0 引言
【研究意义】甜瓜（Cucumis melo）在我国果蔬生产和消费中占据重要地位,其产业重要性日益提高。2012年我国甜瓜播种面积达41万公顷,总产量为1 330万吨。根据国家西甜瓜产业技术体系2015年的统计数据,我国甜瓜设施栽培占总栽培面积的48%[1],设施栽培甜瓜的面积正在不断扩大。由于甜瓜自身复杂的性型及栽培环境条件的限制,其种植过程中存在坐果率较低的问题。噻苯隆（thidiazuron,TDZ）是一种具有生长素和细胞分裂素双重作用的植物生长调节剂,作为落叶剂在我国棉花种植中大量应用[2],而在甜瓜种植中作为坐果剂替代授粉被广泛应用。风味和滋味品质是评价甜瓜品质的重要因素,采用能够快速识别甜瓜挥发性风味物质和味道等综合信息的电子鼻和电子舌检测技术,并结合感官指标来研究噻苯隆对甜瓜风味物质和滋味等品质指标的影响,对于提高甜瓜品质具有重要意义。【前人研究进展】植物生长调剂的使用近年来一直是食品安全关注的热点之一,植物生长调节剂在农产品中的残留问题已经得到了广泛关注,而关于植物生长调节剂的使用对农产品品质影响的研究还较少。乔成奎等[3]采用高效液相色谱-串联质谱法建立了适用于猕猴桃、黄瓜、苹果和葡萄这4种果蔬基质中噻苯隆及其代谢产物残留的检测方法,其方法符合方法学的要求;查养良等[4]研究发现,分别采用浓度为2和4 mg·L-1的噻苯隆喷洒苹果花器,能够有效地促进果实纵向生长,改变果实果形指数;于福利等[5]研究发现,低、中浓度的噻苯隆对甜瓜的外观、甜度、口感有一定程度的改善,但高浓度的噻苯隆却能引起甜瓜品质下降,产生苦味;张云等[6]研究表明,不同浓度噻苯隆均能明显促进烟叶根系发育和地上部生长、促进早熟、增强抗旱能力并提高原烟内在品质,其中浓度为4 mg·kg-1时效果最显著。【本研究切入点】挥发性风味物质及呈味物质组成是评价农产品特别是水果等经济作物品质的重要指标之一。目前,噻苯隆作为植物生长调节剂已在我国甜瓜中登记使用,在甜瓜增产增效中发挥了重要作用,但不同浓度噻苯隆的使用对甜瓜风味物质及呈味物质组成等影响的研究还未见报道。【拟解决的关键问题】通过在甜瓜种植过程中设计不同剂量的噻苯隆处理小区,采用电子鼻、电子舌及液相色谱-串联质谱等综合分析技术,结合化学计量学方法,研究不同浓度噻苯隆处理对甜瓜果实生长发育指标、维生素C与有机酸含量以及风味与呈味物质组成等品质指标的影响,从品质的角度优化选择噻苯隆最佳推荐使用剂量,为噻苯隆等植物生长调节剂在甜瓜生产中的科学使用提供理论依据。1 材料与方法
试验于2017年在中国农业科学院廊坊科研中试基地日光温室进行。1.1 试验材料
供试甜瓜品种为薄皮甜瓜459,由中国农业科学院蔬菜花卉研究所甜瓜课题组提供。噻苯隆购买于四川兰月科技有限公司。温室划分为6个小区,分别设置人工授粉区（对照小区,记为CK）和5个噻苯隆处理区,其中本产品噻苯隆在甜瓜上推荐剂量为4—6 mg·kg-1,根据推荐剂量,设置了3 mg·kg-1（TDZ-3）、4 mg·kg-1 （TDZ-4）、5 mg·kg-1（TDZ-5）、6 mg·kg-1（TDZ-6）和8 mg·kg-1（TDZ-8）5个处理浓度。处理区：选择当天开花或开花前1—2 d甜瓜瓜胎进行,用100 mL烧杯进行浸蘸处理3—5 s,每一小区重复6次,并对每小区处理甜瓜进行编号。1.2 仪器与设备
游标卡尺（日本三丰公司）;万分之一天平（瑞士梅特勒公司）;FT-327硬度计（意大利Fruit TestTM公司）;PAL-1手持式糖量计（日本爱拓公司）;NR 2000色差分析仪（深圳三恩驰公司）;Digieye system电子眼（英国VeriVide公司）;2695液相色谱（美国Waters公司）;PEN3型电子鼻（德国Airsense公司）,由W1C、W5S、W3C、W6S、W5C、W1S、W1W、W2S、W2W和W3S等10个金属氧化物传感器组成的阵列传感器组成;Astree型电子舌（法国阿尔法公司）,由7个化学选择性区域效应的味觉传感器和1个Ag/AgCl参比电极组成,对酸、咸、鲜3种基本味觉呈味物质都有响应。API 5000液相色谱-串联质谱仪（美国AB公司）。1.3 试验方法
