1-MCP處理對(duì)花牛蘋果虎皮病發(fā)生機(jī)理及控制效應(yīng)研究

吳小華,頡敏華,,*,趙 波,王學(xué)喜,陳 柏

(1.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工研究所,甘肅蘭州 730070;2.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院,甘肅蘭州 730070)

1-MCP處理對(duì)花牛蘋果虎皮病發(fā)生機(jī)理及控制效應(yīng)研究

吳小華1,頡敏華1,2,*,趙 波2,王學(xué)喜1,陳 柏1

(1.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工研究所,甘肅蘭州 730070;2.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院,甘肅蘭州 730070)

以天水花牛蘋果為實(shí)驗(yàn)材料,研究了1-甲基環(huán)丙烯(1-MCP)處理對(duì)花牛蘋果在冷藏(0±0.5)℃及冷藏8個(gè)月后模擬貨架10 d(25 ℃)期間虎皮病發(fā)生及相關(guān)生理生化指標(biāo)的影響。結(jié)果表明:1-MCP處理可有效抑制蘋果呼吸強(qiáng)度和乙烯釋放量,推遲乙烯釋放高峰的出現(xiàn),降低α-法尼烯、共軛三烯含量,抑制α-法尼烯向共軛三烯的轉(zhuǎn)化,同時(shí)1-MCP處理有效提高了花牛蘋果果皮中內(nèi)源抗氧化物質(zhì)和總酚含量,抑制了多酚氧化酶(PPO)的活性,從而控制虎皮病的發(fā)生,降低了花牛蘋果虎皮病的發(fā)病率和病情指數(shù)。

1-MCP,花牛蘋果,虎皮病,α-法尼烯,共軛三烯

甘肅天水花牛蘋果具有果型端莊,色澤嫣紅、鮮亮,味道甜酸可口,果味清香等品質(zhì),被認(rèn)為是可與美國(guó)蛇果、日本富士齊名的世界三大著名蘋果品牌?；⑵げ∈翘O果在低溫貯藏中后期發(fā)生的最嚴(yán)重的生理病害之一[1-2],不僅影響果實(shí)的外觀品質(zhì)和食用品質(zhì),降低其商品價(jià)值,而且使果實(shí)抗病性降低,易感染病菌而腐爛,從而造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。國(guó)外從20世紀(jì)20年代起就開始研究虎皮病的發(fā)生原因及防治方法,并取得了較大的進(jìn)展,但虎皮病仍然是蘋果貯藏中的一個(gè)嚴(yán)重問題。蘋果虎皮病發(fā)病的原因目前比較認(rèn)同的有3種觀點(diǎn):α-法尼烯氧化產(chǎn)物致病理論[3-5]、虎皮病的發(fā)生與果實(shí)自身的氧代謝紊亂有關(guān)[6-7]、虎皮病是蘋果冷害的表現(xiàn)[8-9],以上觀點(diǎn)都有爭(zhēng)議,虎皮病真正的致病因子和致病機(jī)理目前尚不清楚,有待進(jìn)一步研究。目前商業(yè)上主要采用二苯胺、乙氧基喹等抗氧化劑[10-13]處理,防治虎皮病的發(fā)生,但由于食品安全問題,在一些國(guó)家已被限制使用。

1-MCP(1-methylcyclopropene,1-甲基環(huán)丙烯)是一種新型乙烯作用抑制劑,具有廣譜、無(wú)毒、無(wú)殘留、低量、高效等優(yōu)點(diǎn),能夠與乙烯受體結(jié)合,通過(guò)阻斷乙烯與受體的結(jié)合,使得乙烯生理效應(yīng)無(wú)法完成,進(jìn)而抑制乙烯對(duì)水果等園藝產(chǎn)品的催熟作用[14-16],很好地保持產(chǎn)品的硬度、營(yíng)養(yǎng)成分,達(dá)到保鮮的效果。1-MCP不僅對(duì)蘋果采后貯藏品質(zhì)的保持有著顯著效果,而且對(duì)果實(shí)貯藏期和貨架期間虎皮病的發(fā)生有明顯的抑制作用[17-18],成為有望替代DPA和乙氧基喹控制蘋果虎皮病的最佳候選保鮮劑。本實(shí)驗(yàn)擬研究1-MCP處理對(duì)花牛蘋果虎皮病發(fā)生及相關(guān)生理生化指標(biāo)的影響,明確1-MCP在花牛蘋果虎皮病控制中的作用,揭示花牛蘋果虎皮病發(fā)生及1-MCP控制花牛蘋果虎皮病的部分機(jī)制,為1-MCP替代DPA控制蘋果虎皮病的研究和實(shí)踐提供部分資料。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

