不同品种猕猴桃果皮结构变化观察
陈佳纯1，杨妙贤2*（1仲恺农业工程学院园艺园林学院，广东广州510225；2仲恺农业工程学院农业与生物学院，广东广州510225）
摘要：为了解不同猕猴桃品种之间果实发育过程中的结构差异，为猕猴桃果实的采后贮运及品种选育提供理论依据，以12个猕猴桃品种的果实为试材，观察其果实在不同发育时期果皮结构的变化。结果表明，猕猴桃果实为浆果，外果皮含角质层，中内果皮无明显分界。在果实生长发育过程中，角质层逐渐形成，果皮细胞的层数增加且体积增大。在整个发育过程中，除美味猕猴桃‘米良1号’和‘徐香’的中果皮没有形成木质化细胞外，其余10个中华猕猴桃品种的果实均形成了数量不等的木质化细胞；在采后软熟阶段，随着果实硬度的降低，中华猕猴桃果实中的木质化细胞较其他薄壁细胞更易破裂，导致中华猕猴桃果实内中果皮细胞排列更加松散无序，而美味系列的猕猴桃果皮细胞排列紧实，果皮结构无明显变化。
猕猴桃是猕猴桃科（Ac-tinidiaceae）猕猴桃属（Actini-diaLindl.）植物的总称，为多年生雌雄异株落叶藤本植物。猕猴桃果实属呼吸跃变型浆果类，不同品种的贮藏特性有所差异[1-2]。国内外主栽猕猴桃有美味猕猴桃[A.chinensisPlanchonvar.deli-ciosa(A.Chev.)A.Chev.]和中华猕猴桃（A.chinensisPlanchonvar.Chinensis）[3-4]。前者果实成熟后果皮密被黄褐色硬毛，而后者果实成熟时表皮毛脱落[2,5]，秃净但手感粗糙，成熟期早于前者。不同品种猕猴桃品质和贮藏特性不同，总体而言，中华猕猴桃品种成熟期早于美味猕猴桃品种[6-8]，其中红心品种如‘红阳’（A.chinensisPlanch.cv.'Hongyang'）等因糖度高、风味宜人很受消费者欢迎，但因其货架期短且不易剥皮的特性而降低了这些品种的商品价值[2]。为更好地了解不同猕猴桃品种之间果实发育过程中的结构差异，本研究利用石蜡切片观察其果皮形态结构变化，旨在为猕猴桃果实的采后贮运及品种选育提供理论依据和实践指导。
1材料与方法
1.1材料
12个供试材料采自广东省河源市和平县大坝镇猕猴桃种质资源圃（表1），试验于2022年3月－2023年11月进行。根据果实的生长发育过程将果实发育分成4个时期，分别为小果期（花后31±3d）、中果期（花后78±3d）、大果期（即采收期，‘东红’‘红阳’‘脐红’‘武植3号’及‘早鲜’为花后107±3d，其余品种为花后120±3d）和软熟期（即可食用期，‘Hort16A’‘翠玉’‘红阳’‘金艳’‘脐红’‘HY’为采后3d，其余品种为采后6d），每个发育时期均重复取样4次。果实采收后，立即运回实验室进行处理。
1.2方法
在果实赤道部切取带果皮的1.0cm3的小块，置于70%FAA固定液中，用真空泵抽气约0.5h，抽气后密封固定48h以上。采用石蜡切片法进行制片，逐次在不同浓度的乙醇、二甲苯、石蜡等溶液中脱水、透明、渗蜡及包埋；待石蜡凝固后，用RM2235轮转式切片机将蜡块切成连续的蜡带（切片厚度为8~10μm），展片、黏片及烘片后，经1%番红水溶液和0.5%固绿乙醇溶液双重染色，用中性树胶封片，在NikonModelEclipseTi2-U型多功能荧光显微镜下观察。
2结果与分析
2.1不同品种猕猴桃果实小果期果皮结构观察
猕猴桃的果皮分为外果皮和中内果皮，属浆果类型，中内果皮无明显分界。外果皮结构主要包括表皮毛、角质层、皮孔、表皮细胞，而中内果皮则由薄壁细胞或木质化细胞组成。由图1可知，在小果期，‘Hort16A’‘翠玉’‘东红’‘红阳’及‘脐红’5个品种的外果皮上较早形成角质层并与外果皮细胞紧密结合。外果皮细胞呈扁平状，排列紧实，附着有皮孔和表皮毛；中果皮细胞由大小不一的薄壁细胞组成，细胞轮廓清晰，在这一时期，薄壁细胞大小差异较小，排列紧密，细胞间隙较小，细胞体积由外向内逐层增大。在此发育阶段，‘Hort16A’‘东红’‘红阳’及‘脐红’4个品种的果实中果皮内均出现细胞壁木质化的细胞。
2.2不同品种猕猴桃果实中、大果期果皮结构观察
