低乙烯減壓處理對柿果實(shí)乙烯生物合成的影響

西北植物學(xué)報2001 ,21(2):318- 322Acta Bot. Boreal. -Occident. Sin.文章編號:1000- 4025- (2001)02- -0318- 05低乙烯，減壓處理對柿果實(shí)乙烯生物合成的影響黃森,張繼澍(西北農林科技大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,陜西楊陵712100)商要:在10C士1C的條件下,研究了低乙烯減壓處理對火柿采后乙烯生物合成的影響。結果表明,低乙烯減壓處理使火柿ACC含量降低,EFE活性減弱,從而顯著(zhù)抑制了乙烯的產(chǎn)生，延遲了乙烯峰出現的時(shí)間。該處理能顯著(zhù)延緩火柿硬度的下降。關(guān)鍵詞:柿;乙烯;生物合成中圖分類(lèi)號:Q945.65文獻標識碼: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中國煤化工.CTH.CNMHG乙烯作為一種植物激素,對柿果實(shí)的成熟、衰老有重要的調節作用，它影響著(zhù)柿果實(shí)的硬度、呼吸、葉綠素代謝、酶活性等生理過(guò)程[1~3]。抑制乙烯的生成,清除環(huán)境中的乙烯*收稿日期290999 11;修改稿收到日期:2000-11-06基金項自楊凌農業(yè)科技開(kāi)發(fā)基金資助項目(97J-11).作者簡(jiǎn)介:黃森(1954-).男(漢族),碩士,副教授 。2期黃森等:低乙烯減壓處理對柿果實(shí)乙烯生物合成的影響是延長(cháng)柿子貯藏壽命的理論依據和重要措施。植物體內乙烯生物合成的途徑是由蛋氨酸(Met)→S-腺苷蛋氨酸(SAM)→1一氨基環(huán)丙烷-1-羧酸(ACC)→乙烯[4]。有關(guān)蘋(píng)果、梨、杏、香蕉等果實(shí)乙烯生物合成的研究國內外已有不少報道[5~8]，但對柿果實(shí)乙烯生物合成的研究甚少。根據試驗研究,我們將低乙烯技術(shù)與減壓技術(shù)相結合,提出了低乙烯減壓貯藏技術(shù)，它可顯著(zhù)抑制柿果實(shí)硬度的下降,延長(cháng)果實(shí)貯藏期0]。本試驗的目的在于研究低乙烯減壓處理對柿果實(shí)乙烯生物合成的影響,進(jìn)-步為低乙烯減壓貯藏技術(shù)提供理論依據。1材料與方法1.1 材料與處理供試品種為火柿(DiospyroskakiL.),樣品采自位于乾縣境內的西北農業(yè)大學(xué)黃土高原試驗站。當果皮由綠轉黃時(shí)采收，當天運回實(shí)驗室，選擇大小均一,成熟一致,無(wú) 傷無(wú)蟲(chóng)果為試驗材料，于采摘后的第2天進(jìn)行處理。試驗共設4個(gè)處理:1為對照,果實(shí)放入22cmX33cmX0.08mm的聚乙烯袋內。2為低乙烯處理,柿果放入裝有乙烯吸收劑的聚乙烯袋內。3為減壓處理,將果實(shí)放入聚乙烯袋內,用真空泵抽出袋內氣體后扎口(抽氣當時(shí)壓力為33330Pa),每5d抽氣1次。4為低乙烯減壓處理,將果實(shí)放入裝有乙烯吸收劑的聚乙烯袋內，用真空泵抽出袋內氣體后扎口,每5d抽氣1次。各處理每袋裝果1 000g,共20袋,均放入Yamato IL-82型Lo-Temp Incubator中,貯藏溫度為10C士1C。每隔5d取各處理2袋測定乙烯代謝的各項指標。1.2 測定項目與方法1.2.1乙烯釋放速率參照李震三的方法[10]測定,將果實(shí)放入預先已置入低溫培養箱的干燥器內,一定時(shí)間后 用注射器抽取1 mL氣體,在日立663- -30型氣相色譜儀上測定乙烯含量。色譜條件為:FID檢測器,PorapakQ色譜柱,柱溫110C,汽化室、檢測器溫度140C,外標法定量。1.2.2ACC含量參照董建國的方法1測定。