黄色饱和度Yellowness（b*） ‘秦脆’ CK 43.18 ± 1.29c 20.02 ± 0.93b 21.62 ± 0.94b 15 d 53.19 ± 1.19a 22.75 ± 0.89a 26.93 ± 0.70a 30 d 48.31 ± 0.83b 20.26 ± 1.23b 25.51 ± 0.77a ‘玉华早富’ CK 46.45 ± 1.32b 15.14 ± 1.46b 15.63 ± 0.57a 15 d 51.10 ± 0.82a 18.12 ± 1.66a 15.47 ± 0.55a 30 d 47.06 ± 0.83b 16.02 ± 0.68b 15.02 ± 0.50a 综上，喷施腐殖酸液态膜使果实着色更加鲜亮和鲜红，提高果实的外观品质。其中15 d喷施腐殖酸液态膜处理果实着色效果最好。
2.2.2 施加腐殖酸液态膜对苹果单果重、纵横径及果形指数的影响
与对照处理相比，‘QC’（15 d）和‘YH’（15 d）处理的单果重分别显著增加11.54%、20.20%，‘QC’（30 d）和‘YH’（30 d）处理的单果重分别显著增加4.64%、8.25%。‘QC’（15 d）、‘YH’（15 d）处理的纵径显著增加6.29%、7.62%，‘QC’（30 d）处理的纵径略有增加，‘YH’（30 d）处理的纵径显著增加4.45%。‘QC’（15 d）和‘YH’（15 d）处理的横径分别显著增加5.62%、6.31%，‘QC’（30 d）处理的横径增加1.51%，‘YH’（30 d）处理显著增加3.76%。各处理的果型指数之间无显著差异（表4）。
表 4 施加腐殖酸液态膜对苹果大小及果型指数的影响Table 4. Effects of humic acid liquid film spraying on Malus domestica size and fruit shape品种
Variety处理
Treatment单果重
Single fruit weight / g纵径
Longitudinal diameter / mm横径
Transverse diameter / mm果型指数
Fruit shape index‘秦脆’ CK 331.00 ± 4.66c 73.12 ± 1.28b 84.92 ± 1.01b 0.86 ± 0.01a 15 d 369.20 ± 5.42a 77.72 ± 1.13a 89.69 ± 0.87a 0.87 ± 0.01a 30 d 346.36 ± 4.62b 73.66 ± 1.02b 86.20 ± 0.94b 0.86 ± 0.01a ‘玉华早富’ CK 234.78 ± 16.42b 68.48 ± 1.42b 81.57 ± 1.80b 0.84 ± 0.01a 15 d 282.20 ± 5.97a 73.70 ± 1.27a 86.72 ± 0.82a 0.85 ± 0.01a 30 d 254.16 ± 3.10b 71.53 ± 1.78a 84.64 ± 1.43a 0.85 ± 0.01a 综上可知，喷施腐殖酸液态膜处理能增加果实的单果重与纵横径，其中15 d喷施腐殖酸液态膜处理效果最显著。
2.3 施加腐殖酸液态膜对苹果内在品质的影响
2.3.1 施加腐殖酸液态膜对苹果果实硬度和质地特性的影响
本研究发现（表5），‘秦脆’各处理的果实硬度和质地特性整体上无显著差异，与‘QC’（CK）相比，各处理的果皮硬度略高，果肉硬度略低，但无显著差异；‘QC’（15 d）和‘YH’（15 d）的果皮延展性提高0.82%、1.42%；‘QC’（30 d）的果肉脆度最高为4.19 kg/sec。‘玉华早富’中，与‘YH’（CK）处理相比，各处理的果皮硬度、果皮延展性、果肉硬度、果肉脆度都无显著差异；‘YH’（15 d）和‘YH’（30 d）的果皮硬度降低9.78%、8.81%；果皮延展性方面，‘YH’（15 d）和‘YH’（30 d）处理升高3.57%、0.38%。
表 5 施加腐殖酸液态膜对苹果果实硬度和质地特性的影响Table 5. Effects of humic acid liquid film spraying on apple fruit firmness and texture properties品种
