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葉綠素?zé)晒獬上駡@藝領(lǐng)域應(yīng)用——果實(shí)篇
發(fā)布時(shí)間： 2025-09-29 點(diǎn)擊次數(shù)： 466次水果產(chǎn)是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要條件之一，果實(shí)的產(chǎn)量、生理、品質(zhì)等研究一直以來都是林果業(yè)研究的重點(diǎn)。葉綠素?zé)晒?/span>成像技術(shù)是研究植物生理響應(yīng)的無損分析利器，這項(xiàng)技術(shù)不僅能根據(jù)判斷植物的光合生理狀態(tài)，還可對(duì)果實(shí)的成熟度、新鮮度等品質(zhì)特征進(jìn)行檢測(cè)與分類，在果實(shí)生理、品質(zhì)、采后生物學(xué)等方面研究中具有廣泛應(yīng)用，這些應(yīng)用均有眾多論文支撐，本文便通過4個(gè)經(jīng)典文獻(xiàn)案例展示其應(yīng)用（參考文獻(xiàn)見文末）。
案例1：番茄果實(shí)采后成熟過程：環(huán)境條件對(duì)品質(zhì)和葉綠素?zé)晒馓匦缘挠绊?/span>
本研究旨在探究溫度與光照條件對(duì)果實(shí)成熟過程的協(xié)同影響——這兩種因素是成熟過程中最敏感的環(huán)境變量。研究通過分析葉綠素?zé)晒夥磻?yīng)，基于各參數(shù)數(shù)值和熒光圖像評(píng)估不同成熟階段的差異，還可利用成像無損檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)，精準(zhǔn)定位最佳采收時(shí)機(jī)。研究人員選取處于成熟綠色階段、已完成生長(zhǎng)的番茄果實(shí)，將其置于由兩種溫度條件和兩種光照條件組成的生長(zhǎng)室中進(jìn)行成熟培養(yǎng)，每晝夜光照時(shí)長(zhǎng)均為12小時(shí)。
研究結(jié)果表明，溫度和光照對(duì)番茄成熟過程均具有顯著影響。在無光照的低溫條件下成熟的番茄，從綠色階段過渡到開裂期所需時(shí)間，比在高溫光照條件下成熟的同類果實(shí)延長(zhǎng)了三倍以上。值得注意的是，在低溫低光條件下，番茄果實(shí)的成熟速度明顯快于高溫黑暗條件。
整個(gè)成熟過程中，葉綠素?zé)晒鈪?shù)持續(xù)發(fā)生變化。與其它處理組相比，低溫低光條件下成熟的番茄果實(shí)表現(xiàn)出顯著更低的非光化學(xué)猝滅（NPQ）和相對(duì)熒光衰減（RFD）值，但其初始熒光（FO）和最大熒光（FM）值更高。研究中還對(duì)果實(shí)進(jìn)行了糖分、酚類物質(zhì)等組分分析，結(jié)果顯示糖分積累受光照影響遠(yuǎn)大于溫度。另一方面，在高溫高光條件下成熟的番茄果實(shí)中，酚類物質(zhì)含量和番茄紅素水平達(dá)到最高值。
案例2：梨子果實(shí)生理檢測(cè)
西北農(nóng)林大學(xué)的研究者們利用FluorCam葉綠素?zé)晒獬上瘢槍?duì)褪黑素對(duì)早酥梨果實(shí)生理特性的影響進(jìn)行了探究（Jianlong Liu,2019）。結(jié)果表明，在果實(shí)膨大階段，褪黑素（MT）處理過的水果中最大光量子產(chǎn)量（Fv/Fm）保持在0.82左右，未處理過的水果（CK）中為0.73，褪黑素增強(qiáng)了梨果實(shí)的光合能力，提高了單果重量。
案例3：葡萄果實(shí)新鮮度檢測(cè)
利用FluorCam葉綠素?zé)晒獬上耔b定葡萄果實(shí)新鮮度（YOO, 2015）。新鮮葡萄分別置于室溫、加濕、高溫、寒冷的環(huán)境下存儲(chǔ)，一定時(shí)間后分別檢測(cè)樣品葡萄光合狀態(tài)的變化。結(jié)果顯示，葡萄果實(shí)中Fv / Fm、ΦPSII和NPQ的數(shù)值變化在熱條件下高于其他條件。低溫（4°C）和潮濕條件可保持Fv / Fm值在0.8作用，生理狀態(tài)相對(duì)更加穩(wěn)定，可作為綠色葡萄果實(shí)的合適存儲(chǔ)方法。
案例4：蘋果、獼猴桃在不同儲(chǔ)存條件下的品質(zhì)差異
利用FluorCam評(píng)估室溫、高溫、高濕等不同儲(chǔ)存條件下保存的蘋果和獼猴桃的新鮮品質(zhì)。研究表明，在熱脅迫下，蘋果和獼猴桃Fv / Fm、ΦPSII和NPQ的變化均高于其他脅迫下的變化。低溫（4°C）下其光合狀態(tài)則保持相對(duì)穩(wěn)定，此條件下保存的果實(shí)新鮮品質(zhì)較高。
參考文獻(xiàn)：
1. Choi, Hyo-Gil, and Kyoung-Sub Park. "Ripening process of tomato fruits postharvest: Impact of environmental conditions on quality and chlorophyll a fluorescence characteristics." Horticulturae 9.7 (2023): 812.
2. Jianlong Liu, Rongrong Yue et al.Effects of Exogenous Application of Melatonin on Quality and Sugar Metabolism in ‘Zaosu’ Pear Fruit[J]. Journal of Plant Growth Regulation.2019
2. Sung Yung Yoo, Sok Samait et al. Application of Chlorophyll Fluorescence Imaging Technology for Fresh Quality Control of Grape Fruit Preserved Under Different Storage Conditions[J]. International Journal of Engineering and Technology,2015
3. Yoo, Sung Yung, Ferrah, Salah et al. Chlorophyll fluorescence imaging analysis for fresh quality assessment of apple and kiwi fruits preserved under different storage conditions [J]. International Journal of Advanced Information Science and Technology,2014
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