1.3.1 感官特征测定 在果实生长发育过程1、3、5、7、9、11、13、15、20、25、30、32和36 d时在各个小区选择6个代表性果实,采用游标卡尺测量果实横径和纵径,并计算果形指数（果形指数=纵径/横径）。待果实成熟（36 d）时,选择代表性果实6个,采用硬度计（FT-327）测定甜瓜硬度,采用色差仪（3hn NR2000）测定甜瓜果皮的颜色,采用电子眼（VeriVide）测定甜瓜果肉的颜色。1.3.2 营养成分测定 采用手持式糖量计（ATAGO PAL-1）测定果肉可溶性固形物含量;采用GB 5009.3-2016《食品中水分的测定》减压干燥法测定甜瓜的水分;GB 5009.86-2016《食品中抗坏血酸的测定》的2,6-二氯靛酚滴定法测定甜瓜中的维生素C;苹果酸、柠檬酸、酒石酸和琥珀酸测定按照 GB 5009.157-2016《食品有机酸的测定》;果糖和棉子糖测定参照赵建华等[7]的方法,略加改动,测定采用液相色谱法。液相色谱仪仪器为waters 2695,检测器为2998,色谱柱为资生堂（4.6 mm×250 mm,0.5 μm）的NH2柱,以乙腈﹕水=7.5﹕2.5为流动相,流速为1 mL·min-1,等度洗脱,柱温为30℃,检测器温度40℃,进样时间20 min,样体积10 μL。
1.3.3 电子鼻测定 准确称取均质化的甜瓜样品1 g于20 mL的顶空瓶中,静置20 min后,用电子鼻对其进行测量,每个样品平行测定3次;样品准备时间3 s,样品测定时间30 s,样品测定间隔1 s,测量计数1 s,清洗时间180 s,自动调零时间10 s;内部流量：400 mL·min-1;进样流量：7.747 mL·min-1。
1.3.4 电子舌测定 准确称取粉碎的50 g甜瓜样品,置于50 mL水中均质离心,取上清液过滤备用。取滤液直接倒入电子舌专用烧杯中（每杯样品量体积约为80 mL）检测。试验采用清洗溶液和甜瓜汁样本交替检测序列进行检测,清洗溶液为超纯水。采样时间180 s,1次/s,每个样品3个平行,每个平行重复采集8次,最后3次稳定的检测数据进行分析。
1.3.5 噻苯隆残留检测 采用课题组之前建立的水果、蔬菜中噻苯隆液相色谱-质谱方法[8],测定甜瓜中噻苯隆的残留量。
1.4 数据处理
采用SPSS.24、Origin 9.0以及SIMCA-P+13软件对试验数据进行显著性分析、主成分分析（PCA）,雷达图对原始数据进行分析。2 结果
2.1 噻苯隆对甜瓜感官特征的影响
2.1.1 对果实的横纵径、单瓜重和硬度的影响 由图1可知,噻苯隆处理后的甜瓜在第1阶段（处理后1—11 d）横、纵径增长速率大于对照组;而在甜瓜生长的中后期（处理后11—36 d）,横、纵径生长速率与对照组相比无显著差异。在甜瓜果实生长的第1阶段（处理后1—11 d）,各处理小区的甜瓜果实横、纵径增长迅速,3 d后甜瓜果实的生长速度明显大于对照组甜瓜的生长速度,5 d后,噻苯隆处理后的甜瓜横、纵径约为对照组的2倍,但不同浓度处理之间无显著差异。在甜瓜果实生长的第2阶段（处理后11—30 d）,噻苯隆处理后的甜瓜横、纵径增长速率与对照组甜瓜的速率相近,分别为1.0—1.4和2.0—2.4 mm·d-1,不同浓度处理组的增长速率也无显著差异。而在第3阶段（处理后30—36 d）,所有甜瓜果实横、纵径增长速度均变缓,不同浓度处理组的增长速率也无显著差异[9]。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图1不同噻苯隆处理组甜瓜果实横径和纵径变化
-->Fig. 1Dynamics of horizontal and vertical diameters of melon fruits under different TDZ treatments
-->
成熟期甜瓜的单瓜重和硬度等感官指标如表1所示,采收期所有甜瓜样品的果形指数均>1,其中纵径最大值为136.81 mm,出现在TDZ-4处理组,横径最大值为75.00 mm,出现在TDZ-3处理组,但不同处理组间无显著差异。与对照组相比,使用噻苯隆的处理组甜瓜单果重有所增加（285.28—322.44 g）,最大值出现在TDZ-4处理组,较对照组增加了28.2%。与对照组相比,噻苯隆的使用也增加了甜瓜果实硬度,噻苯隆处理组的甜瓜硬度为3.32—4.23 kg·cm-2,且果实硬度随着噻苯隆的施用剂量的增大而增大,呈线性正相关性（r2=0.8183）。
Table 1
表1
表1不同浓度噻苯隆对甜瓜感官特征的影响
Table 1Effect of different TDZ concentrations on sensory characteristics of melon
