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Effect of 1-MCP and Storage Temperatures on Respiration, EthyleneProduction and Fruit Quality of Peach and Nectarine

1-甲基环丙烯和温度对桃和油桃贮藏品质的影响



全 文 :园  艺  学  报  2003 , 30 (5) : 525~529
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2003 - 01 - 07 ; 修回日期 : 2003 - 04 - 30
基金项目 : 陕西省自然科学基金资助项目 (2002C108)
1 - 甲基环丙烯和温度对桃和油桃贮藏品质的影响
马书尚 唐 燕 武春林 刘亚龙 杜光源
(西北农林科技大学园艺学院 , 杨凌 712100)
摘  要 : 以‘秦光 2 号’油桃和‘秦王’桃为试材 , 在 0 ℃和 5 ℃两种贮藏温度条件下研究了 1 - 甲基
环丙烯 (12MCP) 对果实呼吸速率、乙烯释放速率、硬度、可滴定酸含量、可溶性固形物含量及果肉褐变
的影响。结果表明 , 0 ℃的贮藏温度能显著降低秦光 2 号油桃和秦王桃的呼吸速率和乙烯释放速率 , 减缓果
实软化。1μL·L - 1的 12MCP处理能降低果实的呼吸速率和乙烯释放速率 , 抑制果实软化 , 减少果肉褐变 ,
但对可滴定酸和可溶性固形物含量无明显影响。
关键词 : 1 - 甲基环丙烯 (12MCP) ; 桃 ; 油桃 ; 贮藏 ; 呼吸 ; 乙烯 ; 果实品质
中图分类号 : S 66211   文献标识码 : A   文章编号 : 05132353X (2003) 0520525205
桃和油桃属于呼吸跃变型果实 , 低温能延长贮藏寿命 , 但许多品种对低温伤害敏感〔1〕。1 - 甲基
环丙烯 (12MCP) 可与细胞膜上乙烯受体优先结合 , 抑制乙烯受体复合物的形成 , 阻断乙烯所诱导的
信号传导 , 延缓苹果〔2〕、梨〔3〕、李〔4〕、香蕉〔5 ,6〕、猕猴桃〔7〕等呼吸跃变型水果的后熟。美国环保局已
批准在水果贮藏中应用 12MCP。本试验的目的是研究 12MCP 和贮藏温度对桃和油桃呼吸、乙烯产生及
品质保持的影响 , 为 12MCP 在桃和油桃贮藏保鲜中的应用提供理论和实践依据。
1  材料与方法
111  材料与处理
‘秦光 2 号’油桃 ( Prunus persica var. ) 2002 年 8 月 3 日采自陕西杨凌示范区 16 年生商业果园 ,
‘秦王’桃 ( P1 persica) 2002 年 8 月 10 日采自陕西眉县 17 年生商业果园 , 成熟度均在白熟期 , 采收
当天运回实验室。两个品种各随机取 30 个果实 , 测得秦光 2 号油桃硬度 915 kg·cm- 2 , 可溶性固形物
1318 % , 可滴定酸 4123 g·L - 1 ; 秦王桃硬度 817 kg·cm - 2 , 可溶性固形物 1419 % , 可滴定酸 3123 g·
L - 1。两个品种采用同样的处理方法。 (1) 12MCP 处理 : 将 6 个塑料果箱 (每箱约 150 个果实) 的果
实放在容积为 0136 m3 的双层塑料帐内 , 称取 01432 g 12MCP 粉末 ( EthylBlock) 置于烧杯中 , 将烧杯
放入塑料帐内 , 加入 714 mL 蒸馏水 , 搅拌 4~6 s , 立即将塑料帐闭封 , 帐内 12MCP 浓度约为 1μL·
L - 1 , 室温 (20 ℃) 下密封 12 h。(2) 对照 : 将另外 6 个塑料果箱果实堆放在塑料帐内密封 12 h。对
照和处理均设 3 个重复 , 每箱为 1 个重复。将 12MCP 处理果实和对照果实分别转入带有塑料薄膜内衬
的塑料果箱内 , 在 0 ℃和 5 ℃下贮藏。
112  测定项目及方法
呼吸速率的测定 : 从入库贮藏后第 2 天起每两天从对照和 12MCP 处理的 3 个重复果箱中各取 25