Variety处理
Treatment果皮硬度
Pericarp hardness（N）果皮延展性
Pericarp ductility / mm果肉硬度
Pulp hardness / kg/cm2果肉脆度
Pulp brittleness / kg/sec‘秦脆’ CK 5.85 ± 0.60a 93.36 ± 2.41a 0.25 ± 0.02a 4.01 ± 0.11a 15 d 6.20 ± 0.70a 94.13 ± 1.94a 0.22 ± 0.01b 4.07 ± 0.07a 30 d 6.51 ± 0.28a 94.69 ± 1.02a 0.24 ± 0.01a 4.19 ± 0.13a ‘玉华早富’ CK 6.13 ± 0.61a 102.55 ± 2.41a 0.21 ± 0.01a 3.58 ± 0.02a 15 d 5.53 ± 0.19a 106.21 ± 2.50a 0.21 ± 0.01a 3.57 ± 0.03a 30 d 5.59 ± 0.23a 102.94 ± 1.00a 0.22 ± 0.01a 3.64 ± 0.03a 综上，两个品种各处理的果实硬度和质地特性无显著差异，可能是由于短期的腐殖酸液态膜喷施对果实硬度和质地特性影响较小。
2.3.2 施加腐殖酸液态膜对苹果可溶性固形物和酸度的影响
‘秦脆’和‘玉华早富’中（表6），与对照处理相比，‘QC’（15 d）和‘YH’（15 d）处理的可溶性固形物含量显著提高5.86%、12.58%，‘QC’（30 d）、‘YH’（30 d）处理的可溶性固形物含量提高0.63%、3.62%；‘QC’（15 d）和‘YH’（15 d）处理的可滴定酸含量显著降低11.53%、12.00%；‘QC’（30 d）和‘YH’（30 d）处理的可滴定酸含量降低3.85%、8.00%；‘QC’（15 d）、‘YH’（15 d）处理的固酸比显著增加17.98%、22.35%，‘QC’（30 d）、‘YH’（30 d）处理的固酸比增加5.41%、10.57%。
表 6 施加腐殖酸液态膜对苹果可溶性固形物与可滴定酸的影响Table 6. Effects of humic acid liquid film spraying on Malus domestica soluble solids and titratable acids品种
Variety处理
Treatment可溶性固形物
Soluble solids / %可滴定酸
Titratable acid / %固酸比
Solid-acid ratio‘秦脆’ CK 12.62 ± 0.25b 0.26 ± 0.01a 48.95 ± 0.66b 15 d 13.36 ± 0.26a 0.23 ± 0.01b 57.75 ± 1.98a 30 d 12.70 ± 0.16b 0.25 ± 0.02ab 51.60 ± 3.22b ‘玉华早富’ CK 11.60 ± 0.25c 0.25 ± 0.01a 46.52 ± 1.40c 15 d 13.06 ± 0.34a 0.22 ± 0.01b 56.92 ± 1.81a 30 d 12.02 ± 0.10b 0.23 ± 0.01ab 51.44 ± 0.86b 综上，喷施腐殖酸液态膜能增加果实可溶性固形物含量，降低可滴定酸含量，提高固酸比。腐殖酸液态膜的施加，促进果实品质的提升。
2.4 施加腐殖酸液态膜对苹果中糖酸含量相关基因相对表达量的影响
2.4.1 施加腐殖酸液态膜对苹果糖含量相关基因相对表达量的影响
‘秦脆’中（图1），与对照处理相比，‘QC’（15 d）和‘QC’（30 d）处理中MdTST1基因的相对表达量分别提高3.36和2.17倍，差异显著；‘QC’（15 d） 中MdTST2、MdERDL6-1基因的相对表达量分别是‘QC’（CK）的3.31和2.94倍，差异显著；‘QC’（30 d）处理中MdTST2、MdERDL6-1基因的相对表达量是‘QC’（CK）的1.51和1.14倍。‘玉华早富’中（图1），与‘YH’（CK）处理相比，‘YH’（15 d）中MdTST1、MdTST2、MdERDL6-1基因的相对表达量分别提高0.71、1.71和3.27倍，差异显著；‘YH’（30 d）处理中的MdTST1、MdERDL6-1基因的相对表达量分别提高0.18和0.37倍；MdTST2基因的表达量提高1.89倍，差异显著。