| 小区 Plot | 横径 Horizontal diameter (mm) | 纵径 Vertical diameter (mm) | 果形指数 Fruit shape index | 单瓜重 Single fruit weight (g) | 硬度 Firmness (kg·cm-2) | 果皮色泽 Peel color | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 亮度 L* | 红绿 a* | 黄蓝 b* | ||||||
| CK | 72.50±2.15ab | 103.49±10.03b | 1.74±0.03a | 251.66±24.18b | 2.85±0.20c | 76.86±0.95a | -0.38±0.39a | 15.60±0.62a |
| TDZ-3 | 75.00±2.23a | 125.77±3.92ab | 1.80±0.05a | 285.32±42.27ab | 3.32±0.08bc | 65.18±0.76bc | -0.39±0.11a | 7.68±0.63b |
| TDZ-4 | 73.08±5.12ab | 136.81±4.38a | 1.89±0.05a | 322.44±42.50a | 3.85±0.29ab | 64.16±0.87c | -0.41±0.19a | 7.26±0.63b |
| TDZ-5 | 68.65±2.31b | 127.19±5.17ab | 1.85±0.04a | 286.59±35.58ab | 3.69±0.20ab | 64.27±0.94c | -0.62±0.14a | 6.88±0.66b |
| TDZ-6 | 74.60±2.55a | 131.83±4.34a | 1.80±0.04a | 315.28±34.26a | 3.93±0.23ab | 66.88±0.62bc | -0.45±3.98a | 7.06±0.68b |
| TDZ-8 | 67.50±1.87b | 126.58±22.22ab | 2.06±0.44a | 285.28±24.28ab | 4.23±0.28a | 67.46±1.00b | -0.65±0.14a | 8.02±0.46b |
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2.1.2 对果皮和果肉色泽的影响 本研究中甜瓜的主要色泽为黄绿色,其中甜瓜的a*为负值,表示甜瓜偏绿色,而b*为正值,表示甜瓜偏黄色。噻苯隆的使用也会影响甜瓜果实的亮度和色泽,处理组甜瓜果实亮度（L*）,红色（a*）和黄蓝色（b*）值均低于对照组,表明噻苯隆的使用使甜瓜的亮度、红色和黄色明显下降（表1）。此外,对在甜瓜样品中随机选取40个点分布于不同部位甜瓜果肉（外部、中部、内部）的色泽进行测定并进行主成分（PCA）分析,发现不同浓度噻苯隆处理组的甜瓜果肉外侧的色泽点没有交叉（图2-A）,表明不同处理组的甜瓜外侧果肉的颜色具有显著差别;而在甜瓜果肉的中间及内侧并未完全分开（图2-B、2-C）,说明不同浓度噻苯隆处理后的甜瓜内部果肉颜色无显著差异。通过偏最小二成分析（PLS-DA）,发现绿色（a*）是导致甜瓜果肉外侧产生差异的主要因素。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图2不同部位甜瓜果肉颜色的PCA图 A：外侧Surface;B：中间Middle;C：内侧Inside
-->Fig. 2PCA analysis of the color of melon pulp in different regions
-->
2.2 噻苯隆对甜瓜营养成分的影响
2.2.1 对水分、可溶性固形物和维生素C的影响 如表2所示,噻苯隆的使用能够增加甜瓜水分含量（87.27%—87.99%）,但不同浓度噻苯隆对甜瓜中可溶性固形物含量的影响有所不同,当使用低浓度噻苯隆（3和4 mg·kg-1）时,甜瓜样品中可溶性固形物含量为10.33—10.63°Brix,较对照组甜瓜明显降低;而使用高浓度噻苯隆时（5—8 mg·kg-1）,甜瓜样品中可溶性固形物含量为11.73—12.33°Brix,较对照组略有增高。值得注意的是,噻苯隆的使用降低了甜瓜中的维生素C含量。各处理小区甜瓜样品中维生素C的含量为（5.20—8.23）mg/100 g,明显低于对照小区甜瓜样品中的维生素C含量（12.94 mg/100 g）,而当噻苯隆使用剂量为8 mg·kg-1时,甜瓜中维生素C的含量较对照小区甜瓜样品下降了59.8%,仅为5.20 mg/100 g。Table 2