个果实 , 分别装入干燥器内测定呼吸速率〔8〕。乙烯释放速率的测定 : 取样方法同上 , 将样品分别放入
塑料桶内 , 封闭桶口 , 在 0 和 5 ℃的贮藏环境中放置 8 h。抽取 1 mL 气体 , 用岛津 GC214A 气相色谱仪
测定乙烯浓度 , 并计算乙烯释放速率。分析条件 : GDX2502 色谱柱 , 柱温 60 ℃, 氢气 017 kg·cm- 2 ,
空气 017 kg·cm - 2 , 氮气 110 kg·cm - 2 , 氢火焰离子化检测器检测 , 检测室温度 110 ℃。
果实品质指标的测定 : 贮藏后第 7、14、21、28、35、42 天从 3 个重复果箱内各取 10 个果实 , 在
实验室放置 4 h 后 , 用果实硬度计 (意大利 FT2327 型) 测定每个果实对称两颊部的果肉硬度 , 计算平
均值。用榨汁机 (美国 ACME 6001E型) 榨取果汁 , 用手持折光仪 (WYT24 型) 测定可溶性固形物含
量。量取 01025 L 果汁 , 加入 01025 L 蒸馏水 , 用 011 mol·L - 1 NaOH 滴定至 pH 811 (ORIOM2230A 型
pH计) , 计算每升果汁中苹果酸的含量 , 作为可滴定酸的含量。将 3 个重复的 30 个果实十字型切开 ,
检查果肉褐变情况。
2  结果与分析
211  12MCP和温度对呼吸速率的影响
温度显著影响果实的呼吸速率和呼吸高峰出现的时间 (图 1) 。秦光 2 号油桃和秦王桃在 0 ℃下的
呼吸速率远低于在 5 ℃下的呼吸速率 ; 并且秦光 2 号油桃在 0 ℃下达到呼吸高峰时的呼吸速率低于在
5 ℃下的最低呼吸速率 ; 而秦王桃在 0 ℃下达到呼吸高峰时的呼吸速率仅相当于在 5 ℃下的最低呼吸速
率。在 0 ℃下 , 秦光 2 号油桃呼吸速率在贮藏 30 d 后开始急剧增加 , 而在 5 ℃下呼吸速率则从贮藏初
始就开始增加 , 于 16 d 左右迅速增加并出现高峰。秦王桃不论是在 0 ℃还是在 5 ℃下呼吸高峰均比秦
光 2 号油桃出现的早 , 峰值也大。在 0 ℃下 , 秦王桃在贮藏 18 d 后呼吸速率显著增加并出现双呼吸高
峰 , 而在 5 ℃下 , 呼吸速率先缓慢上升 , 第 10 天后迅速上升并出现双呼吸高峰。
不论在 0 ℃还是在 5 ℃下 , 12MCP 处理的秦光 2 号油桃和秦王桃的呼吸速率都低于对照果实 (图
1) , 呼吸速率变化的趋势则与对照相同 , 表明 12MCP 处理能够抑制果实的呼吸 , 但不影响果实呼吸
速率变化的方式。
图 1  12MCP对秦光 2 号油桃和秦王桃呼吸速率的影响
Fig. 1  Effect of 12MCP on respiratory rate of ‘Qinguang 2’nectarine and‘Qinwang’peach
212  12MCP和温度对乙烯产生的影响
在 0 ℃下 , 秦光 2 号油桃和秦王桃的乙烯释放速率远低于 5 ℃下 (图 2) , 达到乙烯高峰时 , 秦光
2 号油桃和秦王桃对照果实的最大释放速率分别为 01032μL·kg - 1·h - 1和 01034μL·kg - 1·h - 1 ; 而在 5 ℃
下达到乙烯释放高峰时对照果实的最大释放速率则分别达到 21089μL·kg - 1·h - 1和 31810μL·kg - 1·h - 1 ,
分别是 0 ℃下的 6114 和 11211 倍。在 0 ℃和 5 ℃两种温度下 , 12MCP 处理均可以显著抑制秦光 2 号油桃
和秦王桃的乙烯释放 , 延迟乙烯高峰开始的时间 , 但对乙烯释放变化趋势没有影响。在 0 ℃下秦王桃
的乙烯释放变化趋势与呼吸速率变化趋势一样 , 也呈现出双高峰曲线。
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图 2  12MCP对秦光 2 号油桃和秦王桃乙烯释放速率的影响
Fig. 2  Effect of 12MCP on ethylene production rate of ‘Qinguang 2’nectarine and‘Qinwang’peach
213  12MCP和温度对品质保持的影响
