全 文 ：园 艺 学 报 2003，30(3)：277～280
Aeta Horticulturae Sireca
1一甲基环丙烯处理对美味猕猴桃果实后熟软化的
影响
丁建国 陈昆松 许文平 徐昌杰
(浙江大学果实分子生理与生物技术实验室，杭州 310029)
摘 要：以美味猕猴桃 ‘布鲁诺 ’为试材，研究了 l一甲基环丙烯 (1-MCP)对果实后熟软化进程的调
控作用。结果表明，猕猴桃果实后熟软化进程表现为前期的软化启动阶段和后期的快速软化阶段，1-MCP
对果实后熟软化的作用表现在果实快速软化阶段，同时显著推迟乙烯跃变高峰的出现，并不同程度地影响
乙烯合成上游调控因子脂氧合酶 (LOX)和丙二烯氧合酶 (AOS)的活性变化，明显地推迟了二者活性高峰
的出现。
关键词：1一甲基环丙烯 (1-MCP)；猕猴桃 ；贮藏；后熟软化 ；调控
中图分类号 ：S 663．4 文献标识码：A 文章编号：0513—353X (2003)03—0277—04
猕猴桃果实具有典型的乙烯跃变特性，且对乙烯敏感。氨基氧乙酸 (AOA)和氨乙氧基乙烯基甘
氨酸 (AVG)等乙烯合成抑制剂，以及硫代硫酸银 (STS)等乙烯作用的抑制剂⋯1，可以有效地抑制
乙烯的生物合成和生理功能的发挥，显著延缓组织的成熟衰老进程。近年出现的新型的乙烯作用抑制
剂——1一甲基环丙烯 (1-methylclopropene，1．MCP)具有无毒 、高效、稳定等特点，被视为 STS的有
效替代品l2 J，已经被应用于延长鲜切花花期和果品、蔬菜的贮藏期或货架期l3 ]。一般认为 1-MCP的
作用机理与 STS相似，它能够与组织中的乙烯竞争乙烯受体蛋白，并优先与乙烯受体蛋白发生不可逆
的结合，进而影响相应的信号转导l5]，从而有效地减少组织对乙烯的敏感性。进一步研究还发现，
1-MCP还可以通过调控乙烯合成途径中的 ACS基因和ACO基因的表达l5 j，影响乙烯的生物合成。可
见，1-MCP是否为乙烯作用的专一抑制剂还难于定论l6]，同时它是如何调节乙烯的生物合成等均有待
探讨。
作者以猕猴桃果实为材料，研究了 1一MCP处理对采后后熟软化进程的调控效应 ，及其对乙烯生
物合成途径和脂氧合酶途径中相关因子的影响，以进一步探讨 1-MCP在果实成熟衰老进程中的作用
机制，为调控猕猴桃果实后熟软化进程提供理论依据。
1 材料与方法
试验材料美味猕猴桃 ‘布鲁诺’(Actinnhta deliciosa‘Bruno’)，于2001年 10月 17日采自浙江省武
义县生长健壮、整齐一致的成年树，于采后第 2天运至实验室。选取大小均匀、成熟度相对一致的果
实，用于不同处理，每处理 150个果实。试验处理包括：①对照，在 20~(2密闭处理 24 h；~2o~c下用
1一MCP 50 L／L密闭处理 24 h。处理后的果实在 20~(2下贮藏，定期随机取 10个果实测定后熟软化进程
及相关生理指标。1-MCP由中国科学院华南植物研究所蒋跃明教授提供。
利用 GY一1型果实硬度计 (测头直径 3．5 Bin)测定果实硬度，单果重复 10次。取 3个果实放入密
闭容器，20℃放置 1．0 h后抽取 1．0 mL气体用 SP6800气相色谱仪 (山东鲁南瑞虹化工仪器厂)测乙
烯含量 ，重复 3次。
收稿日期：2O02—10—08；修回日期：2O02—12—30
基金项目：国家自然科学基金资助项目 (30170660)；浙江省自然科学基金重点项目 (ZD0004)
*通讯作者 Corresponding author，E-mail：akun@zju．edu．cn
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从 1O个果实中取 4．0 g混合果肉样本，加入少量石英砂，研磨后加 8．0 mL 95％的乙醇，研磨成
匀浆，3000×g离心 15 min测定 ACC含量[ ，重复 3次。测定果实组织中的ACC氧化酶 引、ACC合成
酶、脂氧合酶 (LOX)~ 。 和丙二烯氧合酶 (AOS)活性[9】，均重复 3次。
2 结果与分析
2．1 1-MCP处理对猕猴桃果实硬度的影响
猕猴桃果实后熟软化进程表现为前期的软化启动阶段和后期的快速软化阶段 ，这与我们先前的报
道【1oj一致。本试验中猕猴桃果实的快速软化期开始于处理后 72 h，在果实软化启动阶段，对照果实
和处理果实硬度变化无显著差异。1．MCP处理的效应主要表现在果实的快速软化阶段 ，即可以明显延
