全 文 :热带亚热带植物学报 2004,12(4):363-366
Journd of Tropical and Subtropical Botany
1一甲基环丙烯对台湾青枣采后生理效应的影响
白华飞 杨晓棠 吴锦铸2 陆旺金 张昭其
(1.华南农业大学园艺学院,广东广州51~ 2:2.华南农业大学食品学院,广东广州51~ 2)
摘要:研究了台湾青枣 (Ziziphus mau~iana Lam.cv.Liuxiang)在 25~C下贮藏期间 l·甲基环丙稀(1-MCP)处理对果
实品质和一些生理指标的影响。结果表明:250 u gL 的1-MCP有效抑制了果实腐烂和褐变。在25~C下贮藏 12 d,对
照和处理的好果率分别为12.5%和92.5%。果实经 1-MCP处理后,乙烯合成受到显著抑制,乙烯高峰出现延迟,超氧化
物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性提高,从而减缓了丙二醛(MDA)的积累和细胞膜透性的升高。
关■词:l-甲基环丙烯;台湾青枣;采后生理
中圈分类号:Q945.66 文献标识码:A 文章编号:1005-3395(2004)O4-0363一o4
Physiological Responses of Postharvest Fruits to
1-MCP in Indian Jujube
BAI Hua.fei YANG Xiao-tang WU Jing.zhu LU Wang—J in ZHANG Zhao—qi
(1.Horticulture Colege.South China Agricuhural University,Guangzhou 510642,China;
2.Colege of Food Sciences,s0 China Agricuhural University,Guangzhou 510642,China)
Abstract:Indian iuiube(Ziziphus mauritiana Lam.CV.Liuxiang) fruRs wele exposed to 250 nl L l
1-methylcyclopropene(1-MCP)f0r 24 h,then stored at 25℃for 12 days.1-MCIp treatment effectively inhibited
fruit browning and rot. Edible rate of fruits pretreated with air and I-MCP were 1 2.5% and 92.5%。 respectively。
after 1 2 days of storage at 25℃.Pretreatment with I-MCP significantly decreased ethyiene production and retarded
the ethylene peak, and delayed the increases of malondialdehyde and membrane permeability which weDg
associated with the increases of the activities of superoxide dismutase and peroxidase.
Key words:1-methylcyclopropene;Indian jujube fruit;Postharvest physiology;Ziziphus maun~mna
台湾青枣 (Ziziphu.~mauritianaI.am.),又名毛
叶枣、印度枣、缅枣、西西果、麻槔 f傣语),原产于
印度、锡兰,为鼠李科枣属植物,与中国嗣枣
(Ziziphus uba)为同科同属不同种的小乔木常绿
果树。具有果大、速生、早结、丰产稳产,果实品质好
等优良性状【l】。此外,台湾青枣成熟期为 11月到第
二年3月,盛果期为元旦至春节,上市时间正是冬、
春鲜果供应淡季,因此具有较高的经济价值。近年
来,在海南、广东、云南、福建、广西等省相继引进种
植,栽培面积不断扩大,产量逐年上升。但台湾青枣
采收后不易保鲜,果实极易变黄、变褐,品质变劣,
货架寿命短,造成经济上的重大损失。目前,国内外
收稿日期:2003-09-24,接受日期:2004-02—23
基金项目:广东省科技厅攻关项目(C20210)资助
’通讯作者 Correspondingauthor
对台湾青枣采后生理鲜有研究。1-甲基环丙烯
(1-methylcyclopropene,1-MCP)是一种有效韵乙烯
受体抑制 I,它能不可逆地作用于乙烯受体,
乙烯与受体 常结合,从而抑制乙烯诱导的果蔬
和切花的后熟或衰老,在果蔬采后领域具有广阔的
应用前景[21。本试验研究了台湾青枣在常温下的采
后生理变化及 1-MCP对其保鲜效果的影响,为
I-MCP应用于台湾青枣的贮运保鲜提供理论依据。
l材料和方法
材料及处理 供试品种为 ‘留香’(Ziziphus
mauritiana Lam.CV.Liuxian~),采自华南农业大学
维普资讯 http://www.cqvip.com
364 热带亚热带植物学报 第 12卷
科技开发总公司果场。采后立即运回实验室,选取
无机械伤、无病虫害,成熟度约8成(果实饱满,果
皮由青绿色转为淡绿色或黄绿色,光滑有光泽)的
果实用 1 gL 强力杀菌灵溶液洗果,再用 O.5 gL
的防腐剂“施保功”溶液浸泡 1 min,晾干备用。将 ,
果实分置于塑料蓝中,分两组密封于泡沫箱中:A.