秦光 2 号油桃和秦王桃果肉硬度随贮藏期延长逐渐下降 , 降低贮藏温度显著延缓果肉软化进程
(图 3) 。在 0 ℃下 , 秦光 2 号油桃和秦王桃贮藏 35 d 后对照果肉硬度仍分别保持在 617 kg·cm- 2和 618
kg·cm - 2 , 而在 5 ℃下贮藏 28 d 后果肉硬度已分别下降到 116 kg·cm- 2 和 018 kg·cm - 2。在两种贮藏温
度下 , 12MCP 处理都能显著抑制秦光 2 号油桃果肉硬度下降。秦光 2 号油桃在 0 ℃贮藏 35 d 时 ,
12MCP 处理的果实硬度比对照高 115 kg·cm - 2 , 在 5 ℃贮藏 28 d 时 , 12MCP 处理果实硬度比对照高
图 3  12MCP对秦光 2 号油桃和秦王桃硬度、可滴定酸、可溶性固形物含量的影响
Fig. 3  Effect of 12MCP on firmness , titratable acid and total soluble solids of ‘Qinguang 2’nectarine and‘Qinwang’peach
7255 期           马书尚等 : 1 - 甲基环丙烯和温度对桃和油桃贮藏品质的影响           
119 kg·cm - 2。12MCP 处理虽然也能抑制秦王桃果肉硬度的下降 , 但抑制作用不如秦光 2 号油桃明显。
经过LSD0105分析 , 秦光 2 号油桃和秦王桃可滴定酸含量虽然都随贮藏期延长逐渐减少 (图 3) ,
但贮藏温度和 12MCP 处理都未引起可滴定酸含量的显著差异。同样地 , 贮藏温度和 12MCP 也未引起
可溶性固形物含量的显著差异。
214  12MCP和温度对果实褐变的影响
不论对照还是 12MCP 处理 , 秦光 2 号油桃在
5 ℃下贮藏 3 周后出现果肉褐变 , 在 0 ℃下则 6 周后
出现 ; 而秦王桃在 5 ℃下贮藏 3 周后出现果肉褐变 ,
在 0 ℃下则 5 周后出现 (表 1) 。在贮藏温度和时间
相同的情况下 , 12MCP 处理的果实褐变率显著低于
对照 , 秦王桃远高于秦光 2 号油桃。由此表明在
5 ℃下秦光 2 号油桃和秦王桃的贮藏寿命都不足 3
周 , 而在 0 ℃下则可分别达 5 周和 4 周。
表 1  12MCP对秦光 2 号油桃和秦王桃内部褐变率的影响
Table 1  Effect of 12MCP on internal browning of
‘Qinguang 2’nectarine and‘Qinwang’peach ( %)
处理
Treatment
温度
Temperature
( ℃)
秦光2号Qinguang 2
21 28 35 42 (d)
秦王 Qinwang
21 28 35 42(d)
对照 Control 0 0 0 0 16 0 0 40 70
12MCP 0 0 0 0 7 0 0 6 33
对照 Control 5 6 40 80 96
12MCP 5 3 6 60 70
3  讨论
两种贮藏温度相比 , 0 ℃的贮藏温度能够更有效地降低秦光 2 号油桃和秦王桃的呼吸速率和乙烯
释放速率 , 延迟呼吸高峰出现 , 延缓果实的软化 , 延长果实的贮藏寿命。尽管在两个贮藏温度下 , 秦
光 2 号油桃和秦王桃都出现果肉褐变 , 但在 5 ℃下秦光 2 号油桃和秦王桃出现果肉褐变的时间早 , 褐
变率也高 , 表明秦光 2 号油桃和秦王桃在 5 ℃贮藏温度下更易发生果肉褐变。这一结果与以前的一些
报道〔9 ,10〕相同。两个品种相比 , 秦王桃比秦光 2 号油桃更易发生果肉褐变。
秦王桃呼吸速率呈双高峰曲线 , 与绿化 9 号桃品种〔11〕采后呼吸速率变化相似。秦王桃第二个呼
吸高峰开始的时间与果实发生褐变的时间相同 , 表明第二个呼吸高峰出现可能与果实发生褐变有关。
12MCP 抑制果实软化的作用存在品种间差异。在 0 和 5 ℃下 , 虽然 12MCP 均能抑制秦光 2 号油桃
和秦王桃的果实软化 , 但对秦光 2 号油桃果实软化的抑制作用比对秦王桃显著。12MCP 处理减少秦光