缓快速软化阶段的果实后熟软化进程 (图 1)。
2．2 1-MCP处理对猕猴桃果实乙烯释放量的影响
从图2可见，1．MCP处理可以显著推迟采后猕猴桃果实进入乙烯跃变期 ，使跃变峰的出现滞后。
2．3 1-MCP对猕猴桃果实组织中ACC的影响
ACC是乙烯合成的前体物。本试验结果显示，1．MCP处理对果实 ACC含量的影响包括促进果实
启动阶段 (处理后 72 h)ACC的积累，抑制果实快速软化期的 ACC增加 (图3，a)。
贮藏时间Storage time(h)
图 1 1-lVICP处理对 2o℃下猕猴桃果实后熟软化过程
中硬度变化的影响
图中短线为 20次测量的标准差。
． 1 a offlnlalem in ripen~g kiwifruit treated
th 1．MCP at 2o℃
Barsin Fig．1 aIe SDsfrom 20~ ments．
0
、
l
‘工】
0 48 96 144 192 240
贮藏时间 Storage time(h)
图2 1-MCP处理对 2o℃下猕猴桃果实后熟软化过程
中乙烯释放量的影响
图中短线为 3次测量的标准差。
． 2 a of ethyleae production in ripeaing
kiwlfruit treated with 1-MCP at O℃
Bars in Fig．2 aIe S1)s from 3 measurements．
20
— 15
oo
3 10
5
0．04
0．02
0．01
0 48 96 144 192 240
贮藏时间Storage time(h)
图3 1-MCP处理对 2o℃下猕猴桃果实后熟
软化过程中 ACC的影响
． 3 a of ACC in ripeaing kiwifruittreated
with 1．MCP at 2o℃
一 ． 10目Ⅱ)置 置0u uu 一 ． ．10目Ⅱ)
ll Ilu一 ∞一鼻置 ∞uu
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3期 丁建国等：1一甲基环丙烯处理对美味猕猴桃果实后熟软化的影响 279
在猕猴桃果实后熟软化进程中，ACC氧化酶
活性变化呈持续增加，并在果实快速软化末期趋
于下降；1．MCP处理果实的 ACC氧化酶活性变化
趋势与对照果实相似，但 1．MCP处理可以显著抑
制 ACC氧化酶活性变化，并推迟了其峰值的出现
(图 3，b)。
进一步分析 1．MCP处理吩果实中 ACC合成酶
活性的影响，发现 1．MCP处理促进了果实启动阶段
(处理后 72 h)ACC合成酶的活性，抑制了果实快
速软化前期的 ACC合成酶活性，并推迟了活性峰
值的出现 (图 3，c)。ACC合成酶的这一变化规律
与组织中ACC含量变化相吻合 (图3，a，c)。
2．4 1．MCP对猕猴桃果实组织中 Lox和 AOS活
性的影响
从图4可见 ，果实后熟软化进程中的 LOX和
AOS活性均呈峰形变化 ，二者的活性峰均在乙烯
跃变峰之前出现。1．MCP处理对采后猕猴桃果实
中 LOX活性的影响主要表现为软化启动阶段的略
微促进和此后至乙烯进入跃变前的明显抑制，而此
图4 1-MCP处理对 20℃下猕猴桃果实后熟软化
过程中 LOX和 AOS活性的影响
Fig．4 Olanges ofLOX andAOS activityin ripening
kiwifruittreatedwith1．MCP at 20℃
间对 AOS活性变化的影响不大，但均明显地推迟了二者活性高峰的出现。
3 讨论
I-MCP能够影响组织中乙烯的自我催化过程 ，但是这种作用是一种瞬间 (transient)效应L4’l。。
A~hul"等认为 1．MCP可以瞬间抑制乙烯诱导的兰花花瓣脱落，主要是由于随着组织不断衰老，内部新
的乙烯受体蛋白不断合成，1．MCP与乙烯受体蛋白结合抑制乙烯效应迅速减弱，表现为衰老组织对乙
烯的敏感性。本试验结果显示 ，1．MCP处理明显地延迟了猕猴桃果实中系统 I乙烯向系统Ⅱ乙烯的转
化 (延缓了进入乙烯跃变的进程)，并推迟了乙烯跃变高峰的出现，但处理果实和对照果实之间的乙
烯跃变高峰值并没有显著差异 ，这与樊秀彩等报道的结果u ]不同。1．MCP对乙烯合成的效应主要表
现在果实软化启动阶段，即促进 ACC合成酶的活性，抑制 ACC氧化酶的活性 ，延缓乙烯跃变上升期