花牛蘋果 于2012年9月26日采自甘肅省天水市秦州區(qū)籍口鎮(zhèn)放牛村管理水平相當(dāng)?shù)墓麍@。果實(shí)采收成熟度控制在八成熟,采收標(biāo)準(zhǔn):盛花后135～140 d左右,碘-碘化鉀染色反應(yīng)指數(shù)為3級(jí)。采摘管理良好的6年生果樹,挑選大小適中、無(wú)機(jī)械損傷和病蟲害、成熟度一致的花牛蘋果,套發(fā)泡網(wǎng)裝入墊有5 μm厚塑料薄膜內(nèi)襯的瓦楞紙箱,當(dāng)天運(yùn)到天水裕源果蔬有限公司處理;1-MCP 美國(guó)羅門哈斯中國(guó)公司提供。

Cary-100紫外分光光度計(jì) 美國(guó)瓦里安公司;SP-3420型氣相色譜儀 北京北風(fēng)瑞利分析儀器(集團(tuán))有限責(zé)任公司;GXH-3051H型果蔬呼吸測(cè)定儀 北京均方理化科技研究所;TGL-16LM型高速臺(tái)式冷凍離心機(jī) 湖南星科科學(xué)儀器有限公司;MC(BT 224s)電子天平 賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)處理

1-MCP設(shè)0(CK)和1 μL·L-1兩個(gè)濃度,每處理用果約75 kg,重復(fù)3次。果實(shí)采收后,選取大小均勻、顏色相對(duì)一致、無(wú)病蟲害和機(jī)械傷的果實(shí),在0.1 mm厚塑料大帳內(nèi)按1-MCP設(shè)計(jì)濃度密閉熏蒸處理24 h,然后通風(fēng)。處理后的蘋果裝入內(nèi)襯5 μm厚塑料薄膜的紙箱內(nèi),置(-1±0.5)℃,相對(duì)濕度85%～90%的生產(chǎn)冷庫(kù)內(nèi)進(jìn)行貯藏。冷藏期間每個(gè)月調(diào)查統(tǒng)計(jì)1次果實(shí)虎皮病發(fā)病率和病情指數(shù),每2個(gè)月測(cè)定1次相關(guān)的生理生化指標(biāo)。每次測(cè)定用果每重復(fù)30個(gè)果實(shí),3次重復(fù)。貯藏8個(gè)月后出庫(kù)置20～25 ℃室溫條件下模擬貨架10 d,每天統(tǒng)計(jì)一次虎皮病的發(fā)展情況,10 d時(shí)測(cè)定相關(guān)的生理生化指標(biāo)。

1.3 測(cè)定方法

1.3.1 虎皮病發(fā)病率和病情指數(shù) 參考文獻(xiàn)[5]。

虎皮病的發(fā)病率(%)=(病果總數(shù)/檢查總數(shù))×100。

虎皮病的病情指數(shù)(%)=Σ(病果數(shù)×病果級(jí)數(shù))/(檢查總數(shù)×最高級(jí)數(shù))×100。病果分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為:正常果為0級(jí),發(fā)病面積≤1/4為1級(jí),發(fā)病面積≤1/3為2級(jí),發(fā)病面積≤1/2為3級(jí),發(fā)病面積>1/2為4級(jí)。