2 号油桃和秦王桃的果实褐变率 , 这与 12MCP 处理增加‘Elberta’桃低温伤害的结果〔9〕相反 , 这可能
是由于 12MCP 处理浓度或品种不同所造成的。
在两种温度下 , 12MCP 处理均抑制秦光 2 号油桃和秦王桃的乙烯释放速率和呼吸速率 , 延迟乙烯
高峰开始的时间。在 5 ℃下 , 果实软化发生在乙烯和呼吸高峰之前 ; 但在 0 ℃下果实软化出现在乙烯
和呼吸高峰之后 , 推测果实在 0 ℃贮藏期间虽然出现乙烯和呼吸高峰 , 但乙烯释放速率和呼吸速率尚
未达到在 5 ℃下的最低水平。
综上所述 , 由于 0 ℃贮藏能显著减缓秦光 2 号油桃和秦王桃的果实软化 , 减轻贮藏期间的果肉褐
变 , 因此 , 秦光 2 号油桃和秦王桃的适宜贮藏温度可能为 0 ℃左右。12MCP 处理能抑制秦光 2 号油桃
和秦王桃的乙烯释放和呼吸速率 , 延缓果实的软化 , 但对秦王桃软化的抑制较差。因此 , 在生产上应
用 12MCP 时 , 还应考虑不同品种对 12MCP 处理浓度和处理时间反应的差异。
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Effect of 12MCP and Storage Temperatures on Respiration , Ethylene
Production and Fruit Quality of Peach and Nectarine
Ma Shushang , Tang Yan , Wu Chunlin , Liu Yalong , and Du Guangyuan
( College of Horticulture Sciences , Northwestern Sci2Tech University of Agriculture and Forestry , Yangling 712100 , China)
Abstract : Effects of 12methylcyclopropene (12MCP) and storage temperatures on respiratory rate and ethy2
lene production rate were investigated in relation to flesh firmness , titratable acid , total soluble solids and internal
browing of‘Qinguang 2’nectarine and‘Qinwang’peach fruits during storage at 0 ℃and 5 ℃. Fruit stored at
0 ℃had more reduced rates of respiration and ethylene production , firmer flesh and less internal browing compared
with those at 5 ℃. Application of 1μL·L - 1 12MCP inhibited the rates of both respiration and ethylene production ,
delayed fruit soffening and reduced internal browing , but had no obvious effects on contents of titratable acid and
total soluble solids. The potential to use 12MCP for storage and transport of nectarine and peach can be expected.
Key words : 12MCP ; Peach ; Nectarine ; Storage ; Respiration ; Ethylene ; Fruit quality
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9255 期           马书尚等 : 1 - 甲基环丙烯和温度对桃和油桃贮藏品质的影响