的出现，而对果实硬度的影响则主要表现在果实的快速软化阶段。从这一结果可以推论 ，采后果实的
乙烯跃变可能只是成熟衰老的一个结果，而非原因。1．MCP对果实后熟软化的作用表现在果实快速软
化阶段，起始于果实软化启动阶段。但这种效应是通过与乙烯受体竞争的结果，还是通过抑制乙烯作
用的反馈结果，还是直接对乙烯生物合成调控的结果，均有待进一步深入探讨。
LOX和 AOS作为乙烯生物合成的上游调控因子，影响果实成熟衰老过程中的乙烯生物合成以及
果实的后熟软化进程[7-9]。本试验结果表明，1．MCP处理对采后猕猴桃果实中 LOX活性的影响与对
ACC合成酶活性的影响类似，但对 AOS影响较小。这一结果尚需进一步深入验证和探讨。
作者认为 1．MCP对猕猴桃果实后熟软化的调控是一个复杂的过程，有关机制不仅仅是局限于抑
制乙烯作用的机制，应该包括对乙烯作用抑制效应产生的反馈调控机制，尤其是对乙烯合成及乙烯合
成上游调控因子的反馈调控机制等。
由于 I-MCP对园艺植物成熟衰老进程有显著的调控效应 ，促使了其在园艺植物采后领域的广泛
应用，但在实际应用过程中，其效应的发挥与使用浓度，不同的组织材料、不同发育阶段对乙烯的敏
感性等密切相关，须加注意。
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Regulation of l-methylcyclopropene on the Ripening and Softening of Posthar·
vest Kiwifruit
Ding Jianguo，Chen Kunsong，Xu Wenping，and Xu Changjie
(1aboratory ofFruit Molecular Physiology and Biotechnology，Zhej~g University， 咄 “310029，Ch／na)
Al~aaet：The fruit of Kiwifmit(Actinnida deliciosa ‘Bruno’)was used to investigate the regulation of
1·MCP on fruit ripening and softening at 20~(2． Th e results showed that there were two distinct stages of fruit
softening， i。e． the intiating stage of softening or the stage of slowly softening， and the stage of fast softening in
ripening fruit and that the process of system I transforming to system Ⅱ ethylene biosynthesis and the ethylene
climacteric peak were postponed in the fruit treated with l·MCP，which result a slowed softening rate being slowed
and influence the activities of LOX and AOS， and the up·stream regulators of ethylene biosyn thesis，
Key words： 1·MCP； Kiwifruit；Storage； Ripening and softening； Regulation
尊、 ＼!／；＼! ／1．、
S新书推荐 S
哆 ／；＼!／ ；
《果品品质研究》 关军锋 主编
河北科学技术出版社 ，石家庄，2001
《果品品质研究》是根据我国果品生产发展方向和在果品品质研究 日益受到重视的前提下编写的。全书共分五篇，
第一篇系统介绍果品品质的概念 、风味物质及绿色果品的生产；第二篇着重阐述采前果实品质的发育机理及影响因
素，如生态、水分 、激素的调控及果实品质的遗传和改良；第三篇总结了减少采后果实品质损失的策略及途径 ，介绍
了重要氧化酶的理化性质；第四篇分析了主要果实生理病害的发生机理和控制途径 ；第五篇介绍了果实品质的数学评
价方法和常见果品品质的测定技术。定价：30元 (含邮资)。
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