表2
表2不同浓度噻苯隆对甜瓜水分、可溶性固形物和维生素C含量的影响
Table 2Effect of different TDZ concentrations on moisture, soluble solid and vitamin C content of melon
| 小区Plot | 可溶性固形物Soluble solid (°Brix) | 水分Moisture (g/100 g) | 维生素C含量Vitamin C content (mg/100 g) |
|---|---|---|---|
| CK | 11.50±2.80b | 87.24±0.05a | 12.94±1.84a |
| TDZ-3 | 10.33±1.48c | 87.92±0.02a | 8.23±0.23b |
| TDZ-4 | 10.63±0.54c | 87.27±0.27a | 8.07±0.33b |
| TDZ-5 | 12.33±0.73a | 87.99±0.18a | 7.07±0.13b |
| TDZ-6 | 11.73±0.50b | 87.56±0.30a | 7.67±0.43ab |
| TDZ-8 | 11.84±0.83b | 87.80±0.14a | 5.20±0.80c |
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2.2.2 对糖和有机酸的影响 有机酸含量也是评价甜瓜果实的重要品质指标之一,其含量的高低与果实的口感密切相关[10]。如表3所示,噻苯隆的使用能够增加甜瓜果实中酒石酸（4.08—4.92 mg·kg-1）和苹果酸（0.47—0.76 mg·kg-1）的含量,降低甜瓜中柠檬酸（0.035—0.080 mg·kg-1）的含量,其中柠檬酸的含量较对照甜瓜样品（0.1 mg·kg-1）下降了20.0%—65.0%。与有机酸不同的是,对甜瓜糖含量的影响与噻苯隆的浓度有关。当使用低浓度噻苯隆时,与对照组甜瓜样品相比,甜瓜中果糖（18.92—19.87 mg·g-1）和棉子糖（2.98—3.13 mg·g-1）的含量均有不同程度的增加;而当使用高浓度噻苯隆时,果糖（12.20—15.21 mg·g-1）和棉子糖（1.92—2.39 mg·g-1）含量却较低于对照组甜瓜样品。
Table 3
表3
表3不同浓度噻苯隆对甜瓜中糖和有机酸含量的影响
Table 3Effect of different TDZ concentrations on sugar and organic acid contents of melon
| 小区 Plot | 果糖 Fructose (mg·g-1) | 棉子糖 Raffinose (mg·g-1) | 酒石酸 Tartaric acid (mg·kg-1) | 苹果酸 Malic acid (mg·kg-1) | 柠檬酸 Citric acid (mg·kg-1) |
|---|---|---|---|---|---|
| CK | 17.44±3.94ab | 2.89±0.51ab | 3.38±0.27d | 0.42±0.05c | 0.100±0.020a |
| TDZ-3 | 18.92±1.58c | 2.98±0.25ab | 4.45±0.13bc | 0.56±0.03b | 0.050±0.002c |
| TDZ-4 | 19.10±1.17b | 3.00±0.18ab | 4.92±0.25a | 0.76±0.13a | 0.050±0.004c |
| TDZ-5 | 19.87±1.79ab | 3.13±0.29a | 4.67±0.18ab | 0.47±0.06bc | 0.080±0.010b |
| TDZ-6 | 15.21±3.15ab | 2.39±0.50bc | 4.11±0.26c | 0.58±0.02b | 0.035±0.050c |
