Dissertation Haibo XUAN 2003

  • Published on
    11-Jan-2017

  • View
    53

  • Download
    6

Embed Size (px)

Transcript

<ul><li><p>Aus dem Institut fr Sonderkulturen und Ertragsphysiologie </p><p>Universitt Hohenheim </p><p>Fachgebiet: Wachstumsregulatoren </p><p>Fruchtfleischverbrunungen bei Conference Birne und Braeburn Apfel - Einfluss von </p><p>Vor- und Nacherntemanahmen auf Merkmale der Nachernte-Fruchtphysiologie und des </p><p>Stress-Abwehrsystems unter besonderer Bercksichtigung der Wirkung von Bor </p><p>Dissertation </p><p>Zur Erlangen des Grades eines Doktors </p><p>der Agrarwissenschaften </p><p>der Fakultt Agrarwissenschaften </p><p>(Dr. sc. agr.) </p><p>von </p><p>M. sc. agr. </p><p>Haibo Xuan </p><p>Aus Xingjiang, V.R. China, </p><p>2003 </p></li><li><p>Danksagung </p><p>Herrn Prof. Dr. F. Bangerth sage ich meinen herzlichsten Dank fr die berlassung des </p><p>Themas. Rat und Anregungen meines Lehrers haben mich stets begleitet und bei der </p><p>Durchfhrung der Arbeit gefrdert. </p><p>Mein besonderer Dank gilt Herrn Dr. J. Streif. Er hat mich in wissenschaftliches Arbeiten </p><p>eingefhrt und mit den Techniken zur Durchfhrung der Untersuchungen vertraut gemacht. </p><p>Unermdlich stand er mir mit viel Geduld zur Seite und steuerte aus seinem reichen </p><p>Erfahrungssatz viele Anregungen bei. </p><p>Ich bedanke mich herzlich bei: </p><p>- Herrn Prof. Dr. V. Rmheld, Herrn Prof. Dr. I. Cakmak, Frau Dr. H. Pfeffer und Herrn </p><p>Dr. F. Dannel fr Vorschlge und die Untersttzung bei den Bor-Bestimmungen </p><p>- Frau Dipl. Ing. Agr. A. Bianchi sowie den technischen Assistentinnen Frau R. </p><p>Slodczyk, Frau S. Sonnentag und Frau R. Wirsing fr ihre Mithilfe bei zahlreichen </p><p>Probenahmen und Bestimmung der Mineralstoffe </p><p>- dem ehemaligen Doktoranden-Kollegen und heutigen Dr. A. A. Saquet fr die Hilfe </p><p>zur Bestimmung von ATP und ADP </p><p>- Herrn Dipl. Ing. Agr. E. Hubschneider fr die Durchfhrung der 10B-Bestimmung </p><p>- allen Mitarbeitern und Mitdoktoranden des Instituts fr Obstbau und insbesondere den </p><p>Mitarbeitern der Versuchsstation Bavendorf fr die freundliche Untersttzung bei der </p><p>Durchfhrung der Versuche im Freiland </p><p>Ich bedanke mich fr die finanzielle Untersttzung aus Mitteln des EU-Projekt, FAIR III CT </p><p>96-1803 und des DFG-Projekt STR 257/3-1, womit die Durchfhrung und die Anfertigung </p><p>dieser Arbeit sowie mein Aufenthalt in Deutschland ermglicht wurde. </p></li><li><p>Inhaltsverzeichnis I </p><p>Inhaltsverzeichnis </p><p>Inhaltsverzeichnis.....................................................................................................I-V </p><p>Abkrzungsverzeichnis.............................................................................................VI </p><p>1 Einleitung und Problemstellung...........................................................................1-5 </p><p>1.1 Einleitung.....................................................................................................................1 </p><p>1.2 Problemstellung...........................................................................................................4 </p><p>2 Literaturbersicht...............................................................................................6-27 </p><p>2.1 CA-Lagerung von Apfel und Birne.............................................................................6 </p><p>2.1.1 Lagerung als Manahme zur Qualittserhaltung.........................................................6 </p><p>2.1.2 Lagerung und das Auftreten physiologischer Erkrankungen .....................................8 </p><p>2.1.2.1 Kernhausbrune ..........................................................................................................8 </p><p>2.1.2.2 Innere Fleischverbrunung und Bildung von Kavernen .............................................9 </p><p>2.2 Einfluss von Vorernte-Bedingungen auf die Qualitt und Haltbarkeit .....................10 </p><p>2.2.1 Verbrunungsempfindlichkeit verschiedener Sorten.................................................10 </p><p>2.2.2 Standort- und Klimabedingungen..............................................................................10 </p><p>2.2.3 Fruchtreife und Erntetermin.......................................................................................11 </p><p>2.2.4 Mineralstoffversorgung ............................................................................................12 </p><p>2.2.4.1 Calcium und Fruchtgesundheit..................................................................................12 </p><p>2.2.4.2 Bor und Fruchtgesundheit.........................................................................................13 </p><p>2.3 Einfluss von Lager-Bedingungen auf die Qualitt und Haltbarkeit .........................16 </p><p>2.3.1 Lagertemperatur .......................................................................................................16 </p><p>2.3.2 CO2 und O2 in der Lageratmosphre.........................................................................16 </p><p>2.3.2.1 Atmung und Energiezustand der Frchte...............................................................17 </p><p>2.3.2.2 Ethylenbildung und Ethylenwirkung ........................................................................18 </p><p>2.3.2.3 Fruchtreife