統(tǒng)計(jì)方法:每個(gè)處理每次重復(fù)隨機(jī)取出100個(gè)果實(shí),定期觀察、統(tǒng)計(jì)。

1.3.2 果皮中α-法尼烯和共軛三烯含量的測(cè)定 參考文獻(xiàn)[5]。削取果皮并用單面刀片刮凈內(nèi)面的果肉,取10 cm2放人20 mL具塞試管中,加入10 mL正己烷提取α-法尼烯和共扼三烯。取2 mL提取液過(guò)Florisil柱(硅鎂型吸附劑),再加3～4 mL正己烷洗脫并定容至5 mL容量瓶中密封,及時(shí)用紫外可見分光光度計(jì)于232 nm處比色,測(cè)定α-法尼烯的含量。另取提取液2 mL,加2 mL正己烷于281 nm及290 nm處比色,測(cè)定共軛三烯的含量,測(cè)定結(jié)果以nmol/cm2表示。

1.3.3 果皮內(nèi)源抗氧化物質(zhì)含量的測(cè)定 參考文獻(xiàn)[19]。果皮內(nèi)源抗氧化物質(zhì)的提取方法同α-法尼烯和共軛三烯,提取液在200 nm處比色,測(cè)得OD200,內(nèi)源抗氧化物質(zhì)含量以O(shè)D200×1000/cm2·100 mL提取液表示。

1.3.4 果皮酚類物質(zhì)含量和PPO活性的測(cè)定 參考文獻(xiàn)[20]。酚類物質(zhì)含量的測(cè)定參考曹建康的方法稍作修改:稱取0.5 g果皮樣品,加入20 mL 1%的HCl-甲醇,置于4 ℃冰箱中靜置24 h提取,然后離心(11180 g)15 min,取上清液0.5 mL,用1%的HCl-甲醇稀釋至5 mL,搖勻后于用紫外-可見分光光度計(jì)在波長(zhǎng)280 nm處比色測(cè)定,以沒食子酸作標(biāo)準(zhǔn)曲線,以mg·100 g-1FW表示。

PPO活性的測(cè)定參照曹建康的方法稍作修改:取果皮樣品3 g,置于研缽中,加入5 mL乙酸-乙酸鈉提取緩沖液,在冰浴條件下研磨成勻漿,于4 ℃、12000×g離心30 min,收集上清液即為酶粗提取液;取粗酶液0.1 mL,然后加入50 mmol/L pH5.5的乙酸-乙酸鈉緩沖液4.0 mL,50 mmol/L領(lǐng)苯二酚溶液1.0 mL,迅速混合啟動(dòng)反應(yīng),反應(yīng)15 s時(shí)在420 nm處記錄吸光值,連續(xù)測(cè)定,獲取6個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù),重復(fù)測(cè)定3次,取平均值。

1.3.5 果實(shí)呼吸強(qiáng)度和乙烯釋放速率的測(cè)定[21]呼吸強(qiáng)度:用GXH3051型紅外CO2分析儀測(cè)定,氣流法,氣體流速1.0 L/min。

乙烯釋放速率:用SP-3420型氣相色譜儀測(cè)定,色譜條件:氫火焰檢測(cè)器;GDX-502型色譜柱,柱溫50 ℃;FID檢測(cè)室溫度240 ℃;載氣為氮?dú)?流速30 mL/min,外標(biāo)法定量。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析方法

采用Excel2003軟件和DPS2000數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 1-MCP處理對(duì)花牛蘋果虎皮病病情指數(shù)和發(fā)生率的影響

從圖1可以看出,花牛蘋果冷藏至5個(gè)月時(shí)開始有虎皮病出現(xiàn),此后隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),病情指數(shù)和發(fā)病率逐漸升高,但幅度不大。冷藏8個(gè)月虎皮病病情指數(shù)和發(fā)病率急劇升高,分別為0.25和69.00%,冷藏8個(gè)月后轉(zhuǎn)至25 ℃室溫模擬貨架10 d,發(fā)病進(jìn)一步加重,分別達(dá)到0.28和77.00%。1-MCP處理完全抑制了花牛蘋果虎皮病的發(fā)生,冷藏期間果實(shí)均未發(fā)病,冷藏8個(gè)月后模擬貨架10 d,開始發(fā)病,病情指數(shù)和發(fā)病率分別為0.20和30.00%,較CK分別降低了27.98%和61.04%(p<0.01)。

圖1 1-MCP處理對(duì)花牛蘋果虎皮病病情指數(shù)(A)和發(fā)病率(B)的影響Fig.1 Effect of 1-MCP treatments on disease index (A) and disease rate (B) ofsuperficial scald in ‘Huaniu’ apples