对照,不做任何处理;B.25℃下用浓度为250 nl L。
1-MCP气体处理果实,24h后取出,然后用0.03nlnl
聚乙烯薄膜袋包装,扎口,置于25~0.5℃下贮藏。每
处理果实为 1.5 左右,重复3次。
好果率的测定 每处理随机取 4O个果,重
复3次。根据果实外观将果实分为5个等级:1级果
为光滑有光泽,未腐烂且未变软,果实基本完好;2
级果为未腐烂、褐变面积小于 lO%;3级果为腐烂、
褐变面积介于 10%-25%;4级果为腐烂、褐变面积
介于25%-50%;5级果为腐烂、褐变面积大于50%。
好果率(%)=(1级果数+2级果数)/调查总果数x
100%。 ’
乙烯合成速率的测定 参照张昭其[31的方法
进行。随机取果8个置于 2 000 ml密封罐中,贮藏
温度下密封 3 h后取气 1 ml,用日本岛津GC-17A
型气相色谱仪测定,气相色谱仪工作条件为:柱温
60℃,进样器温度 120%,检测器温度 l2O℃,载气为
He气,流速3O ml min一。实验重复3次。
果皮细胞膜透性的测定 参照张昭其等p 的
方法。取果皮,用直径为 10 nlnl的打孔器取 lO个圆
片,再用蒸馏水清洗三次后用滤纸吸干,然后放入
5O ml具塞刻度试管中,加入2O ml蒸馏水,静置
30 min后用 DDS-l IA型电导仪测电导率。煮沸
30 min后再测电导率,以前后两次电导率之比所得
的相对电导率来表示细胞膜透性。实验重复3次。
lVlDA含量的测定 参照刘祖祺 的方法。
取果皮 1.0 g,加入4 ml O.05 mol/L的磷酸缓冲液
(pH 7.8)和 O.2 g聚乙烯吡咯烷酮 (PVP),冰浴研
磨,4℃下 19 000×g离心 l5 min,取上清液 1.5 ml
加入2.5 lIl 0.5%硫代巴比妥酸 (TBA)(溶于 10%的
三氯乙酸)混匀,盖上橡皮塞,沸水浴 15 min后快速
冷却,再于 4 000×g下离心 5 min,以0.5%TBA为
参比,测定上清液在 532 nln和 600 nnl处的光密度
值,以 EmM(532-600 nm)/155计算 MDA的含
量。实验重复3次。
过氧化物酶(POD)活性的测定 参照陈贻
竹【 】的方法。取果皮 1.0 g,加入4 ml 0.05 mol/L的
磷酸缓冲液 (pH 7.8)和 O.2 g聚乙烯吡咯烷酮
(PVP),冰浴研磨,4℃下 19 000×g离 15 min,
上清液用于酶活性的测定。3 ml反应液中包括:
0.1 rnl愈 创木 酚 (4.O%,过 饱 和),O.1 ml H2o2
(O.46%),2.75 ml磷酸缓冲液和 5O ul粗酶液,在
470 nln处测定OD值的变化,以OD o每分钟增加
O.Ol为一个酶活力单位 (U),酶的活性以U g。.FW
表示,实验重复3次。
SoD活性的测定 参照邵从平问的方法。取
果皮 1 g,加入4 ml O.05 mol/L的磷酸缓冲液(pH
7.8)和 O.2 g聚乙烯吡咯烷酮 (PVP),冰浴研磨,4℃
下 19000×g离心 15min,上清液用于酶活性的测
定。3 ml的反应液中包括:13 mmol/L甲硫氨酸,
75 u mol/L NBT,10 u mol/L EDTA,1.3 u mol/L核
黄素,pH 7.8的磷酸缓冲液以及酶液 5O ul,于
4 000 Ix光照条件下照光 15 min后测定反应液
560 nln的光密度值,以缓冲液代替酶液不照光作空
白,以缓冲液代替酶液照光作最大光还原测定,以
抑制 NBT光化还原 50%作为一个酶活力单位
(U),酶活性以U g FW表示,实验重复3次。
2结果和分析
2.1果实好果率
从图 1可看出,贮藏前 6 d,对照和 1-MCP处
理的果实好果率都维持在较高水平,二者之间差异
不明显,贮藏9 d,对照迅速劣变,好果率降至
27.5%,而 1-MCP处理的仍高达 95%,贮藏 12 d时
对照和处理的好果率分别为 12.5%和92.5%。
-_ . ■。
2 4 6 8 10 12 14
贮藏天数 Storage days
图l 25%下1-MCP处理对青枣好果率 ’
Fig.1 Efectsof1-MCPOn edible rateinIndianjujube,~mits
storedat 25oC
■Control;口1.MCP
2.2果实乙烯释放量
如图2所示,在贮藏初期对照的乙烯释放率较
低,4d后迅速增加,第7天时达到高峰,峰值约为
0.6 1.t l kg。h~,表现出明显呼吸跃变型果实的特征
∞ 舳 ∞ ∞ 狮 0
