全 文 ：植物生理学通讯 第 41卷 第 2期，2005年 4月 153
1-甲基环丙烯(1-MCP)对油桃果实软化的影响
王俊宁1,* 饶景萍2 任小林2 弓德强3 朱东兴4
1 湛江海洋大学农学院，湛江 524088；2 西北农林科技大学园艺学院，杨凌 712100；3 南亚热带作物研究所，湛江
524091；4 常熟理工学院生物科学与工程系，常熟 215500
提要 1- 甲基环丙烯(1-MCP)可延缓油桃果实硬度的下降，阻止引起果实软化的细胞物质(淀粉、纤维素、果胶)的降解，
抑制与果实软化相关的酶(淀粉酶、纤维素酶、多聚半乳糖醛酸酶)活性。
关键词 油桃果实；1- 甲基环丙烯(1-MCP); 软化
Effect of 1-Methylcyclopropene(1-MCP) on Softening of Nectarine(Prunus
persica var. nectarina Maxim cv. Qinguang)
WANG Jun-Ning1,*, RAO Jing-Ping2, REN Xiao-Lin2, GONG De-Qiang3, ZHU Dong-Xing4
1College of Agriculture, Zhanjiang Ocean University, Zhanjiang 524088; 2College of Horticulture, Northwest Sci-Tech Agricultural
and Forestry University, Yangling 712100; 3Research Institute of Southern Subtropical Crops, Zhanjiang 524091; 4Department of
Biology and Engineering, Changshu College of Technology, Changshu 215500
Abstract Nectarine(Prunus persica var. nectarina Maxim cv. Qinguang) was used to investigated the effect of
1-methylcyclopropene(1-MCP, an inhibitor of ethylene) on softening of nectarine during fruit ripening. The
results showed that 1-MCP could delay the loss of fruit firmness, retarded the hydrolyses of starch, cellulose
and pectin. It inhibited the activities of amylase, cellulase and polygalacturonase relating to fruit softening.
Key words nectarine(Prunus persica var. nectarina Maxim cv. Qinguang); 1-methylcyclopropene(1-MCP);
softening
收稿 2004-07-07 修定 　 2004-12-07
资助　 国家自然科学基金(30170662)。
*E-mail: wangjunningb@sohu.com，Tel: 0759-2383247
果实成熟是果实色泽、质地、风味、呼吸、
乙烯等代谢变化高度协调的遗传调控过程。果实
质地直接影响果实品质和果实的商品性，也是果
实采收和贮藏过程中品质评估的重要指标。果实
质地的变化直接表现为果实的后熟软化和硬度的下
降。业已确认，细胞壁是细胞的支撑物，只有
胞壁结构改变、胞壁成分发生降解才能导致果实
软化。而这些成分的降解与一些水解酶，如淀粉
酶(amylase)、纤维素酶(cellulase)、多聚半乳糖醛
酸酶(polygalaturonase, PG)等活性有关。另外，也
已查明，1-甲基环丙烯(1-methylcyclopropene, 1-
MCP)与果蔬组织中的乙烯受体发生不可逆性结合
后，可阻止乙烯与受体的结合，从而抑制乙烯的
催熟作用。目前，关于 1-MC P 处理能有效维持
果实硬度的报道较多，认为 1-MC P 可以延缓苹
果、猕猴桃、杏、桃和香蕉贮藏期间的硬度下
降[1~5]。但是有关1-MCP对果实后熟软化影响机制
的报道却很少。我们以油桃品种“秦光”为材
料，检测 1-MCP 对引起果实软化的相关成分和有
关酶活性的影响，并探讨其在果实成熟衰老过程
