橄榄(Canarium album)是福建省名优特色水果，果实营养丰富，风味独特。我国橄榄品种众多，但橄榄中绝大部分品种果实肉质粗硬、纤维多、口味苦涩等，导致其食用品质下降只能用于加工^[1]。近年来选育的鲜食型橄榄果实具有肉质细嫩、香脆、回甘、化渣等良好性状，倍受消费者的喜爱, 并且鲜食型橄榄品种和普通品种相比价格高出5~8倍，具有良好的经济效益。橄榄鲜食品质优良的评判依据主要是果实的风味和质地^[2]，目前对于橄榄果实品质的研究多集中于风味的形成^[3]，而对于橄榄果实质地的形成鲜见报道。果实质地变化从果实发育期就已经开始，并且随着果实的成熟发生显著变化，而果实发育过程中质地发生变化的主要原因是细胞壁结构的变化^[4]。目前研究认为细胞壁结构改变是因为其组成成分发生变化，从而引起果实质地的变化，这一过程需要多种细胞壁相关酶的参与和协同调控。因此研究橄榄果实发育过程中细胞壁物质及相关酶活性变化规律，对探讨橄榄果实品质差异具有重要的指导意义。

细胞壁主要由纤维素、半纤维素和果胶质等结构多糖和木质素等构成，不同组织细胞壁组分的相对含量有显著差异。同时，果实发育过程中细胞壁物质发生变化，涉及多聚半乳糖醛酸酶(polygalacturonase, PG)、果胶甲酯酶(pectinesterase, PME)和羧甲基纤维素酶(carboxymethycellulase, Cx)等酶类^[5]。高婧斐等^[6]对清见杂柑的研究表明，较高含量的水溶性果胶(water pectin, WSP)和低含量的木质素、纤维素、半纤维素是形成清见果实质地差异的物质基础。杨爱珍^[7]的研究表明，桃(Amygdalus persica)内果皮在整个发育过程中木质素含量呈上升趋势，且在其快速上升期的过氧化物酶(peroxidase, POD)活性也上升，PAL活性则降低。相对于其他物种，有关橄榄果实发育成熟过程中细胞壁物质和相关酶活性变化的研究较少。‘清榄1号’为‘长营’橄榄芽变品种，其母株‘长营’涩味重，果肉粗硬，多用于加工；‘清榄1号’味清甜，果肉细嫩，鲜食上等。‘清榄1号’与‘长营’橄榄风味质地差别较大，是研究橄榄果实品质差异的理想材料^[8]。本研究以鲜食型橄榄‘清榄1号’和加工型橄榄‘长营’为材料，对果实发育过程中细胞壁物质及相关酶活性进行测定，探讨在果实发育过程中与果实质地形成相关物质的变化规律，以期找出形成果实质地差异的关键因素，为深入研究橄榄果实质地形成机理和品质改良提供依据。

供试材料为鲜食型橄榄(Canarium album)‘清榄1号’(‘Qinglan 1’)和加工型橄榄‘长营’ (‘Changying’), 均采自福建省闽侯县白沙镇绿百合农业有限公司生产基地，选取立地条件、栽培条件、管理水平和树势一致的7 a生橄榄树各3株。从2017年7月16日(花后55 d)至11月15日每隔20 d采果1次, 共7次。采收当天运回实验室，选取大小均匀一致, 无病虫害及损伤的果实30粒，果肉切成薄片，液氮速冻后保存于-80℃中备用。

细胞壁物质含量测定  参照前人^[9-11]的方法，分别提取WSP、离子型果胶(ionic pectin, ISP)、共价型果胶(covalent pectin, CSP)、半纤维素和纤维素；采用咔唑-硫酸比色法测定各类果胶含量, 蒽酮比色法测半纤维素含量^[12]；纤维素含量经烘干称重；木质素的提取及含量测定参考Morrison^[13]的方法。

细胞壁相关酶活性测定  PME活性测定参考李娟^[14]的方法；Cx活性测定参考Lin等^[15]的方法；PG活性测定参考Andrews^[16]的方法；PAL活性测定参考潘腾飞等^[17]的方法；POD活性测定参考黄婉莉^[18]的方法略有改进。