fl Io∞ BJ el lp山
一口/o一爵陕鞍
维普资讯 http://www.cqvip.com
第4期 白华飞等:l-甲基环丙烯对台湾青枣采后生理效应的影响 365
1-MCP处理的乙烯合成速率变化趋势与对照相似,
但高峰延迟在第9天出现,且峰值显著低于对照,
约为0-3 u l kg- h~。
、
图2 25℃下1-MCP处理对青枣乙烯释放量的影响
Fig.2 Efects of 1-MCP On ethylene production in Indianjujube
fruits stored at 25℃
2.3果皮细胞膜透性和丙二醛(MDA)含量
从图3A可见,贮藏期间果皮细胞膜透性逐渐
增加,贮藏前期对照和处理之间差异不明显,贮藏
6 d后,对照果皮细胞膜透性迅速增加,而处理果实
增长缓慢,12 d时,对照和处理果皮细胞膜透性分
别为46.7%和 27.6%。膜脂过氧化产物一丙二醛
(MDA)含量也表现出与细胞膜透性相似的变化趋
贮藏天数Storage days
图3 25℃下l-MCP处理对青枣果皮细胞膜透性(A)和
MDA含量(B)的影响
Fig.3 Efects of I-~CP On m~ brane permeability(A)and
MDA content(B)inIndianjujubefruitsstored at 250C
势,贮藏后期,1-MCP处理果MDA的含量明显低
于对照 (图3B)。
2.4果实POD和 SOD活性
图4表明,对照果在采后贮藏过程中POD活
性变化不大,但 1-MCP处理明显诱导了果皮POD
活性的提高,并在整个贮藏过程中维持较高水平。
不同于POD,1-MCP明显诱导贮藏前期果实SOD
活性的升高,贮藏后期 对照和处理的SOD活性差
异不明显。
3讨论
乙烯广泛存在于植物体内,它可促进果实成熟
和切花的衰老【7】。本研究发现,台湾青枣在贮藏前期
乙烯合成速率较低,伴随着品质劣变,乙烯合成急
剧增加,然后下降,说明台湾青枣是一种呼吸跃变
型果实。本试验中,经 l—MCP处理的台湾青枣,其
乙烯高峰出现_的时间延迟,峰值明显降低,表明
l—MCP抑制了乙烯的生物合成。这与 1·MCP抑制
番茄嘲、香蕉【9]等呼吸跃变型果实乙烯合成的结论一
致。植物组织或器官在衰老过程中常伴随细胞膜结
构的破坏,导致组织结构和细胞区域化的丧失,表
现为细胞膜透性的增加,细胞内电解质大量渗漏【砌。
贮藏天数b-~oragadays
图4 250C下 1-MCP处理对青枣POD活性(A)和
SOD活性03)的影响
Fig.4 Ef~tsof1-MCPonPOD(A)andSOD(B)activity
inIndianjujubefruits storedat 250C
“_ul 2 ≥ 舌一l3npc A 9u8一^L;m
(,主 b 3一 !^l3∞Do 一毫 b 3一^| ~ 譬Do∞
掣星; 0 掣瞧8 ∞
维普资讯 http://www.cqvip.com
热带亚热带植物学报 第 l2卷
本试验也发现,台湾青枣在呼吸跃变后细胞膜透性
显著增加,但 1-MCP显著减缓了果实细胞膜透性
的增加,表明I-MCP处理能在一定程度上维持台
湾青枣果皮细胞膜的完整性。我们的研究还发现
I-MCP处理能减缓非跃变型果实荔枝的果皮细胞
膜透性增加(数据未列出)。膜结构的破坏是膜脂
过氧化作用的结果,MDA是膜脂过氧化降解的典
型产物,通常把MDA含量作为植物衰老的指标之
一 【Ⅷ
。 本试验中,台湾青枣果皮的MDA含量随贮藏
时间的延长而增加,贮藏前期处理和对照差异不明
显,后期 1·MCP处理果MDA含量远低于对照,表
明I-MCP处理减缓了膜质过氧化程度,延缓了台
湾青枣的衰老。活性氧积累是导致膜脂过氧化的重
要原因,植物体内存在活性氧清除系统,SOD和
POD是植物活性氧清除系统中重要的酶[】刁。本试验
表明,I-MCP处理能提高青枣 SOD、POD的活性,
有利于提高果实活性氧清除能力,这与处理果实中
膜脂过氧化程度较轻和细胞膜完整性保持较好的
结果一致。I-MCP作为乙烯作用的新型受体抑制
剂,对台湾青枣 ‘留香’品种有比较显著的保鲜效
果,具有一定的应用前景。
参考文献
【l】Deng B H(邓碧焕).The High Quality Fertility and Growth of
IndianJujubeFruit呻 Nanning:GuangxiScienceandTechnology
Press,2000.8-9.(in Chinese)