und Membranvernderungen..................................................................19 </p><p>2.3.2.4 Lipide und Fettsuren und deren Abbau...................................................................20 </p><p>2.4 Das fruchteigene zellulre Abwehrsystem................................................................23 </p><p>2.4.1 Enzymatische Stressabwehr......................................................................................24 </p><p>2.4.2 Nichtenzymatische Stressabwehr..............................................................................25 </p><p>3 Material und Methoden....................................................................................28-48 </p><p>3.1 berblick ber die durchgefhrten Versuche ...........................................................28 </p></li><li><p>Inhaltsverzeichnis II </p><p>3.2 Versuchsmaterial........................................................................................................29 </p><p>3.2.1 Auswahl der Sorten und Bume.................................................................................29 </p><p>3.2.2 Mineralstoff-Applikationen.......................................................................................29 </p><p>3.2.3 Ernte und Vorbereitung fr die Lagerung .................................................................30 </p><p>3.2.4 Lagerverfahren...........................................................................................................30 </p><p>3.2.5 Probenahmen..............................................................................................................32 </p><p>3.3 Lagerbedingte physiologische Erkrankungen, Qualitts- und Mineralstoff-</p><p>untersuchungen..........................................................................................................34 </p><p>3.3.1 Bonitur physiologischer Erkrankungen.....................................................................34 </p><p>3.3.2 Messungen der Reife- und Qualittsmerkmale..........................................................34 </p><p>3.3.3 Analyse der Mineralstoffe.........................................................................................36 </p><p>3.3.4 Untersuchungen zur 10</p><p>B-Translokation.....................................................................37 </p><p>3.4 Fruchtphysiologische Untersuchungen......................................................................38 </p><p>3.4.1 Atmung- und Ethylenmessungen an Frchten unter CA-Bedingungen.....................38 </p><p>3.4.2 Bestimmung von ATP und ADP...............................................................................40 </p><p>3.4.3 Permeabilitt der Membranen...................................................................................40 </p><p>3.4.4 Aktivitt der Lipasen.................................................................................................41 </p><p>3.4.5 Lipidfraktionen und Fettsuren ................................................................................42 </p><p>3.4.6 Aktivitt der Lipoxygenase ......................................................................................43 </p><p>3.4.7 Messung von Malondialdehyd .................................................................................43 </p><p>3.4.8 Aktivitt der Polyphenoloxidase...............................................................................44 </p><p>3.5 Antioxidatives Abwehrsystem..................................................................................44 </p><p>3.5.1 Ascorbinsure und Dehydro-Ascorbinsure.............................................................44 </p><p>3.5.2 Antioxidatives Potential ...........................................................................................45 </p><p>3.5.3 Enzymatisches antioxidatives Abwehrsystem..........................................................46 </p><p>4 Ergebnisse.........................................................................................................49-111 </p><p>4.1 Einfluss von Vor- und Nacherntemanahmen auf Merkmale der </p><p>Fruchtqualitt und Fruchtreife, den Mineralstoffgehalt und das Auftreten </p><p>physiologischer Erkrankungen..................................................................................49 </p><p>4.1.1 Fruchtqualitt und Fruchtreife bei Conference Birnen und Braeburn </p><p>pfeln........................................................................................................................49 </p><p>4.1.1.1 Erntetermin................................................................................................................49 </p><p>4.1.1.2 Bor- und Calcium-Spritzungen..................................................................................50 </p><p>4.1.1.3 CA-Lagerbedingungen ..............................................................................................54 </p><p>4.1.1.4 Verzgerte CALagerung .........................................................................................55 </p></li><li><p>Inhaltsverzeichnis III </p><p>4.1.2 Einfluss von Bor- und Calcium-Applikationen auf den Mineralstoff- </p><p>gehalt bei Conference Birnen und Braeburn pfeln............................................56 </p><p>4.1.2.1 Mineralstoffgehalt in Blttern im Verlauf des Fruchtwachstums ............................56 </p><p>4.1.2.2 Mineralstoffgehalt in den Frchten im Verlauf des Fruchtwachstums ....................59 </p><p>4.1.2.3 Translokation von 10</p><p>Bor............................................................................................61 </p><p>4.1.2.4 Mineralstoffgehalt bei der Ernte ...............................................................................63 </p><p>4.1.2.5 Bor-Fraktionen im Fruchtfleisch...............................................................................64 </p><p>4.1.3 Fruchtfleischverbrunungen im Verlauf der CA-Lagerung......................................65 </p><p>4.1.3.1 Einfluss des Erntetermins .........................................................................................66 </p><p>4.1.3.2 Einfluss von Bor- und Calcium-Behandlungen ........................................................67 </p><p>4.1.3.3 Einfluss der CA-Lagerbedingungen sowie einer verzgerten CA- Lagerung </p><p>in Verbindung mit Bor-Behandlungen ......................................................................71 </p><p>4.2 Einfluss von Vor- und Nacherntemanahmen auf Merkmale der </p><p>Fruchtphysiologie bei Conference Birnen...............................................................72 </p><p>4.2.1 Atmung, Ethylenbildung und ATP/ADP-Gehalt bei der Ernte und whrend </p><p> der CA- Lagerung ....................................................................................................72 </p><p>4.2.1.1 Einfluss des Erntetermins und der CA-Lagerbedingungen auf die Atmung </p><p> und Ethylenbildung ..................................................................................................72 </p><p>4.2.1.2 Einfluss von Bor- und Calcium-Behandlungen auf die Atmung und </p><p>Ethylenbildung...........................................................................................................75 </p><p>4.2.1.3 Einfluss von Bor auf die Konzentration von ATP und ADP ...................................79 </p><p>4.2.2 Membranpermeabilitt des Fruchtgewebes von Conference Birnen und </p><p>Braeburn pfeln whrend der Lagerung.................................................................81 </p><p>4.2.2.1 Einfluss von Bor und Calcium auf die Leitfhigkeit des Fruchtgewebes .................81 </p><p>4.2.2.2 Durchlssigkeit der Membranen fr freie Phenole und Bor .....................................83 </p><p>4.2.3 Vernderungen im Gehalt an Lipiden und Fettsuren whrend der </p><p>CA-Lagerung von Conference Birnen....................................................................85 </p><p>4.2.3.1 Freie Fettsuren.........................................................................................................85 </p><p>4.2.3.2 Fettsurenzusammensetzung der polaren Lipide.......................................................87 </p><p>4.2.4 Aktivitt von Lipasen ...............................................................................................90 </p><p>4.2.5 Aktivitt der Lipoxygenase .......................................................................................91 </p><p>4.2.5.1 Einfluss von Bor-Behandlungen ...............................................................................91 </p><p>4.2.5.2 Einfluss des Erntetermins und der Lagerbedingungen .............................................92 </p><p>4.2.5.3 Ausiwrkungen von Ascorbinsure-Infiltrationen......................................................94 </p></li><li><p>Inhaltsverzeichnis IV </p><p>4.2.6 Einfluss von Bor-Behandlungen, Erntetermin und Lagerbedingungen </p><p>auf den Gehalt an Malondialdehyd ...........................................................................95 </p><p>4.2.7 Aktivitt der Polyphenoloxidase ...............................................................................97 </p><p>4.3 Einfluss von Vor- und Nacherntemanahmen auf das fruchteigene Stress-</p><p>Abwehrsystem von Conference Birnen...................................................................98 </p><p>4.3.1 Antioxidatives Verhalten bei der Ernte und whrend der Lagerung.........................98 </p><p>4.3.1.1 Einfluss von Bor-Behandlungen ...............................................................................98 </p><p>4.3.1.2 Einfluss des Erntetermins und der Lagerbedingungen ...........................................100 </p><p>4.3.2 Vitamin C-Gehalt von Conference Birnen............................................................101 </p><p>4.3.2.1 Einfluss von Bor- und Calcium-Behandlungen auf den Vitamin C-Gehalt </p><p>im Verlauf der Fruchtentwicklung...........................................................................101 </p><p>4.3.2.2 Einfluss von Bor- und Calcium-Behandlungen auf den Vitamin C-Gehalt </p><p>bei der Ernte und im Verlaufe der Lagerung...........................................................102 </p><p>4.3.2.3 Einfluss des Erntetermins und der Lagerbedinungen auf den </p><p>Vitamin C-Gehalt bei der Ernte und im Verlaufe der Lagerung ............................104 </p><p>4.3.3 Enzymatisches antioxidatives Abwehrsysteme von Conference </p><p>Birnen bei der Ernte und im Verlauf der Lagerung.................................................106 </p><p>4.3.3.1 Einfluss von Bor-Behandlungen..............................................................................106 </p><p>4.3.3.2 Einfluss des Erntetermins ................................</p></li></ul>