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图 1 苹果中糖含量相关基因相对表达量* 表示处理间在P＜0.05水平差异显著。下同。Figure 1. Relative expression levels of genes related to sugar content in Malus domestica* Indicates significant difference between treatments at level of P < 0.05. Same below.由上可知，喷施腐殖酸液态膜处理使果实中糖含量相关基因相对表达量上升，其中15 d喷施腐殖酸液态膜处理上升倍数最大。
2.4.2 施加腐殖酸液态膜对苹果酸含量相关基因相对表达量的影响
‘秦脆’中，与对照处理相比（图2），‘QC’（15 d）处理的MdMA1、MdMA10、MdMDH5基因的相对表达量分别降低0.23、0.25 和0.41倍，差异显著；‘QC’（30 d）处理中MdMA1，MdMA10、MdMDH5基因的相对表达量分别降低0.13、0.08、0.08倍；其中‘QC’（15 d）处理中4个基因的相对表达量均最低。‘玉华早富’中，与对照处理相比，‘YH’（15 d）处理中MdMA1、MdMA10、MdMDH5基因的相对表达量分别降低0.76、0.55和0.41倍，差异显著；‘YH’（30 d）处理中，MdMA1基因的相对表达量降低0.39倍，差异显著；MdMA10基因的相对表达量降低0.07倍；MdMDH5基因的相对表达量降低0.25倍，差异显著；MdWRKY126基因的相对表达量降低0.18倍。
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图 2 苹果中酸含量相关基因相对表达量Figure 2. Relative expression levels of genes related to acid content in apples由上可知，喷施腐殖酸液态膜处理使果实中酸度相关基因相对表达量下调，其中15 d喷施腐殖酸液态膜处理下调倍数最大。
3. 讨论
果树叶面积增大、叶绿素含量增加、叶片光合速率提高，能够促进果树光合作用[11]，促进果树树体和果实的生长发育，从而提高单位面积产量[12]。前人研究认为，喷施生物膜能显著提高果树的叶面积和叶绿素含量，从而提高果实产量[13-15]。本研究中喷施腐殖酸液态膜能增加苹果叶片的叶绿素含量，提高叶片光合作用，其中15 d喷施腐殖酸液态膜处理效果最好，这与前人研究结果一致，说明腐殖酸液态膜的喷施可以提高树体光合特性，有利于树体生长发育。
吕娇阳[16]的研究表明，果实光合能力占果实光合产物较低，且套袋降低了果实调运养分的能力，不利于果实生长，导致单果重变小。杜研等[17]研究发现，套袋对富士苹果果实的果形指数无显著影响。田燕莉[18]的研究发现，苹果套袋能增加果皮中花青苷的含量，促进果实着色使苹果色泽鲜艳。也有研究发现，套袋在改善果面颜色的同时，也会导致病虫害的发生，影响果实内在品质及外观品质[19-22]。本研究比较对照处理、15 d喷施腐殖酸液态膜、30 d喷施腐殖酸液态膜对苹果着色、单果重和果形指数的影响，结果显示了喷施腐殖酸液态膜使果实更加鲜亮鲜红，提高了果实外观品质；喷施腐殖酸液态膜处理的果实单果重高于对照处理，其中15 d喷施腐殖酸液态膜处理效果最显著。这一结果与前人研究一致，说明外源施加腐殖酸液态膜能够改善果实的外观品质，提高苹果产量。
