低乙烯减压处理对柿果实乙烯生物合成的影响

西北植物学报2001 ,21(2):318- 322Acta Bot. Boreal. -Occident. Sin.文章编号:1000- 4025- (2001)02- -0318- 05低乙烯，减压处理对柿果实乙烯生物合成的影响黄森,张继澍(西北农林科技大学生命科学学院,陕西杨陵712100)商要:在10C士1C的条件下,研究了低乙烯减压处理对火柿采后乙烯生物合成的影响。结果表明,低乙烯减压处理使火柿ACC含量降低,EFE活性减弱,从而显著抑制了乙烯的产生，延迟了乙烯峰出现的时间。该处理能显著延缓火柿硬度的下降。关键词:柿;乙烯;生物合成中图分类号:Q945.65文献标识码:AEffect of low ethylene and low pressure treatment onethylene biosynthesis of persimmon fruitHUANG Sen,ZHANG Ji- shu(College of Life Sciences . Northwest Sci- Tech University of Agriculture and Forestry , Yangling ,Shaanxi712100 ,China)Abstract : Studies have been made on the effect of low ethylene and low pressure treat-ment on post-harvested ethylene biosynthesis of“huoshi"persimmon fruit under the con-dition of 10C士1 C. The results show that this treatment will greatly reduce the ACCcontent and EFE activity ,it might as well lead to the decreased of ethylene releasing rateand to the delay of ethylene peak appearing time. It can remarkably delay the occurrenceof firmness reduction of“Huoshi”persimmon fruit.Key words :persimmon ;ethylene ; biosynthesis中国煤化工.CTH.CNMHG乙烯作为一种植物激素,对柿果实的成熟、衰老有重要的调节作用，它影响着柿果实的硬度、呼吸、叶绿素代谢、酶活性等生理过程[1~3]。抑制乙烯的生成,清除环境中的乙烯*收稿日期290999 11;修改稿收到日期:2000-11-06基金项自杨凌农业科技开发基金资助项目(97J-11).作者简介:黄森(1954-).男(汉族),硕士,副教授 。2期黄森等:低乙烯减压处理对柿果实乙烯生物合成的影响是延长柿子贮藏寿命的理论依据和重要措施。植物体内乙烯生物合成的途径是由蛋氨酸(Met)→S-腺苷蛋氨酸(SAM)→1一氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)→乙烯[4]。有关苹果、梨、杏、香蕉等果实乙烯生物合成的研究国内外已有不少报道[5~8]，但对柿果实乙烯生物合成的研究甚少。根据试验研究,我们将低乙烯技术与减压技术相结合,提出了低乙烯减压贮藏技术，它可显著抑制柿果实硬度的下降,延长果实贮藏期0]。本试验的目的在于研究低乙烯减压处理对柿果实乙烯生物合成的影响,进-步为低乙烯减压贮藏技术提供理论依据。1材料与方法1.1 材料与处理供试品种为火柿(DiospyroskakiL.),样品采自位于乾县境内的西北农业大学黄土高原试验站。当果皮由绿转黄时采收，当天运回实验室，选择大小均一,成熟一致,无 伤无虫果为试验材料，于采摘后的第2天进行处理。试验共设4个处理:1为对照,果实放入22cmX33cmX0.08mm的聚乙烯袋内。2为低乙烯处理,柿果放入装有乙烯吸收剂的聚乙烯袋内。3为减压处理,将果实放入聚乙烯袋内,用真空泵抽出袋内气体后扎口(抽气当时压力为33330Pa),每5d抽气1次。4为低乙烯减压处理,将果实放入装有乙烯吸收剂的聚乙烯袋内，用真空泵抽出袋内气体后扎口,每5d抽气1次。各处理每袋装果1 000g,共20袋,均放入Yamato IL-82型Lo-Temp Incubator中,贮藏温度为10C士1C。每隔5d取各处理2袋测定乙烯代谢的各项指标。1.2 测定项目与方法1.2.1乙烯释放速率参照李震三的方法[10]测定,将果实放入预先已置入低温培养箱的干燥器内,一定时间后 用注射器抽取1 mL气体,在日立663- -30型气相色谱仪上测定乙烯含量。色谱条件为:FID检测器,PorapakQ色谱柱,柱温110C,汽化室、检测器温度140C,外标法定量。1.2.2ACC含量参照董建国的方法1测定。1.2.3 EFE活性按吴有梅的方法[7]测定, 通过给活体饲喂ACC来测定EFE的活性，其反应温度与柿果贮藏温度相同。ACC购自美国Sigma公司。以上所测项目均重复3次。1.2.4 硬度用GY-1型硬度计测定。取5个果实,去皮后测硬度,每果测定3次,取平均值。2结果与分析2. 1低乙烯减压处理对乙烯释放速率的中国煤化工由图1可以看出,低乙烯处理、减压处YHCN M H C同程度地抑制了柿果实乙烯的产生。低乙烯处理抑制了乙烯的产主,但没有推迟厶烯峰出现的时间。减压处理不但显著抑制了前期乙烯的产生,而且推迟了乙烯峰出现的时间,但26d后乙烯释放速率增加较快。低乙烯减压处理对柿果乙烯释放速率的抑制效果最为明显,果实存放期间乙烯释放速奢均较循,第11天和第26天的乙烯释放速率仅为对照的46.4%和34.3%,乙烯峰出现的时间也推迟了10d。以.上试验结果表明,低乙烯减压处理确实能有效地降低柿320西北植物学报21卷果乙烯释放速率,这一处理对乙烯的抑制效果超过了低乙烯处理和减压处理的效果。