中的作用，从而为 1-MCP 在果实贮藏中的应用提
供参考。
材料与方法
油桃品种“秦光”(Prunus persica var．
nectarina Maxim cv. Qinguang)于2001年6月30
日采自陕西杨凌一个五至六年生油桃园，并于当
天运回实验室。选择果型端正、成熟度一致、发
育良好、中等大小、无病虫害及机械伤的果实，
先用200 mg·kg-1 的多菌灵杀菌剂浸泡5 min，取
出晾干，然后用0.5 mg·L-1 的 1-MCP在密闭的条
件下熏蒸16 h，未作处理的果实用同样的方法进
行防腐处理后密封 16 h。每处理 15 kg，设 3个
重复。处理完毕后通风 0.5 h，并置于常温下贮
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藏。每隔 1 d 测定各种生理指标。
将6个果实从缝合线两侧去皮，用GY-1型果
实硬度计测定果实硬度；淀粉含量和纤维素含量
测定参考DNS 法[6]; 随机取 6个果实，称取10 g
果肉，按文献 7 的方法提取可溶性果胶和原果
胶，再用咔唑比色法测定；纤维素酶活性测定参
照文献8的方法，PG活性测定参考文献9的方法，
淀粉酶测定参考文献10的方法，以上3种酶均以
产生葡萄糖1 mg·h-1 为1个活性单位。
实验结果
1 1-MCP对油桃果实硬度的影响
根据图 1 结果，油桃采后贮藏过程中硬度下
降可分为两个阶段。贮藏后前 4 d，果实硬度下
降缓慢，平均每天下降 0.68 kg·cm-2。1-MCP 处
理后果实硬度下降减慢，平均每天下降 0 . 4 0
kg·cm-2，二者呈现出明显差异，并且其维持高硬
度的时间较未作1-MCP处理的长2 d，贮藏第6天
仍有10.79 kg·cm-2 的硬度，高于未作处理的第4
天的硬度。在贮藏后期(第6~14天)，果实硬度下
降很快，1-MCP 处理与否的果肉硬度下降速度比
较接近，差异不明显。1-MCP 处理果的硬度在整
个贮藏过程中均高于未作处理的，贮藏第 14 天，
后者果实硬度已无法测定到，而 1-MCP 处理的此
时仍有3.20 kg·cm-2 的硬度。说明1-MCP 能有效
延缓油桃果实硬度的下降，此种效果主要表现在
贮藏前期。
2 1-MCP 对果实中果胶类物质含量和 PG 活性的
影响
从图 1 和图 2 可见：
(1)作为果实软化的一个重要因子 ——PG，
在油桃刚采收时活性较低，以后逐渐上升，第14
天达到最大，随后迅速下降，表现出明显的“跃
变”现象，其活性峰值的出现与呼吸跃变发生基
本同步。1-MCP 处理的 PG 酶活性变化与未作处
理的趋势相似，但 PG 酶活性峰推迟 2 d，峰值
降低，显著低于未作处理的。在整个过程中，1-
MCP 处理的 PG 酶活性均低于未作处理的(图 1)。
这表明1-MCP对引起果实软化的PG酶活性有强烈
的抑制作用。
(2) 随着果实的后熟软化，原果胶在有关酶的
作用下逐步被水解成可溶性果胶。油桃在采后贮
藏期间，其体内的醇不溶性物质不断地被降解掉
(图 2)。采收时，果实中的醇不溶性物质含量最
高，在前 6 d，其下降幅度较大；此后一段时间
内，其含量变化较为平稳；随着呼吸跃变的发
生，其降解的幅度再次增大；到贮藏结束时已很
小。1 - M C P 处理果的变化趋势与未作处理的相
似，降解幅度略小于未作处理的，无明显差异。
而果实中水溶性果胶的含量则是随着果实的软化衰
老不断增加(图 2)。在整个贮藏过程中，有 2 个
明显的变化阶段，即在前 8 d 和第 12~16 天这两
个时期内，水溶性果胶含量急剧上升。1-MCP 并
不能改变水溶性果胶变化的趋势(二者呈现相同的
图1 1-MCP对果实硬度和PG活性的影响
Fig.1 Effects of 1-MCP on fruit firmness and
polygalacturonase activity
图 2 1-MCP对醇不溶性物质和水溶性果胶含量的影响
Fig.2 Effects of 1-MCP on alcohol insoluble substances and
water soluble pectin contents
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变化趋势)，但能轻微降低这种变化的强度。
3 1-MCP对果实淀粉含量和淀粉酶活性的影响
淀粉作为细胞内含物对细胞起着支撑作用，
并维持着细胞的膨压。在果实成熟衰老过程中，
其体内的淀粉发生明显的降解。不少研究者认
为，一些水果，特别是一些富含淀粉的水果，其
体内的淀粉降解是果实硬度下降的主要原因之一，