糖作为果实品质的核心，直接影响着果实的甜度等风味品质，可溶性糖在果实中的大量积累主要由液泡中糖转运蛋白调控，苹果液泡膜糖外排蛋白ERDL6家族和内吸蛋白TST家族的多个成员均在果实中高表达[23]。研究发现，在苹果果实中，韧皮部中的糖经一系列过程被卸载到薄壁细胞中，这些糖类物质一部分用于细胞能量的消耗和碳骨架构建，另一部分则被液泡膜糖转运蛋白MdTST转运至液泡中储存起来，而MdERDL6介导外排的Glc能够作为一种信号来增加MdTST1和MdTST2基因的表达，从而使液泡中的糖大量积累[9]。苹果酸作为苹果果实中的主要有机酸，是水果感官品质的一个重要指标，它与可溶性糖一起影响着水果风味。苹果酸的数量性状位点Ma被定位到16号连锁群上的一个区域，占苹果果实酸度变化的17% ~ 42%。其中位于第16染色体上的Ma1基因被认为是控制苹果果实酸度的主效基因[24, 25]；此外，果实酸度相关基因MdWRKY126直接结合苹果酸代谢基因MdMDH5的启动子，激活其表达，从而增加苹果果实的酸度[10, 26, 27]。苹果套袋后抑制光合同化物向果实内的转化与运输，降低果实的可溶性固形物含量[28-30]。研究表明，套纸袋降低苹果果实糖含量[31-33]，使果实风味变淡。本研究比较对照处理及15、30 d喷施腐殖酸液态膜处理的糖酸含量相关基因的相对表达量、可溶性固形物含量与可滴定酸含量的变化情况，发现喷施腐殖酸液态膜处理使果实中糖含量相关基因MdTST1、MdTST2、MdERDL6-1相对表达量上调，可溶性固形物含量增加，均高于对照处理；酸含量相关基因MdMa1、MdMa10、MdMDH5、MdWRKY126相对表达量下调，可滴定酸含量降低，均低于对照处理。这说明喷施腐殖酸液态膜使糖含量相关基因上调表达，酸含量相关基因下调表达，从而使得果实中可溶性固形物含量增加，酸度降低，改善了果实风味。
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图 1 苹果中糖含量相关基因相对表达量
* 表示处理间在P＜0.05水平差异显著。下同。
Figure 1. Relative expression levels of genes related to sugar content in Malus domestica
* Indicates significant difference between treatments at level of P < 0.05. Same below.
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图 2 苹果中酸含量相关基因相对表达量
Figure 2. Relative expression levels of genes related to acid content in apples
表 1 施加腐殖酸液态膜对苹果叶片光合作用的影响
Table 1 Effects of humic acid liquid film spraying on photosynthetic characteristics of Malus domestica leaves
品种
Variety处理
Treatment净光合速率
Pn / µmol·m−2·s−1气孔导度
Gs / mol·m−2·s−1胞间CO2浓度
Ci / µmol/mol蒸腾速率
Tr / mmol·m−2·s−1‘秦脆’ CK 12.23 ± 0.47c 0.16 ± 0.03b 259.77 ± 11.19a 4.01 ± 0.52b 15 d 19.97 ± 0.64a 0.26 ± 0.02a 244.08 ± 16.34a 5.70 ± 0.34a 30 d 16.33 ± 0.86b 0.22 ± 0.02a 257.62 ± 4.09a 5.12 ± 0.27a ‘玉华早富’ CK 10.20 ± 0.43c 0.11 ± 0.02b 241.26 ± 12.57a 3.14 ± 0.38b 15 d 17.17 ± 0.30a 0.18 ± 0.01a 225.24 ± 5.45a 4.27 ± 0.28a 30 d 13.23 ± 0.72b 0.15 ± 0.02ab 241.30 ± 12.02a 3.74 ± 0.24ab 注：数据均为平均值 ± 标准误。同列不同小写字母表示处理间在P < 0.05水平上差异显著。下同。 Notes: All data are average values ± SD. Values with different lower case letters indicate significant difference at P < 0.05 level. Same below. 