【2】 SislerE C,SerekM,Dupille E.Efect ofI-methylcyclopropene
and methylenecyclopropene On ethylene bindIng and ethylene
actionOn cutflower【J】.PlantCyfowRegul,1996,l8:79-86.
【3】Zhang Z Q(张昭其),Hong H J(洪汉君),Li X P(李雪萍),et a1.
Efects of intermitent warming on chiling injury and
physiological and biochemical i~ponse of Mango劬i忸[J】.Aeta
Hort SIn(园艺学报),1997,24【4):329—332.(in Chinese)
【4】Liu Z Q(~lJ祖棋)Zhang S C(张石城).The Physiology of Plant
Stress【M】.Beijing:Beijing Agricultural PIL~S,1994.265—267.(in
Chinese)
【5】ChenYZ(陈贻竹),WangYR(王以柔).A咖dyOIlperoxidasein
Litchce pericarp【A].In:Acta Botanical Austro Sinica Vo1.5【C】.
Beijing:Science Press,1989.47—52.(in Chinese)
【6】 ShaoCB(邵从本),LuoGH(罗广华),WangAG(王爱国),et a1.
A comparison Onthe testingmethods of SOD【J】.PlantPhysiol
Comm(植物生理学通讯),1983,(5):46-49.(in Chinese)
【7】 ImataT,OmataI.Relationshipbgtwggnthe ripening ofharvested
fruits and the respiratory patern.HI.Changes of ethylene
concentration in fruits and re叩0nses to applied ethylene with
relationto respiratorypaRern【J】.J Jpn SocHortSci,1969,38【4):
64-69.
【8】Jiang Y M,Joyce D C,Macnish A J.Extension ofthe shelflife of
banana fruit by l·methylcyclopmpene in combination with
polyethylene bags【J】.Postharv Biol Techn,1999,16:187—193.
【9] Nakatsuka A,Murachi S,Okunishi H,et a1.Diferential expression
and internal rollback regulation of ACO,ACS and ethylene
receptor genes in tomato fruit during development and ripening
【J】.Plant Physiol,1998,l 18:1295-1305.
【1o] Paliyath G,Droilard M J.The mechanism of membrane
d~eriomtion and disassombly during seIescence【J】.Plant Physiol
Biochem,1989,30:789-812.
【ll】Plati-AIoiaK A,ThomapsonWW Freeze·fi-acture evidence of
gel-phase liplid in membrances of senescing cowpea cotyledons
【J】.Plant Physiol,1985,163:360-369.
【12】WangAG(王爱国),LuoGH(罗广华),ShaoCB(邵从本),et a1.
The active oxygenmc~bolism anditsharmtoceils【A].In:Acta
Botanical Austro Sinica Vo1.5【q.Beijing:Science Press,1989.
1 1-24.(in Chinese)
维普资讯 http://www.cqvip.com