| TDZ-8 | 12.20±0.95a | 1.92±0.15c | 4.08±0.22c | 0.56±0.01b | 0.047±0.004c |
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2.3 噻苯隆对甜瓜气味的影响
甜瓜的香味是影响甜瓜品质的重要指标,可以通过电子鼻传感器阵列的响应来获得甜瓜挥发性物质的整体信息,从而对比分析甜瓜样品的整体气体信息[11,12]。图3-A雷达图可知,在电子鼻的10根传感器响应曲线中,传感器W1W、W5S和W2W的响应最高,并存在差异。W1W和W2W传感器对硫化物和芳香物质敏感,W5S号传感器对氮氧化合物敏感,表明在甜瓜的挥发性物质中含有一定量的硫化物、氮氧化合物和芳香物质并存在差异。而在对甜瓜样品的挥发性风味物质电子鼻数据进行主成分分析时（图3-B）,发现第一主成分（PC1）和第二主成分（PC2）的贡献率分别为70.9%和14.5%,总贡献率达到85.4%,表明这两个主成分包含了样品大部分的信息,可以代表甜瓜样品中挥发性物质的整体信息。使用噻苯隆后的甜瓜样品和对照样品在PCA图中位于不同区域,说明不同浓度噻苯隆的处理能够影响甜瓜的气味组成;而随着噻苯隆浓度的增大,图中样品区域距离对照样品距离越远,这表明噻苯隆的使用浓度与电子鼻检测到的挥发性物质组成之间存在一定的线性相关性。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图3经过不同浓度噻苯隆处理甜瓜的电子鼻的雷达图谱（A）和PCA图（B）
-->Fig. 3E-nose radar images (A) and PCA (B) of melon after treated with different TDZ concentrations
-->
2.4 噻苯隆对甜瓜滋味的影响
图4-A为电子舌对成熟的甜瓜响应雷达图,由图可知,STS、SPS和UMS 3种传感器对不同处理组的甜瓜汁具有较好的响应;其中STS传感器的响应值最高,表明甜瓜汁中含有很高浓度的离子性有机物和无机物[13];UMS传感器的响应值次之,说明甜瓜汁中也含有较高浓度的氨基酸、核苷酸和有机酸等鲜味贡献物[14]。利用电子舌所得的数据进行主成分分析,建立主成分的三维图,如图4-B所示。分析可知第一主成分的贡献率为100%,说明第一主成分已经包含了很多的信息量,能够反映样品的整体信息。第一主成分是导致不同处理组产生差异的原因,在第一主成分上对照样品与经过不同浓度噻苯隆处理组的样品呈线性分布,说明不同浓度噻苯隆主要导致甜瓜某一滋味发生了变化,并与浓度之间呈线性关系。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图4经过不同浓度噻苯隆处理甜瓜的电子舌雷达图谱（A）和PCA图（B）
-->Fig. 4E-tongue radar images (A) and PCA (B) of melon after treated with different TDZ concentrations
-->
2.5 噻苯隆在甜瓜中的消解规律
噻苯隆的初始浓度为42.35—48.31 μg·kg-1。施药后时间>20 d时,噻苯隆残留量均低于方法的检出限（0.01 μg·kg-1）,其在甜瓜上的半衰期为1.27—1.58 d（表4）。Table 4
表4
表4不同浓度噻苯隆在甜瓜中的消解动态
Table 4Degradation dynamics of different TDZ concentrations in melon
| 处理后时间 Days after treatment (d) | TDZ-3 | TDZ-4 | TDZ-5 | TDZ-6 | TDZ-8 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 残留量 Amount of residue (μg·kg-1) | 消解率 Digestion rate (%) | 残留量 Amount of residue (μg·kg-1) | 消解率 Digestion rate (%) | 残留量 Amount of residue (μg·kg-1) | 消解率 Digestion rate (%) | 残留量 Amount of residue (μg·kg-1) | 消解率 Digestion rate (%) | 残留量 Amount of residue (μg·kg-1) | 消解率 Digestion rate (%) | |