1.2.3 EFE活性按吳有梅的方法[7]測定, 通過(guò)給活體飼喂ACC來(lái)測定EFE的活性，其反應溫度與柿果貯藏溫度相同。ACC購自美國Sigma公司。以上所測項目均重復3次。1.2.4 硬度用GY-1型硬度計測定。取5個(gè)果實(shí),去皮后測硬度,每果測定3次,取平均值。2結果與分析2. 1低乙烯減壓處理對乙烯釋放速率的中國煤化工由圖1可以看出,低乙烯處理、減壓處YHCN M H C同程度地抑制了柿果實(shí)乙烯的產(chǎn)生。低乙烯處理抑制了乙烯的產(chǎn)主,但沒(méi)有推遲厶烯峰出現的時(shí)間。減壓處理不但顯著(zhù)抑制了前期乙烯的產(chǎn)生,而且推遲了乙烯峰出現的時(shí)間,但26d后乙烯釋放速率增加較快。低乙烯減壓處理對柿果乙烯釋放速率的抑制效果最為明顯,果實(shí)存放期間乙烯釋放速奢均較循,第11天和第26天的乙烯釋放速率僅為對照的46.4%和34.3%,乙烯峰出現的時(shí)間也推遲了10d。以.上試驗結果表明,低乙烯減壓處理確實(shí)能有效地降低柿320西北植物學(xué)報21卷果乙烯釋放速率,這一處理對乙烯的抑制效果超過(guò)了低乙烯處理和減壓處理的效果。2.2低乙烯減壓處理對 ACC含量的影響由圖2可知,低乙烯處理、減壓處理和低乙烯減壓處理果實(shí)組織中的ACC含量均比對照低.其中低乙烯減壓處理降低ACC含量的幅度最大,第26天ACC含量?jì)H相當于對照的54%.ACC是乙烯生成的直接前體,由圖1可以看出,低乙烯減壓處理明顯抑制火柿ACC的合成是導致乙烯釋放速率降低和峰值推遲的根本原因。2013.r 2.5號號12魯g 12星1.5留0.5102(30405天days--對照一+低乙烯處理 10w ethy1ene treatment一低乙婦處理 10w etylere reatment，減壓處理 10w pessure treatment-士-減壓處理low pesure treatnent- +低乙?jiàn)櫆p壓處理 1ow ethylene and 1ow presure treatment+低乙爝臧壓處理 10w ethylene and 1ow pressure treatpent圖1不同處理對火柿果實(shí)圖2不同處理對火柿果實(shí)乙烯釋放速率的影響ACC含量的影響Fig. 1.Effects of different treatmentsFig.2 Effect of different treatmentson ethylene releasing rate ofon ACC content of“huoshi"“huoshi”persimmer fruitpersimmer fruitl22.50.500一對照c對照十低乙?jiàn)櫶幚?0v etwylene treatment- -減壓處理1ov pressure treatnent中國煤化工etsnd 1ow pressure treatnent一+低乙烯減壓處理 10u ethylene and 1ow pressure treatmenYHICNM HG圖3不同處理對 火柿果實(shí)圖4不同處理對火柿EFE活性的影響果實(shí)硬度的影響Fig.3 Effect of different treatments on EFEFig.4 Effect of different treatments onactiy兩y療數據oshi”perisimmer fruitfirmness of“huoshi" persimmer fruit2期黃森等:低乙烯減壓處理對柿果實(shí)乙烯生物合成的影響3212.3低乙烯減壓處理對EFE活性的影響EFE是把ACC轉化為乙烯的酶。由圖3可以看出,16d前低乙烯減壓處理的果肉中EFE活性最低,11 d時(shí)EFE的活性?xún)H相當于對照的52%,16d后EFE活性雖有增大的趨勢,但仍低于對照和其他處理。