均重复3次，以果实鲜质量计。

所有试验数据采用Excel 2012作图，采用SPSS 19.0软件对数据进行显著性分析，以P < 0.05表示差异显著。

果胶含量  2个橄榄品种的WSP含量均随果实发育呈先下降后上升再下降的变化趋势(图 1)。花后95 d内‘清榄1号’的WSP含量低于‘长营’；花后115 d后‘清榄1号’的WSP含量明显高于‘长营’。‘长营’的ISP含量随果实发育呈先上升后下降的变化趋势；而‘清榄1号’的ISP含量总体呈上升趋势，且花后115 d后‘清榄1号’的ISP含量总体上高于‘长营’。2个橄榄品种的CSP含量变化规律相似，花后95 d内2个橄榄品种的CSP含量无显著差异；花后115 d后‘清榄1号’的CSP含量低于‘长营’。

图 1(Fig. 1)

图 1 橄榄果实发育过程中WSP、ISP和CSP含量的变化 Fig. 1 Changes in contents of WSP, ISP and CSP during Canarium album fruit development

纤维素和半纤维素含量  纤维素和半纤维素构成细胞壁网状结构的基本骨架，其含量的变化与果实发育时的质地密切相关。2个品种的纤维素含量变化规律相似(图 2)。花后95 d内2个品种的纤维素含量变化不大且无显著差异；‘清榄1号’纤维素含量于花后115 d达到最大值，然后显著下降，花后135 d基本平稳且低于‘长营’。花后95 d内2个品种的半纤维素含量相近，花后115 d后‘长营’的半纤维素含量均高于‘清榄1号’，且花后155 d仍呈上升趋势。

图 2(Fig. 2)

图 2 橄榄果实发育过程中纤维素和半纤维素含量的变化 Fig. 2 Changes in contents of cellulose and hemicellulose during Canarium album fruit development

木质素含量  木质素是次生木质部的主要基质，聚合态木质素能够增强细胞壁硬度。由图 3可知，花后95 d内2个品种的木质素含量均呈缓慢上升的变化趋势，且‘清榄1号’的木质素含量略高于‘长营’；花后115 d后‘清榄1号’的木质素含量呈下降的变化趋势，且低于‘长营’，而‘长营’的仍上升。

图 3(Fig. 3)

图 3 橄榄果实发育过程中木质素含量的变化 Fig. 3 Changes in lignin content during Canarium album fruit development

PME、PG和Cx活性  橄榄果实发育过程中2个品种的PME活性变化趋势大致相同(图 4), 花后115 d内PME活性均保持较低的水平；花后135 d PME活性达最大值随后下降，‘清榄1号’的PME活性高于‘长营’。花后135 d内‘清榄1号’的PG活性高于‘长营’；花后135 d PG活性降到最低然后上升，‘长营’的PG活性高于‘清榄1号’(图 4)。2个品种的Cx活性均随果实发育呈上升的变化趋势，且‘长营’的略高于‘清榄1号’。

图 4(Fig. 4)

图 4 橄榄果实发育过程中PME、PG和Cx活性的变化 Fig. 4 Changes in activities of PME, PG and Cx during Canarium album fruit development

PAL和POD活性  木质素是一类复杂的苯丙烷类聚合物，PAL和POD是木质素合成过程中重要的酶。整个果实发育过程中2个品种的PAL和POD活性变化趋势相似(图 5)。花后55~115 d的PAL活性均呈下降的变化趋势，‘清榄1号’的PAL活性高于‘长营’；花后135 d后PAL活性呈先上升后下降的变化趋势，且2个品种无显著差异。整个果实发育过程中POD活性均呈上升的变化趋势, 且‘清榄1号’的POD活性高于‘长营’；花后155 d后2个品种无显著差异。

图 5(Fig. 5)

图 5 橄榄果实发育过程中PAL和POD活性的变化 Fig. 5 Changes in activities of PAL and POD during Canarium album fruit development

果胶是构成高等植物细胞壁中初生壁和中胶层的主要成分，果胶类物质主要是以共价键参与胞壁之间的粘连。果实发育过程中WSP和ISP含量不断增加，CSP含量减少^[19]。但果实成熟时，WSP含量并不一定增加，王滨等^[20]的研究表明，随着桃果实的成熟，CSP含量下降，而WSP含量变化不明显；魏建梅等^[21]的研究也表明，果实果胶含量变化以CSP为主导成分。果胶降解过程中需要PME和PG等细胞壁水解酶的参与^[22]，PME能将果胶的甲基从半乳糖醛酸残基的C₆移除，使多聚糖更容易被PG降解^[23]。本研究结果表明，2个品种橄榄的WSP、CSP含量和PME、PG活性变化趋势总体相同，而ISP含量变化不同。花后115 d后2个品种的WSP和ISP含量随PME活性升高而升高，且‘清榄1号’的WSP和ISP含量均高于‘长营’，而CSP含量低于‘长营’，花后155 d 2个品种的PG活性明显升高且峰值均晚于PME的峰值。这说明PME活性的升高可能促进了橄榄果实中ISP含量的升高和CSP含量的降低，并为PG提供了反应底物；2个品种的ISP和CSP含量差异显著，这可能与橄榄品种质地差异有关。

