一种调控柑橘着色的增色剂及其用途

1.本发明涉及果皮着色技术领域，具体涉及一种调控柑橘着色的增色剂及其用途。


背景技术：

2.柑橘，芸香科柑橘属植物。它性喜温暖湿润气候，耐寒性较柚、酸橙、甜橙稍强。其单身复叶，翼叶通常狭窄，叶片披针形，椭圆形或阔卵形；花单生或2～3朵簇生，花萼不规则5～3浅裂，花柱细长，柱头头状；果形种，通常扁圆形至近圆球形，果皮甚薄而光滑，或厚而粗糙，淡黄色，朱红色或深红色；果肉酸或甜，种子或多或少数，通常卵形，经过长期栽培、选择，柑橘成了人类的珍贵果品。
3.柑橘类水果所含有的人体保健物质，已分离出30余种，其中主要有：类黄酮、单萜、香豆素、类胡萝卜素、类丙醇、吖啶酮、甘油糖脂质等。柑橘是我国南方地区主要经济果树，年产量达4000多万吨，其中脐橙年产量占柑橘总产量20％左右，
‘
纽荷尔’脐橙作为我国脐橙主栽品种，年产量达脐橙总年产量80％。赣南脐橙、纽荷尔脐橙等我国主栽红皮品种柑橘由于其艳丽的特征性橙红色色泽，在我国深受欢迎，但由于果实成熟采收时受到种植环境、采收时气温等因素影响，导致果皮常出现着色差、着色不均或转色不完全等问题，最终果皮常为黄色或橙黄色而无法呈现出其特有的橙红色，极大降低果实商品价值及果实品质，制约产业发展及生产效率。
4.目前对于柑橘果皮着色的手段一般采取阶段性喷施叶面肥等方式进行，处理过程较长，效果不显著，目前更加没有能够快速调控脐橙果皮着色的可取方法。