| 0 | 42.35±0.49 | — | 40.61±0.72 | — | 45.79±0.39 | — | 45.58±0.30 | — | 48.31±0.86 | — |
| 1 | 24.33±0.25 | 42.54 | 23.63±0.75 | 41.17 | 26.42±0.33 | 42.30 | 23.41±0.34 | 48.63 | 25.47±0.1 | 47.28 |
| 3 | 11.76±0.12 | 72.23 | 10.87±0.19 | 72.92 | 12.41±0.33 | 72.89 | 11.65±0.23 | 74.45 | 11.09±0.24 | 77.04 |
| 5 | 6.12±0.13 | 85.55 | 4.41±0.70 | 89.01 | 8.42±1.61 | 81.61 | 5.81±0.32 | 87.26 | 4.57±0.11 | 90.53 |
| 7 | 1.72±0.05 | 95.94 | 1.36±0.16 | 96.62 | 0.51±0.02 | 98.90 | 0.82±0.05 | 98.21 | 2.26±0.19 | 95.33 |
| 9 | 0.46±0.01 | 98.92 | 0.42±0.03 | 98.96 | 0.37±0.02 | 99.21 | 0.49±0.02 | 98.92 | 0.46±0.02 | 99.05 |
| 11 | 0.18±0.01 | 99.58 | 0.38±0.00 | 99.26 | 0.14±0.00 | 99.69 | 0.41±0.02 | 99.10 | 0.35±0.01 | 99.27 |
| 13 | 0.03±0.00 | 99.92 | 0.07±0.00 | 99.82 | 0.08±0.01 | 99.83 | 0.08±0.00 | 99.83 | 0.20±0.00 | 99.59 |
| 15 | <0.01 | — | 0.06±0.03 | 99.86 | 0.02±0.00 | 99.95 | 0.07±0.00 | 99.84 | 0.20±0.15 | 99.59 |
| 20 | <0.01 | — | <0.01 | — | <0.01 | — | <0.01 | — | <0.01 | — |
| 25 | <0.01 | — | <0.01 | — | <0.01 | — | <0.01 | — | <0.01 | — |
| 30 | <0.01 | — | <0.01 | — | <0.01 | — | <0.01 | — | <0.01 | — |
| 32 | <0.01 | — | <0.01 | — | <0.01 | — | <0.01 | — | <0.01 | — |
| 36 | <0.01 | — | <0.01 | — | <0.01 | — | <0.01 | — | <0.01 | — |
| 方程 Equation | Ct=42.45e-0.443t | Ct=40.39e-0.470t | Ct=45.78e-0.545t | Ct=45.53e-0.524t | Ct=40.22e-0.450t | |||||
| R2 | 0.9838 | 0.9164 | 0.9703 | 0.9676 | 0.9190 | |||||
| T1/2 (d) | 1.56 | 1.48 | 1.27 | 1.32 | 1.58 | |||||
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3 讨论
3.1 噻苯隆对甜瓜感官特征的影响
本研究表明,噻苯隆能够提高甜瓜生长第1阶段的生长速度,但在生长中后期的影响较小,甜瓜的果形指数未发生显著变化,这可能与噻苯隆具有生长素和细胞分裂素的双重作用有关[15]。此外,噻苯隆的使用能够增加甜瓜的单瓜重,表明噻苯隆对于甜瓜生产能够发挥增产的作用[5]。而噻苯隆也能够增加甜瓜的硬度,并随着噻苯隆浓度的增高,甜瓜果实硬度也不断增高,表明噻苯隆的使用影响口感并在一定程度上增加甜瓜的耐贮性[16]。在果实亮度和色度方面,本研究的甜瓜以黄绿色为主,噻苯隆的使用能降低甜瓜果实的黄色和亮度,虽然甜瓜果实的着色受很多因素的影响,如光照、温度、生物体内激素水平等,但有研究表明噻苯隆能够调节果实内内源激素——赤霉素的浓度水平,从而抑制果实中叶绿素降解,对花色素苷合成能起到延迟作用[17],这与REYNOLDS等[18]发现的植物生长调节剂对果实着色具有一定的调控作用结论相类似。3.2 噻苯隆对甜瓜营养成分的影响