纤维素-半纤维素网络结构使细胞壁具有高强度和抗化学降解能力。纤维素微纤丝相互交织成复杂的网状结构形成细胞壁的基本骨架，半纤维素覆盖在微纤丝之外形成细胞壁内高层次结构，半纤维素在果实中的存在形式和含量对细胞壁的机械强度有较大影响^[24]，魏建梅等^[21]对苹果(Malus domestica)的研究表明，比起纤维素，半纤维素与果实质地的关系更为密切。有研究表明Cx能将纤维素水解成小分子物质，使得果实细胞壁降解^[25]。本研究结果表明，2个品种橄榄的纤维素、半纤维含量和Cx活性变化规律大体相同，花后95 d内随Cx活性的缓慢上升，纤维素和半纤维素含量均降低，花后95 d后2个品种的纤维素、半纤维含量和Cx活性变化规律不同，且‘清榄1号’的半纤维含量低于‘长营’。这说明橄榄果实发育过程中Cx可能促进了纤维素降解，但是在果实发育后期作用不明显。Gross等^[26]对梨(Pyrus communis)和番茄(Lycopersicon esculentum)果实的研究表明，纤维素含量的轻微升高, 可能与纤维素水解酶的作用无关。因此Cx在橄榄果实发育过程中的作用尚需要进一步研究。2个品种橄榄的纤维素含量在果实发育过程中均保持较高水平，可能是果实维持较高硬度的主要原因，且半纤维素含量的差异可能是果实质地差异的关键因素之一。

木质素是植物次生细胞壁的主要成分，填充于纤维素构架中赋予细胞壁坚硬的结构特征^[27]。PAL和POD都是木质素合成的关键酶，能提高组织的木质化程度。朱秋萍等^[28]的研究表明，较高的PAL和POD活性能促进木质素的积累。本研究结果表明，果实发育过程中2个品种橄榄的PAL和POD活性变化规律相似，POD活性总体呈上升趋势，‘清榄1号’的PAL和POD活性总体上高于‘长营’，花后115 d内‘清榄1号’呈上升趋势并高于‘长营’；此后‘清榄1号’的木质素含量下降且低于‘长营’，与王丹阳^[29]对‘砀山酥梨’(Pyrus pyrifolia)木质素含量及PAL活性变化趋势相似。这说明花后55~115 d‘清榄1号’的木质素含量高于‘长营’可能与PAL和POD活性变化有关；花后135~175 d‘长营’木质素含量高于‘清榄1号’，可能是‘长营’较‘清榄1号’果肉质地较为粗硬的原因。因木质素合成涉及多个途径，其相关酶基因的表达量也有影响，Xue等^[30]的研究表明，PbrMYB169能够通过调控木质素合成通路中多个结构基因的表达，从而影响梨果实木质素的积累和次生细胞壁的形成。因此对于2个橄榄品种木质素含量差异产生的原因，仍需进一步研究。

风味和质地是橄榄果实品质的重要组成部分, 橄榄果实发育过程中口感和风味物质也发生变化, ‘长营’果实肉质由易嚼有涩味到果肉变粗硬，涩味变淡略回甘；‘清榄1号’果实肉质由松脆、涩味淡到果肉细嫩、香脆、回甘强且持久。由于橄榄在成熟过程中基本处于绿熟期且不转色，花后95 d采摘可以食用，但风味品质差；花后155 d为硬核期, 达到了橄榄固有的风味品质。本研究也表明，花后55~ 95 d 2个橄榄品种的细胞壁物质含量差异较小；花后115 d后2个品种橄榄果实细胞壁物质含量和相关酶活性产生差异，鲜食型橄榄‘清榄1号’较加工型橄榄‘长营’含有较高含量的ISP和较低含量的CSP、半纤维素和木质素，果实质地开始变得细嫩、化渣，易于食用。WSP和纤维素含量与橄榄果实质地差异形成是否有关还需进一步研究。