淀粉含量的积累与水解与果实后熟软化有相关性[11]。
如图 3所示，油桃在贮藏后前10 d，淀粉含量下
降较快，后期下降缓慢，处理与否的淀粉含量变
化趋势相同；前10 d, 1-MCP 处理的淀粉含量均
高于未作处理的，但差异不明显。由此看来，1-
MCP 对油桃果实体内淀粉含量变化的影响不大。
淀粉的降解是在淀粉酶的催化下完成的，二
者关系密切，即在淀粉酶活性较高时淀粉含量下
降迅速，反之淀粉含量下降缓慢。由图 3 可知，
油桃采收时淀粉酶活性较高，之后迅速下降(第 2
天)，然后又迅速上升，第6天回升到与采收时接
近，随后快速下降直至贮藏结束。1-MCP 处理与
否的淀粉酶活性变化相似，但在第 2~6 天未作处
理的呈上升趋势，而 1-MCP 处理的则继续缓慢下
降，到第 6~8 天才迅速回升，随后两者的变化趋
势相同。从时间上讲，1-MCP 处理的淀粉酶活性
峰推迟 2 d；在强度上，果实贮藏前期的淀粉酶
活性稍有降低。
4 1-MCP对果实纤维素含量和纤维素酶活性的影
响
图 4 显示：
(1) 在油桃软化过程中，纤维素含量呈递减趋
势，且在果实软化的中后期(第6~16天)纤维素快
速降解，日均降幅达6.974 mg·(10 g)-1(FW); 1-
MCP 处理与否的纤维素含量的变化类似，处理的
下降速率略低于未作处理的，纤维素含量均高于
未作处理的。这说明 1-M C P 对延缓纤维素的降
解，维持细胞壁骨架的完整性有积极作用。
(2) 纤维素酶活性采收当天较低，10 d后才
有0.33 mg·(10 g)-1 (FW)·h-1的活性；随着呼吸高
峰的到来，酶活性显著升高，在呼吸跃变发生时
(第 14 天)酶活性达到最大，随后迅速下降。1-
MCP 对纤维素酶活性有一定的抑制作用，贮藏后
前 14 d，处理的纤维素酶活性均低于未作处理
的，且活性峰推迟 2 d，但在贮藏结束时其活性
稍高于未作处理的。1-MCP 对纤维素酶活性的抑
制作用可能与其对呼吸的抑制有关。
讨　　论
果实软化是分阶段进行的。果实成熟前期，
果实的软化主要是由于木聚糖的降解或纤维素微纤
图 3 1-MCP对淀粉含量和淀粉酶活性的影响
Fig.3 Effects of 1-MCP on starch content
and amylase activity
图 4 1-MCP对纤维素含量和纤维素酶活性的影响
Fig.4 Effects of 1-MCP on cellulose content
and cellulase activity
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丝的代谢或者是细胞间粘合力的下降，引起细胞
从中间层处相互分离，淀粉酶催化淀粉水解也可
能对果实前期软化起作用。果实成熟后期的软化
则与 PG 和果胶的降解密切相关，PG 主要是催化
多聚半乳糖醛酸的降解。本文结果显示：油桃果
实成熟衰老过程中的软化也分为两个时期，前期
是淀粉酶对果实软化的作用，后期则是PG酶和纤
维素酶的作用占主导地位，这与彭丽桃等[12]的结
果一致。不过彭丽桃等仍认为，蔗糖酶在油桃果
实前期软化也起作用。
从本文结果来看，1-MCP 之所以能防止油桃
果实软化与以下 3 种生理生化变化过程也有关
系：(1)1-MCP 可抑制油桃果实硬度的下降，这与
Fan等[1]和丁建国等[2]在苹果、猕猴桃中的报道一
致。1-MCP 对油桃果实中淀粉的降解和淀粉酶活
性影响不大，只是处理果实在贮藏后前 8 d 淀粉
酶活性显著受抑制，前10 d淀粉含量高于未作处
理的，后来二者可恢复到未作处理的水平。淀粉
水解受抑制后，果肉细胞的溶质势增加减缓，细
胞膨压下降，细胞膜和细胞壁的机械破坏程度下
降，从而有利于果实硬度的保持。 (2)1-MCP还可
抑制果实贮藏中后期的纤维素降解。在贮藏后前
8 d，1-MCP 处理的纤维素含量与未作处理的相
同；但在 8 d 之后，处理果的纤维素含量要高于
未作处理的。1-MCP 处理的纤维素酶活性也低于
未作处理的。许多实验已经证实，纤维素酶活性
降低与 1-MCP 抑制果实乙烯形成有关，而乙烯则
被认为是可以活化纤维素酶的。 (3)1-MCP对果胶
的降解也有一定的抑制作用，1-MCP 可抑制油桃
贮藏期间醇不溶性物质的降解而促进可溶性果胶的
增加，这与刘红霞等[4]在中华寿桃中的报道结果
基本一致。本文结果显示，1-MCP 不仅强烈抑制
贮藏过程中的 PG 酶活性，而且还推迟 PG 酶活性
峰的出现，这与Jiwon等[13]在鳄梨中的报道一致。
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