2.2 1-MCP處理對(duì)花牛蘋果α-法尼烯和共軛三烯含量的影響

從圖2A可以看出,花牛蘋果冷藏初期α-法尼烯含量急劇增加,至冷藏2個(gè)月達(dá)到高峰,峰值為253.29 nmol·cm-2,此后隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)迅速降低。1-MCP處理顯著抑制了α-法尼烯的合成,整個(gè)貯藏期間α-法尼烯含量明顯低于CK,且高峰較CK推遲兩個(gè)月出現(xiàn),峰值僅為101.60 nmol·cm-2,較CK降低59.89%(p<0.01)。

果皮中在合成α-法尼烯的同時(shí),其氧化產(chǎn)物共軛三烯的含量也迅速升高。如圖2B所示,在整個(gè)冷藏期內(nèi)共軛三烯含量的變化與a-法尼烯相似,CK于冷藏4個(gè)月達(dá)到一個(gè)明顯的高峰,峰值為69.57 nmol·cm-2,而1-MCP處理的峰值較CK推遲兩個(gè)月出現(xiàn),且峰值遠(yuǎn)低于CK,為14.94 nmol·cm-2,較CK降低78.53%(p<0.01)。由此說(shuō)明,1-MCP處理能有效減少冷藏期內(nèi)α-法尼烯向其氧化產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化,降低共軛三烯的積累。

圖2 1-MCP處理對(duì)花牛蘋果α-法尼烯(A)和共軛三烯(B)含量的影響Fig.2 Effect of 1-MCP treatments on contentsof α-farnesene(A)andconjugated trienes(B)of ‘Huaniu’ apples

2.3 1-MCP處理對(duì)花牛蘋果內(nèi)源抗氧化物質(zhì)含量的影響

蘋果內(nèi)源抗氧化物質(zhì)含量與虎皮病的發(fā)生關(guān)系密切。從圖3可以看出,貯藏初期花牛蘋果果皮中內(nèi)源抗氧化物質(zhì)含量逐漸升高,冷藏2個(gè)月時(shí)達(dá)到高峰,隨后緩慢下降。1-MCP處理果皮中內(nèi)源抗氧化物質(zhì)的含量變化趨勢(shì)與CK一致,峰值較CK推遲4個(gè)月出現(xiàn),于冷藏6個(gè)月時(shí)達(dá)到高峰,峰值為1744.61 OD200×1000/cm2·100 mL,較CK提高17.80%。且整個(gè)貯藏期內(nèi)1-MCP組果皮中內(nèi)源抗氧化物質(zhì)含量明顯高于CK,平均含量較CK高16.43%(p<0.05)。說(shuō)明1-MCP可以阻止蘋果內(nèi)源抗氧化物質(zhì)的減少,從而抑制α-法尼烯的氧化。

圖3 1-MCP處理對(duì)花牛蘋果內(nèi)源抗氧化物質(zhì)含量的影響Fig.3 Effect of 1-MCP treatments on thecontent of endogenous antioxidantse of ‘Huaniu’ apples

2.4 1-MCP處理對(duì)花牛蘋果多酚氧化酶(PPO)活性和總酚含量的影響

果皮褐變與多酚物質(zhì)的氧化產(chǎn)物在果實(shí)中的積累有關(guān)。從圖4A可以看出,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),CK和1-MCP處理果實(shí)果皮的PPO活性總體呈先上升后下降的趨勢(shì)。1-MCP處理明顯抑制了PPO活性的上升,除冷藏4～6個(gè)月以外,處理的PPO活性都明顯低于CK,且1-MCP處理的于冷藏6個(gè)月時(shí)達(dá)到峰值,較CK提早兩個(gè)月出現(xiàn),使貯藏后期PPO活性維持在一個(gè)較低水平。CK和1-MCP處理的PPO活性峰值分別為190.60 U·g-1FW和105.68 U·g-1FW,處理較CK降低了44.55%(p<0.01)。可見,1-MCP處理能顯著降低冷藏期間花牛蘋果果皮的PPO活性,減少多酚物質(zhì)的氧化產(chǎn)物在果皮中積累,抑制果皮褐變。