本研究发现噻苯隆的使用对于甜瓜的水分含量无显著影响,但低浓度的噻苯隆能够使甜瓜中可溶性固形物的含量下降、果糖和棉子糖的含量增加,而高浓度则相反;此外,噻苯隆能够使甜瓜中的维生素C和柠檬酸的含量下降,而增加酒石酸和苹果酸的含量,表明噻苯隆能够调节甜瓜的糖酸代谢和代谢相关的酶[19]。这一结论与前人的研究结果相似,噻苯隆能在一定程度上降低水果果实总酸的含量[20]。糖含量和有机酸含量的高低以及糖酸比是影响果实品质风味的重要因素[21,22,23]。因此从提升品质的角度,科学合理的设置植物生长调节剂的施用水平具有重要意义。噻苯隆能够促进植物体中细胞分裂素的合成与积累,并可作为底物与细胞分裂素氧化酶结合,抑制内源玉米素物质的作用。侯勇等[24]研究发现,噻苯隆的使用增加了黄瓜早期的内源性赤霉素、吲哚乙酸和脱落酸的含量,降低了黄瓜内源性玉米素的含量。而赤霉素、脱落酸、油菜素内酯及玉米素等内源性激素参与甜瓜多条代谢通路,包括光合作用、氮合成及天线蛋白合成途径等,从而可能影响风味品质。3.3 噻苯隆对甜瓜挥发性成分及滋味的影响
甜瓜果实的香气是甜瓜风味品质的重要组成部分,目前已报道甜瓜中的挥发性成分有300多种[25],这些挥发性成分主要为甜瓜的次生代谢物。有研究表明,甜瓜挥发性成分的差异主要与甜瓜的品种及种植环境相关[26]。本研究通过电子鼻检测,获得了不同浓度噻苯隆处理组甜瓜样品挥发性成分的整体信息,并且发现不同浓度噻苯隆处理的甜瓜样品的挥发性成分具有显著差别。通过主成分分析发现,随着噻苯隆浓度的增大,其挥发性物质组成所在区域与对照样品所在区域距离变远,表明噻苯隆的使用影响了甜瓜的香气组成,并且呈一定的相关性。虽然甜瓜呈味的具体特征成分还有待进一步深入研究,但这一结论与付秋实等[27,28]发现氯吡脲的使用导致了厚皮甜瓜香气的种类和含量减少的结论相类似。本研究还通过电子舌检测得到样品滋味的整体轮廓,与电子鼻数据的主成分分析结果相似,经过不同浓度噻苯隆处理的甜瓜样品在滋味物质组成上也存在显著性差异,且与噻苯隆浓度存在相关性,这与于福利等[5]感官研究结果相一致,低、中浓度的噻苯隆甜度和口感具有明显改善,而高浓度噻苯隆使其甜度和口感下降。这可能与噻苯隆能够促进糖酸转化、糖积累和果实各个生长时期中氨基酸的合成等过程有关[29],也在一定程度上验证了噻苯隆能够影响甜瓜中的次生代谢过程。甜瓜的品质受多种因素的影响,例如土壤肥力、灌溉和品种等。马光恕等[30]研究发现,一定范围内提高磷含量能够增加甜瓜的产量并提高甜瓜的叶绿素和可溶性固形物的含量。而增施锌肥对甜瓜果实内糖分累积、蔗糖酶和磷酸化酶活性、产量等的影响不显著,但对果实品质有改善效果,提高了果实中甜味和鲜味氨基酸含量而降低了苦味氨基酸含量[14]。3.4 噻苯隆在甜瓜上的消解规律
植物生长调节剂残留一直是社会关注的热点问题。在推荐剂量下,噻苯隆在甜瓜上的最终残留量<0.01 μg·kg-1,低于我国噻苯隆在黄瓜、甜瓜和葡萄的最大残留限量（0.05 mg·kg-1）和日本肯定列表的一律标准（0.01 mg·kg-1）。王旭等[31]通过在山东与河南开展田间试验探究了甜瓜和土壤中噻苯隆的残留动态,得出噻苯隆在甜瓜和土壤中的消解半衰期分别为4.1—7.6 d和0.7—1.2 d,表明噻苯隆在甜瓜样品中消解速度较快,在甜瓜上的使用是安全的。4 结论
从安全角度看,噻苯隆在甜瓜上的最终残留低于限量标准,可以安全使用;从质量角度看,使用不同浓度噻苯隆使甜瓜的纵径、单瓜重和硬度显著增加,降低了甜瓜果皮的亮度和黄色,并使甜瓜外侧果肉绿色产生显著差异;对营养成分（水分、可溶性固形物、维生素C、有机酸和糖）、挥发性风味组成和滋味产生一定影响。特别是高浓度的噻苯隆能够大幅降低甜瓜维生素C和柠檬酸的含量,对挥发性风味组成和滋味影响较大。与使用高浓度的噻苯隆相比,低浓度的噻苯隆（4 mg·kg-1）使甜瓜的风味更接近人工授粉甜瓜的风味。（责任编辑 岳梅）
The authors have declared that no competing interests exist.