聯(lián)系圖1、圖2可以看出,低乙烯減壓處理顯著(zhù)抑制EFE活性也是導致乙烯釋放速率下降的重要原因。2.4低乙烯減壓處理對硬度的影響由圖4可知,對照果實(shí)硬度下降很快,18 d硬度已從采后的11.0 kg●cm-2降到3.0kg●cm-2。低乙烯處理和減壓處理能在一定程度上延緩果實(shí)硬度的下降。低乙烯減壓處理的保硬效果最好,31 d前硬度下降十分緩慢,硬度降為3.0 kg●cm-2的天數為39d,比對照果實(shí)延長(cháng)21d。聯(lián)系圖1還可以看出，正是由于低乙烯減壓處理明顯抑制了乙烯釋放速率才使果實(shí)硬度下降延緩。3討論試驗結果表明,低乙烯減壓處理能顯著(zhù)抑制火柿果實(shí)乙烯的產(chǎn)生,延遲乙烯峰出現的時(shí)間,其擬制乙烯產(chǎn)生的效果超過(guò)了低乙烯處理和減壓處理的效果,該處理還顯著(zhù)降低了火柿組織中ACC的含量。ACC是乙烯生成的直接前體,因此可以認為，低乙烯減壓處理顯著(zhù)降低柿果實(shí)ACC含量是抑制乙烯產(chǎn)生的直接原因。EFE在植物組織中的表達是組成型的,但在果實(shí)成熟中EFE卻是一種限速酶[13]。本研究結果支持這一觀(guān)點(diǎn)?；鹗敛珊驟FE活性就較高,伴隨EFE的變化,乙烯也隨之變化，表明EFE活性在火柿乙烯生物合成中也起著(zhù)重要作用。低乙烯減壓處理顯著(zhù)降低了火柿采后EFE的活性,從而亦顯著(zhù)降低了乙烯釋放速率。這一結論與李嘉瑞(1993)[0]低壓條件下對“拳杏”的研究結果一致。ACC轉化為乙烯是一個(gè)需氧的過(guò)程，即ACC+ 1/2O2→C2H.+ HCN +CO2 +H2OL5]。作者(1996)研究表明[0],低乙烯減壓處理可在聚乙烯袋內形成高CO2,低O2和超低乙烯的微環(huán)境。因此可以認為,低乙烯減壓處理造成低氧的貯藏環(huán)境是抑制柿果采后乙烯生成的另- -原因。Adams和Yang[16] 曾報道,蛋氨酸向S-腺苷蛋氨酸的轉化是一個(gè)需要ATP的過(guò)程,Yang1]等的研究還表明,乙烯的前體蛋氨酸的碳架最終來(lái)自ATP的核糖部分。低乙烯減壓處理造成低O2、高CO2的微環(huán)境會(huì )導致柿組織呼吸速率的降低,使組織氧化磷酸化水平下降,ATP含量減少,從而也影響乙烯的生物合成。低乙烯減壓處理抽氣時(shí)形成的負壓狀態(tài)有助于加速組織內乙烯向外擴散,而貯藏過(guò)程中擴散出的乙烯又被袋內的吸收劑所吸收,從而降低了組織內乙烯的濃度中國煤化工發(fā)生的時(shí)間。這可能也是低乙烯減壓處理抑制柿果乙烯產(chǎn)生的MYHCNMH G低乙烯減壓處理不僅能顯著(zhù)地抑制柿果乙烯的廣生,還能顯者延緩火柿硬度的下降，其貯藏效果遠遠優(yōu)于對照,也優(yōu)于低乙烯處理和減壓處理。表明低乙烯減壓處理確實(shí)能抑制柿果實(shí)的成熟和衰老,是-種貯藏柿子的較好方法。綜上所述低乙烯減壓處理后火柿乙烯生物合成表現為ACC合成受阻,EFE活性降低,從而導致乙烯釋放速率的降低。322西北植物學(xué)報21卷參考文獻:[1]高經(jīng)成,袁明耀,徐榮江.柿子后熟過(guò)程中生理代謝和品質(zhì)變化及乙烯的催熟效果[].食品科學(xué).1993,4:14-16.[2]張國樹(shù),張繼澍.柿子后熟過(guò)程中呼吸代謝與內源乙烯的關(guān)系[J].西北植物學(xué)報,1992,12(5);105-110.[3] 田建文,賀普超,徐明憲.植物激索與柿子后熟的關(guān)系[J].園藝學(xué)報, 1994,21(3):217-221.[4] ADAMS D O, YANG s F. 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