由图2可知，猕猴桃果实发育至中果期，所有试验品种果实的外果皮上均形成了连续、厚度均匀的角质层，表皮细胞和薄壁细胞的体积均有增大，这时期的果实相较于小果期，体积增大，质量增加。除美味猕猴桃的‘米良1号’及‘徐香’外，其余10个中华猕猴桃果实在表皮细胞的下方均逐渐形成数量不等的木质化细胞。果实发育至大果期可采收时，猕猴桃果实的角质层由蓬松变得密实坚固；中、内果皮的薄壁细胞大小差异变大，巨细胞增多；‘米良1号’和‘徐香’2个品种果皮内没有木质化细胞的形成，其余品种的木质化细胞体积增大且数量增多。
2.3不同品种猕猴桃果实采后软熟期果皮结构变化观察
由图3可知，猕猴桃采收后至软熟期，果皮结构中的薄壁细胞或木质化细胞排列均有所松弛，导致细胞间隙有所增大，果实变软至可食用；在这一时期，美味系列的‘米良1号’和‘徐香’2个品种果皮内依旧没有木质化细胞的形成，果皮内细胞排列仍相对紧实有序；中华猕猴桃果实中的木质化细胞随着果实硬度的减小均出现了不同程度的破裂，从而导致中、内果皮细胞排列松散无序并在中果皮出现空腔。
3讨论
猕猴桃果实是呼吸跃变型浆果，成熟较为迅速，不耐贮藏，为更好地了解猕猴桃果实在发育过程中细胞层面的变化，不少学者对猕猴桃果实结构进行研究观察，但大部分局限于与果实品质和贮藏相关性的研究。何昕[9]发现，花后2~3个月内是‘黑金’（A.chinensis'Heijin'）和‘金福’（A.deliciosa'Jinfu'）果实细胞体积增大及质量增加的关键时期，及时施肥可以确保果实营养的供给、产量的增加及品质的提升。陆玲鸿等[10]发现‘红阳’和‘华特’（A.erianthaBenth'White'）在贮藏过程中，果肉细胞体积均增大甚至破裂，‘华特’出现针晶束的数量比‘红阳’多，‘红阳’有空腔出现并不断增大。本研究认为中华猕猴桃果实内部并非产生针晶束，而是部分细胞的细胞壁木质化形成相对较硬、近似石细胞的结构，所以食用时会有沙粒感，一般认为针晶束是代谢的产物。‘红阳’猕猴桃有空腔产生也是因为这些细胞壁木质化的细胞在软熟过程中较薄壁细胞更易崩溃破裂而形成的空腔，木质化细胞越多越易破裂，空腔的形成就越多。
通过对梨[11]、龙眼[12]及苹果[13]等水果的研究发现，果实结构和果实品质与贮藏性密切相关，特别是果皮结构。果皮不仅是果实的重要组成部分，还是对抗病原菌[13-15]、减少水分流失[16-18]的第一防线。猕猴桃果皮由外果皮、中果皮及内果皮组成。外果皮中的角质层随着果实的生长发育而逐渐形成并变得密实坚固，表皮细胞的层数增加或体积增大。在猕猴桃果皮结构中，角质层和表皮细胞对果实起到保护作用[13,19]，角质层作为外界环境和果实之间的第一道屏障[20]，具有良好的疏水性及不易被降解的特性，抗性较好，能耐盐碱，且不易透气，能耐氧化，使得病原菌无法轻易地附着在果实表面或侵染果实[13-14,20]；表皮细胞彼此紧密嵌合，也具有一定的机械特性，确保了果实的完整性，且能抵御一定的外界胁迫压力[20]。果皮结构特征与果实的贮藏性有一定的关系[11]。有研究表明，果皮结构中的角质层较厚、表皮细胞层数较多的果实，果皮保护作用和机械特性较好，或在贮藏过程中薄壁细胞变化较小的品种，果实采后贮藏过程中不易水分流失、质量快速下降及果皮皱缩，因而贮藏性较好，这与本研究中‘东红’‘WX-1’‘米良1号’及‘徐香’4个品种的生长发育及贮藏情况基本相符[11,13-14,19]。
果实中细胞体积的增大与果实的生长及体积大小有一定的相关性[9]。本研究中所有试验品种果实在生长发育过程中，表皮细胞及薄壁细胞体积逐渐增大，中华猕猴桃果实中的木质化细胞体积也在增大。猕猴桃果实在贮藏过程中，果皮内细胞均有不同程度的松弛及细胞间隙增大，这可能是贮藏后期果实中细胞间的黏附性降低、交联部位减少所造成的[13,19]。
中华猕猴桃果实中的木质化细胞随着果实硬度的减小均出现了不同程度的破裂，从而导致中、内果皮细胞排列松散无序，并在中果皮出现空腔，而美味系列的‘米良1号’和‘徐香’2个品种果皮内没有木质化细胞的形成，在软熟期果皮内细胞排列仍相对紧实有序。在食用过程中，美味系列的猕猴桃品种剥皮时均较中华系列的品种容易且果皮剥离得相对干净，果皮内木质化细胞有无的差异是否与猕猴桃果实食用时剥皮的难易及果皮剥除时所附着的果肉多少是否有影响[21]，有待进一步研究。