果實(shí)中多酚物質(zhì)作為褐變底物,其含量的減少與虎皮病的發(fā)生密切相關(guān)。如圖4B所示,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),總酚含量呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì),至貯藏后期1-MCP處理果實(shí)的總酚含量明顯高于CK,CK和處理分別在貯藏2和8個(gè)月時(shí)達(dá)到高峰,峰值含量分別為5.08、6.93 mg·g-1FW,1-MCP處理比CK提高36.34%(p<0.05)。說(shuō)明1-MCP處理能有效抑制花牛蘋果貯藏期內(nèi)果皮酚類物質(zhì)的降低,提高果實(shí)抗氧化活性,從而減少虎皮病的發(fā)病率。

圖4 1-MCP處理對(duì)花牛蘋果多酚氧化酶(PPO)活性(A)和總酚含量(B)的影響Fig.4 Effect of 1-MCP treatments on theactivities of polyphenol oxidase(PPO)(A)and contentsof total phenol(B)of ‘Huaniu’ apples

2.5 1-MCP處理對(duì)花牛蘋果呼吸強(qiáng)度和乙烯釋放速率的影響

從圖5A可以看出,CK和1-MCP處理果分別于冷藏6和8個(gè)月時(shí)出現(xiàn)了呼吸高峰,且1-MCP處理果的呼吸強(qiáng)度在整個(gè)貯藏期內(nèi)始終低于同期對(duì)照。其中,CK和處理果實(shí)的呼吸峰值分別為51.56 mg·kg-1·h-1和34.93 mg·kg-1·h-1,1-MCP處理比對(duì)照低32.26%,二者差異顯著(p<0.05)。由此可見,1-MCP處理可有效降低花牛蘋果的呼吸強(qiáng)度并有效延遲呼吸高峰的到來(lái)。

從圖5B可以看出,1-MCP處理幾乎完全抑制了采后花牛蘋果的乙烯釋放速率,整個(gè)貯藏過(guò)程中1-MCP處理的乙烯釋放量均低于4.00 mg·kg-1·h-1,明顯低于對(duì)照。在冷藏8個(gè)月后模擬貨架10 d時(shí)出現(xiàn)乙烯釋放高峰,比對(duì)照延遲了4個(gè)月,1-MCP處理和CK果的峰值分別為114.93 mg·kg-1·h-1和45.39 mg·kg-1·h-1,1-MCP處理較同期CK降低了60.50%(p<0.01)。由此可見,1-MCP可以極顯著的抑制花牛蘋果的乙烯釋放速率。

圖5 1-MCP處理對(duì)花牛蘋果呼吸強(qiáng)度(A)和乙烯釋放速率(B)的影響Fig.5 Effect of 1-MCP treatments onrespiration production(A)and ethylene release rate(B)of ‘Huaniu’apples

3 結(jié)論與討論

國(guó)外學(xué)者最早研究認(rèn)為[22],蘋果果實(shí)虎皮病的發(fā)生與其果皮蠟質(zhì)層產(chǎn)生的α-法尼烯及其氧化產(chǎn)物共軛三烯的積累密切相關(guān)。但是后來(lái)發(fā)現(xiàn)一些處理方法能夠減少α-法尼烯積累但并不總能減輕虎皮病。徐江榮等[23]在‘樓錦’和‘青香蕉’蘋果虎皮病發(fā)病機(jī)理的研究中同樣發(fā)現(xiàn),虎皮病發(fā)病與α-法尼烯含量沒有直接關(guān)系,但與表皮組織中共軛三烯的含量呈明顯正相關(guān),表明α-法尼烯不是蘋果和梨表皮褐變的直接致病因子。本研究中,花牛蘋果冷藏前期,果皮內(nèi)確實(shí)存在α-法尼烯的大量產(chǎn)生及其被氧化成共軛三烯的過(guò)程,但α-法尼烯和共軛三烯分別在冷藏2和4個(gè)月時(shí)大量產(chǎn)生,之后迅速下降,而虎皮病在冷藏8個(gè)月時(shí)爆發(fā),由此推測(cè),α-法尼烯的氧化產(chǎn)物共軛三烯不是引起花牛蘋果虎皮病發(fā)生的主要原因。近年來(lái),隨著對(duì)1-MCP在果品貯藏保鮮過(guò)程中作用研究的不斷深入,有學(xué)者著手研究1-MCP對(duì)蘋果虎皮病的控制。Fan和Mattheis[24]研究表明經(jīng)1-MCP處理的‘Granny Smith’、紅元帥和富士蘋果在0 ℃低溫貯藏6個(gè)月及20 ℃ 7 d貨架期間均未發(fā)生虎皮病,此后的大量研究均證實(shí)1-MCP能顯著抑制蘋果虎皮病的發(fā)生?；輦サ萚25]研究了1-MCP處理對(duì)碭山梨黑皮病的抑制,發(fā)現(xiàn)1-MCP處理的碭山梨貯藏后期α-法尼烯的含量顯著低于對(duì)照,且對(duì)果皮中共軛三烯含量的影響極其顯著。索江濤等[18]在富士蘋果上得出相似的結(jié)論,即1-MCP處理顯著降低了紅富士蘋果α-法尼烯和共軛三烯的含量,抑制了紅富士蘋果虎皮病的發(fā)生。