技术实现要素：

5.为解决上述技术问题，本发明提供了一种调控柑橘着色的增色剂及其用途，利用浓度为100-150mmol/l的过氧化氢溶液浸泡柑橘1-2h，静置5-20d后使得柑橘果皮局部着色为浅黄色调控为柑橘果皮全部着色为深色橙红色。
6.本发明提供了一种调控柑橘着色的增色剂，所述增色剂为过氧化氢溶液，所述过氧化氢溶液的浓度为100-150mmol/l。
7.进一步地，所述过氧化氢溶液的浓度为100mmol/l。
8.本发明还提供了一种上述的增色剂在调控柑橘着色中的用途。
9.进一步地，所述增色剂使用过程为：利用浓度为100-150mmol/l的过氧化氢溶液浸泡柑橘1-2h，静置5-20d后使得果皮局部着色调控为柑橘果皮全部着色，颜色由浅黄色调控为深色橙红色。
10.进一步地，所述浸泡时间为2h。
11.进一步地，浸泡后静置时间为20d。
12.进一步地，所述增色剂用于调控柑橘中的类胡萝卜素色素成分。
13.进一步地，所述类胡萝卜素色素包括β-胡萝卜素、β-隐黄质、β-柠乌素和紫黄质。
14.进一步地，所述过氧化氢溶液处理能够提高csccd4b，cspsy，cslcyb及csbch基因
的表达。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
16.1、本发明利用浓度为100-150mmol/l的过氧化氢溶液浸泡柑橘1-2h，静置5-20d后逐渐使得柑橘果皮局部着色为浅黄色调控为柑橘果皮全部着色为深色橙红色，且着色均一，加速类胡萝卜素尤其脐橙着色关键色素β-柠乌素积累，提高果实着色效果；
17.实施例研究发现，当过氧化氢溶液浓度为100mmol/l时，调控效果最佳，能够使得柑橘果皮全面着色为其特征色深色橙红色，且着色均一，极大提高了商品价值及果实品质。
18.2、本发明中过氧化氢能够调控柑橘果皮着色，主要由过氧化氢促进β-柠乌素及其底物合成基因表达，促进β-柠乌素在果皮积累，最终促进脐橙橙红色果皮形成；
19.3、本发明中的过氧化氢溶液处理柑橘后，显著提高了β-柠乌素合成关键限速酶csccd4b基因的表达，同时显著提高了β-柠乌素合成上游底物形成关键催化酶基因cspsy，cslcyb及csbch的表达。
20.4、本发明中的过氧化氢对柑橘产生非生物胁迫，柑橘适应和抵抗这种作用的过程中有色体发挥主要作用，其中类胡萝卜素是有色体重要的组成物质，柑橘在在作出反应的过程中促进质体内含物生成，从而促进类胡萝卜素合成；
21.类胡萝卜素具有抗氧化性质，能够平衡过氧化氢处理带来的氧化性伤害。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1表示不同浓度的过氧化氢对柑橘果皮的影响；
24.图2表示本发明实施例1中过氧化氢处理后不同天数柑橘果皮颜色的变化；
25.其中，control组表示未处理的柑橘果皮颜色表观，h2o2组表示用过氧化氢处理后的柑橘果皮颜色表观，其中，图a、b、c、d、e分别表示处理后第0、5、10、15、20天的果皮颜色表观；
26.图3表示本发明实施例1中过氧化氢处理对柑橘类胡萝卜素积累的影响，图中，control：未处理果实，h2o2：过氧化氢处理果实，dw：干重，标准差由3个生物学重复计算得出，**为差异极显著(p≤0.01)，n.s.为无显著差异；
27.其中，图a表示过氧化氢处理后第0-20天柑橘中β-柠乌素积累变化；
28.图b表示过氧化氢处理后第0-20天柑橘中β-胡萝卜素积累变化；
29.图c表示过氧化氢处理后第0-20天柑橘中β-隐黄质积累变化；
30.图d表示过氧化氢处理后第0-20天柑橘中紫黄质积累变化；
31.图4表示本发明实施例1中过氧化氢处理对β-柠乌素合成基因表达分析，图中，control：未处理果实；h2o2：过氧化氢溶液处理果实；标准差由3个生物学重复计算得出，**为差异极显著(p≤0.01)，n.s.为无显著差异；
32.其中，图a表示过氧化氢处理对csccd4b表达量的影响；
33.图b表示过氧化氢处理对cspsy表达量的影响；
34.图c表示过氧化氢处理对cslcyb表达量的影响；
35.图d表示过氧化氢处理对csbch表达量的影响。
具体实施方式
36.下面对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明各实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
37.实施例1
38.一、不同浓度过氧化氢溶液对脐橙果皮的影响预实验
39.预实验采用喷施的方式处理脐橙果皮，分别将无菌水(对照组)，100mmol/l、200mmol/l、300mmol/l的过氧化氢溶液等量喷施于生长状态一致的脐橙果皮上，20天后观察果皮颜色变化。
40.结果如图1所示，使用100mmol/l、200mmol/l、300mmol/l过氧化氢溶液处理脐橙果皮，均能够调控脐橙果皮颜色，使得控脐橙果皮从浅黄色调控为深色橙红色，但是，100mmol/l过氧化氢溶液处理脐橙果皮后在有效调控果皮颜色的同时对果皮本身不会造成损害(图b)，而使用200mmol/l和300mmol/l的过氧化氢溶液处理脐橙果皮，虽然能够调控果皮颜色，但是发现会导致烧果，对果皮结构有所损害，从图1(图c和图d)可以看到，果皮表面出现块斑痕，因此，200mmol/l以上浓度的氧化氢溶液不易用于处理脐橙果皮。因此，选择100mmol/l的浓度为调控脐橙果皮的最佳浓度。
41.实施例2
42.一、材料准备
43.1、选择大小相近、果皮颜色为黄色或橙黄色的“纽荷尔”脐橙10颗；
44.2、用无菌水配制浓度为100mmol/l的过氧化氢溶液。
45.二、实验方法
46.1、过氧化氢溶液对柑橘(纽荷尔脐橙)果皮着色调控
47.将果皮颜色为黄色的脐橙浸泡于浓度为100mmol/l的过氧化氢溶液，2h后取出沥干，然后于常温下放置20天，并分别在第5天、第10天、第15天和第20天拍照记录果皮颜色变化。
48.2、过氧化氢溶液处理对柑橘(纽荷尔脐橙)类胡萝卜素积累的影响
49.按照1中的步骤，用过氧化氢溶液处理纽荷尔脐橙后，分别检测第0天、第5天、第10天、第15天和第20天时，柑橘果皮中的β-胡萝卜素含量，β-隐黄质含量，β-柠乌素含量，紫黄质含量；
50.3、β-柠乌素合成基因表达分析
51.荧光定量分析β-柠乌素合成关键限速酶csccd4b基因，同时定量分析β-柠乌素合成上游底物形成关键催化酶cspsy，cslcyb及csbch。
52.三、实验结果
53.1、100mmol/l过氧化氢对柑橘(纽荷尔脐橙)果皮着色调控
54.如图2所示，利用过氧化氢浸泡前果皮颜色呈现黄色，过氧化氢溶液浸泡后5天后脐橙果皮局部区域变为浅黄色，10天后脐橙果皮微微泛红，颜色略有加深，15天后脐橙果皮全部变为浅橙红色，20天后脐橙果皮全局变为深色橙红色，且着色均匀。
55.2、100mmol/l过氧化氢处理对柑橘(纽荷尔脐橙)类胡萝卜素积累的影响
56.检测结果如图3所示，过氧化氢溶液调控柑橘果皮色泽主要色素β-柠乌素的积累(图a)；β-胡萝卜素作为β-柠乌素合成前体，对照果皮中β-胡萝卜素含量极低，而过氧化氢溶液处理显著促进了其积累(图b)；过氧化氢溶液还促进β-隐黄质的积累(图c)；过氧化氢溶液处理促进了纽荷尔果皮主要类胡萝卜素紫黄质含量积累(图d)。
57.3、100mmol/l过氧化氢溶液处理对β-柠乌素合成基因表达的影响
58.结果如图4所示，过氧化氢溶液处理柑橘显著诱导β-柠乌素合成关键限速酶csccd4b基因的表达(图a)；过氧化氢溶液处理柑橘显著提高了β-柠乌素合成上游底物形成关键催化酶基因cspsy，cslcyb及csbch的表达量(图b，图c，图d)。
59.以上结果与类胡萝卜素含量变化一致，表明过氧化氢溶液促进脐橙果皮着色主要由过氧化氢促进β-柠乌素及其底物合成基因表达，促进β-柠乌素在果皮积累，最终促进脐橙橙红色果皮形成。
60.综上所述，本发明通过将局部果皮表现为浅黄色的柑橘用100-150mmol/l过氧化氢溶液处理后，柑橘果皮颜色从局部着色为浅黄色在20天内逐渐调控变为其特征色深色橙红色，提高了果实色泽品质，提高了经济价值。
61.尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
62.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。