2.2低乙烯减压处理对 ACC含量的影响由图2可知,低乙烯处理、减压处理和低乙烯减压处理果实组织中的ACC含量均比对照低.其中低乙烯减压处理降低ACC含量的幅度最大,第26天ACC含量仅相当于对照的54%.ACC是乙烯生成的直接前体,由图1可以看出,低乙烯减压处理明显抑制火柿ACC的合成是导致乙烯释放速率降低和峰值推迟的根本原因。2013.r 2.5号号12鲁g 12星1.5留0.5102(30405天days--对照一+低乙烯处理 10w ethy1ene treatment一低乙婦处理 10w etylere reatment，减压处理 10w pessure treatment-士-减压处理low pesure treatnent- +低乙姗减压处理 1ow ethylene and 1ow presure treatment+低乙爝臧压处理 10w ethylene and 1ow pressure treatpent图1不同处理对火柿果实图2不同处理对火柿果实乙烯释放速率的影响ACC含量的影响Fig. 1.Effects of different treatmentsFig.2 Effect of different treatmentson ethylene releasing rate ofon ACC content of“huoshi"“huoshi”persimmer fruitpersimmer fruitl22.50.500一对照c对照十低乙姗处理10v etwylene treatment- -减压处理1ov pressure treatnent中国煤化工etsnd 1ow pressure treatnent一+低乙烯减压处理 10u ethylene and 1ow pressure treatmenYHICNM HG图3不同处理对 火柿果实图4不同处理对火柿EFE活性的影响果实硬度的影响Fig.3 Effect of different treatments on EFEFig.4 Effect of different treatments onactiy两y疗数据oshi”perisimmer fruitfirmness of“huoshi" persimmer fruit2期黄森等:低乙烯减压处理对柿果实乙烯生物合成的影响3212.3低乙烯减压处理对EFE活性的影响EFE是把ACC转化为乙烯的酶。由图3可以看出,16d前低乙烯减压处理的果肉中EFE活性最低,11 d时EFE的活性仅相当于对照的52%,16d后EFE活性虽有增大的趋势,但仍低于对照和其他处理。联系图1、图2可以看出,低乙烯减压处理显著抑制EFE活性也是导致乙烯释放速率下降的重要原因。2.4低乙烯减压处理对硬度的影响由图4可知,对照果实硬度下降很快,18 d硬度已从采后的11.0 kg●cm-2降到3.0kg●cm-2。低乙烯处理和减压处理能在一定程度上延缓果实硬度的下降。低乙烯减压处理的保硬效果最好,31 d前硬度下降十分缓慢,硬度降为3.0 kg●cm-2的天数为39d,比对照果实延长21d。联系图1还可以看出，正是由于低乙烯减压处理明显抑制了乙烯释放速率才使果实硬度下降延缓。3讨论试验结果表明,低乙烯减压处理能显著抑制火柿果实乙烯的产生,延迟乙烯峰出现的时间,其拟制乙烯产生的效果超过了低乙烯处理和减压处理的效果,该处理还显著降低了火柿组织中ACC的含量。ACC是乙烯生成的直接前体,因此可以认为，低乙烯减压处理显著降低柿果实ACC含量是抑制乙烯产生的直接原因。EFE在植物组织中的表达是组成型的,但在果实成熟中EFE却是一种限速酶[13]。本研究结果支持这一观点。火柿采后EFE活性就较高,伴随EFE的变化,乙烯也随之变化，表明EFE活性在火柿乙烯生物合成中也起着重要作用。低乙烯减压处理显著降低了火柿采后EFE的活性,从而亦显著降低了乙烯释放速率。这一结论与李嘉瑞(1993)[0]低压条件下对“拳杏”的研究结果一致。ACC转化为乙烯是一个需氧的过程，即ACC+ 1/2O2→C2H.+ HCN +CO2 +H2OL5]。作者(1996)研究表明[0],低乙烯减压处理可在聚乙烯袋内形成高CO2,低O2和超低乙烯的微环境。因此可以认为,低乙烯减压处理造成低氧的贮藏环境是抑制柿果采后乙烯生成的另- -原因。Adams和Yang[16] 曾报道,蛋氨酸向S-腺苷蛋氨酸的转化是一个需要ATP的过程,Yang1]等的研究还表明,乙烯的前体蛋氨酸的碳架最终来自ATP的核糖部分。低乙烯减压处理造成低O2、高CO2的微环境会导致柿组织呼吸速率的降低,使组织氧化磷酸化水平下降,ATP含量减少,从而也影响乙烯的生物合成。低乙烯减压处理抽气时形成的负压状态有助于加速组织内乙烯向外扩散,而贮藏过程中扩散出的乙烯又被袋内的吸收剂所吸收,从而降低了组织内乙烯的浓度中国煤化工发生的时间。这可能也是低乙烯减压处理抑制柿果乙烯产生的MYHCNMH G低乙烯减压处理不仅能显著地抑制柿果乙烯的广生,还能显者延缓火柿硬度的下降，其贮藏效果远远优于对照,也优于低乙烯处理和减压处理。表明低乙烯减压处理确实能抑制柿果实的成熟和衰老,是-种贮藏柿子的较好方法。综上所述低乙烯减压处理后火柿乙烯生物合成表现为ACC合成受阻,EFE活性降低,从而导致乙烯释放速率的降低。322西北植物学报21卷参考文献:[1]高经成,袁明耀,徐荣江.柿子后熟过程中生理代谢和品质变化及乙烯的催熟效果[].食品科学.1993,4:14-16.[2]张国树,张继澍.柿子后熟过程中呼吸代谢与内源乙烯的关系[J].西北植物学报,1992,12(5);105-110.[3] 田建文,贺普超,徐明宪.植物激索与柿子后熟的关系[J].园艺学报, 1994,21(3):217-221.[4] ADAMS D O, YANG s F. 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