角质层蜡质是植物自我防护的第一道屏障,在阻止非气孔水分散失,减少微生物和昆虫侵害,避免紫外辐射伤害,维持表面清洁和机械张力等方面发挥着重要的作用。蓝莓是营养价值和商业价值都很高的新兴小浆果,富含花色苷、多酚等生物活性成分,深受广大消费者喜爱。蓝莓果实亮蓝色的外表是由于蓝黑色果皮上覆盖着一层致密的肉眼可见的白色蜡质。然而,这层蜡质在果实采收、包装和运输时很容易受到损伤,给人们造成果实不新鲜、不耐贮藏的印象。目前,国内外关于蓝莓蜡质与果实采后衰老的研究很少。本研究一方面以浙江省主栽蓝莓的成熟果实为材料,研究其蜡质组分和形态,并研究果实成熟和冷藏过程中蜡质组分的变化,探索蜡质成分的生物学功能。另一方面,采用蓝丁胶去除蓝莓果皮蜡质,研究蜡质损伤与果实采后软化和衰老的关系,揭示蓝莓外表皮天然蜡质的存在对果实采后品质保持的重要作用。主要研究结果如下:1.利用扫描电镜和气质联用仪研究了浙江省9个蓝莓主栽品种成熟果实蜡质的形态结构和化学组分。结果表明,蓝莓果实表皮覆盖着致密的管状蜡质,各品种间角质层外蜡的晶体形态没有明显的差异。然而,品种之间蜡质总量相差较大,三萜类化合物和β-二酮是蓝莓外表皮蜡质的主要组分,分别占总蜡质的64.2%和16.4%,蜡质中还有少量的醛、初级醇、脂肪酸和烷烃等物质。熊果酸或齐墩果酸是蓝莓蜡质中含量最高的三萜类物质,因品种而异;首次发现了蓝莓角质层蜡质中的两个β-二酮(10,12-C31 和 12,14-C33),且 10,12-C31 二酮和 12,14-C33 二酮分别存在于高丛蓝莓和兔眼蓝莓中。2.研究了高丛蓝莓‘莱格西’和兔眼蓝莓‘灿烂’在果实成熟和采后冷藏过程中蜡质组分的变化。结果表明,蜡质含量与蓝莓果实成熟度有关。在蓝莓成熟过程中,果实角质层蜡质逐渐沉积。总蜡和各类别蜡质组分包括三萜、醛、脂肪酸、初级醇和烷烃等在果实完全成熟期(深蓝色果皮)达到最大值。在冷藏阶段,两品种蓝莓总蜡含量随着贮藏时间而下降,蜡质组分的变化因品种而异。‘灿烂’在4℃贮藏30d后中所有三萜和长链脂肪族化合物含量不同程度的下降,而‘莱格西’仅β-二酮含量显著下降。3.蓝莓表皮天然蜡质的去除加速了果实的衰老,天然蜡质的存在对果实采后品质保持具有重要的作用。蜡质的去除加速了果实的采后失水和腐烂,降低了感官和营养品质,缩短了货架期。蜡质的去除导致贮藏后期果实中非酶抗氧化物质(如总酚、花色苷、抗坏血酸含量)和抗氧化酶(如超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶)活性的迅速下降,加速了活性氧(如超氧阴离子、过氧化氢)的产生和膜脂过氧化。此外,贮藏末期去蜡蓝莓的线粒体膜和质膜结构已出现破裂,生物膜降解,细胞功能紊乱,而对照果实的线粒体膜和质膜结构相对完整。4.蓝莓表皮天然蜡质的去除加速了采后果实的软化。蜡质的去除诱导了果实细胞壁降解酶(如果胶甲酯酶、多聚半乳糖醛酸酶、纤维素酶、β-半乳糖苷酶)活性的提高,降低了细胞壁物质(如果胶、纤维素、半纤维素)含量。透射电镜和原子力显微镜的结果表明,蜡质的去除加速了果胶的溶解和解聚,使细胞壁半纤维素-纤维素微纤丝网络结构变得松弛,更利于细胞壁降解酶的作用。蜡质的去除促使贮藏末期蓝莓的果胶分子聚集体的解聚和分支结构的降解,并提高了 CDTA-溶性果胶(CSP)和碳酸钠溶性果胶(SSP)较短链长值和较小链宽值的出现频率。此外,实验还发现19.531 nm是构成蓝莓果实CSP和SSP链宽值的基本单元之一,初步提出了蓝莓CSP和SSP链宽降解模式。