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表 2 施加腐殖酸液态膜对苹果叶片叶绿素含量的影响
Table 2 Effects of humic acid liquid film spraying on chlorophyll content in Malus domestica leaves
品种
Variety处理
Treatment叶绿素a
Chlorophyll a / mg/g叶绿素b
Chlorophyll b / mg/g叶绿素
Chlorophyll / mg/g‘秦脆’ CK 3.06 ± 0.22c 1.27 ± 0.20a 4.23 ± 0.22c 15 d 4.16 ± 0.10a 1.52 ± 0.08a 5.78 ± 0.14a 30 d 3.54 ± 0.08b 1.37 ± 0.14a 4.90 ± 0.06b ‘玉华早富’ CK 3.11 ± 0.09c 0.96 ± 0.19a 4.07 ± 0.19c 15 d 3.83 ± 0.05a 1.26 ± 0.11a 5.09 ± 0.11a 30 d 3.45 ± 0.07b 1.10 ± 0.06a 4.55 ± 0.13b
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表 3 施加腐殖酸液态膜对苹果果实着色的影响
Table 3 Effects of humic acid liquid film spraying on Malus domestica fruit color
品种
Variety处理
Treatment色差 Chromatic aberration 亮度值 Lightness（L*） 红色饱和度Redness (a*) 黄色饱和度Yellowness（b*） ‘秦脆’ CK 43.18 ± 1.29c 20.02 ± 0.93b 21.62 ± 0.94b 15 d 53.19 ± 1.19a 22.75 ± 0.89a 26.93 ± 0.70a 30 d 48.31 ± 0.83b 20.26 ± 1.23b 25.51 ± 0.77a ‘玉华早富’ CK 46.45 ± 1.32b 15.14 ± 1.46b 15.63 ± 0.57a 15 d 51.10 ± 0.82a 18.12 ± 1.66a 15.47 ± 0.55a 30 d 47.06 ± 0.83b 16.02 ± 0.68b 15.02 ± 0.50a
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表 4 施加腐殖酸液态膜对苹果大小及果型指数的影响
Table 4 Effects of humic acid liquid film spraying on Malus domestica size and fruit shape
品种
Variety处理
Treatment单果重
Single fruit weight / g纵径
Longitudinal diameter / mm横径
Transverse diameter / mm果型指数
Fruit shape index‘秦脆’ CK 331.00 ± 4.66c 73.12 ± 1.28b 84.92 ± 1.01b 0.86 ± 0.01a 15 d 369.20 ± 5.42a 77.72 ± 1.13a 89.69 ± 0.87a 0.87 ± 0.01a 30 d 346.36 ± 4.62b 73.66 ± 1.02b 86.20 ± 0.94b 0.86 ± 0.01a ‘玉华早富’ CK 234.78 ± 16.42b 68.48 ± 1.42b 81.57 ± 1.80b 0.84 ± 0.01a 15 d 282.20 ± 5.97a 73.70 ± 1.27a 86.72 ± 0.82a 0.85 ± 0.01a 30 d 254.16 ± 3.10b 71.53 ± 1.78a 84.64 ± 1.43a 0.85 ± 0.01a
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表 5 施加腐殖酸液态膜对苹果果实硬度和质地特性的影响
Table 5 Effects of humic acid liquid film spraying on apple fruit firmness and texture properties
品种
Variety处理
Treatment果皮硬度
Pericarp hardness（N）果皮延展性
Pericarp ductility / mm果肉硬度
Pulp hardness / kg/cm2果肉脆度
Pulp brittleness / kg/sec‘秦脆’ CK 5.85 ± 0.60a 93.36 ± 2.41a 0.25 ± 0.02a 4.01 ± 0.11a 15 d 6.20 ± 0.70a 94.13 ± 1.94a 0.22 ± 0.01b 4.07 ± 0.07a 30 d 6.51 ± 0.28a 94.69 ± 1.02a 0.24 ± 0.01a 4.19 ± 0.13a ‘玉华早富’ CK 6.13 ± 0.61a 102.55 ± 2.41a 0.21 ± 0.01a 3.58 ± 0.02a 15 d 5.53 ± 0.19a 106.21 ± 2.50a 0.21 ± 0.01a 3.57 ± 0.03a 30 d 5.59 ± 0.23a 102.94 ± 1.00a 0.22 ± 0.01a 3.64 ± 0.03a
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表 6 施加腐殖酸液态膜对苹果可溶性固形物与可滴定酸的影响
Table 6 Effects of humic acid liquid film spraying on Malus domestica soluble solids and titratable acids
品种
Variety处理
Treatment可溶性固形物
Soluble solids / %可滴定酸
Titratable acid / %固酸比
Solid-acid ratio‘秦脆’ CK 12.62 ± 0.25b 0.26 ± 0.01a 48.95 ± 0.66b 15 d 13.36 ± 0.26a 0.23 ± 0.01b 57.75 ± 1.98a 30 d 12.70 ± 0.16b 0.25 ± 0.02ab 51.60 ± 3.22b ‘玉华早富’ CK 11.60 ± 0.25c 0.25 ± 0.01a 46.52 ± 1.40c 15 d 13.06 ± 0.34a 0.22 ± 0.01b 56.92 ± 1.81a 30 d 12.02 ± 0.10b 0.23 ± 0.01ab 51.44 ± 0.86b
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