乙烯在α-法尼烯形成過(guò)程中起重要的調(diào)節(jié)作用[26]。大量研究表明,在果實(shí)貯藏過(guò)程中通過(guò)阻斷或抑制果實(shí)乙烯的釋放,可延緩果實(shí)的后熟,從而降低果實(shí)α-法尼烯及其氧化產(chǎn)物共軛三烯的含量,進(jìn)一步控制虎皮病的發(fā)生[1,27]。本研究發(fā)現(xiàn),1-MCP處理幾乎完全抑制了采后花牛蘋果的乙烯釋放量,整個(gè)貯藏過(guò)程中1-MCP處理的乙烯釋放量明顯低于對(duì)照,且乙烯釋放高峰較對(duì)照延遲4個(gè)月出現(xiàn),從而減緩了乙烯誘導(dǎo)的后熟進(jìn)程,抑制冷藏條件下果實(shí)虎皮病的發(fā)生。這與前人在澳洲青蘋[28]、紅星[29]、富士[18]、黃冠梨[30]上的研究結(jié)果相似。此外,虎皮病的發(fā)生與蘋果果皮的抗氧化活性大小密切相關(guān)。Anet[31]認(rèn)為,蘋果虎皮病的病情指數(shù)和α-法尼烯的氧化程度呈正相關(guān),如果存在大量的內(nèi)源抗氧化物質(zhì)抑制α-法尼烯的氧化,虎皮病的發(fā)生就會(huì)得到控制。蘋果在貯藏過(guò)程中內(nèi)源抗氧化物質(zhì)的減少,使得機(jī)體的抗氧化能力降低,導(dǎo)致α-法尼烯的氧化產(chǎn)物共軛三烯大量積累,從而發(fā)生虎皮病。也有研究認(rèn)為虎皮病屬于一種特殊的組織酶促褐變,多酚氧化酶(PPO)活性和酚類物質(zhì)含量與發(fā)病指數(shù)有關(guān)[32]。多酚氧化酶(PPO)活性與酚類物質(zhì)含量成負(fù)相關(guān),多酚氧化酶(PPO)活性越高,果實(shí)的抗氧化性就會(huì)越弱,隨之酚類物質(zhì)中的一些簡(jiǎn)單酚類就會(huì)氧化生成醌類化合物,醌類再聚集在一起在果皮中以褐色物質(zhì)表現(xiàn)出來(lái)[33]。鞠志國(guó)[34]在對(duì)紅香蕉蘋果的研究中表明水溶性酚類物質(zhì)和PPO的存在是蘋果發(fā)生虎皮病的先決條件。因此,抑制果實(shí)PPO活性,可以減輕或防止蘋果虎皮病的發(fā)生[26]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在虎皮病爆發(fā)前的6至8個(gè)月期間,PPO活性急劇升高,伴隨有多酚含量的小幅增加。初步推斷,蘋果虎皮病癥為多酚類物質(zhì)酶促褐變產(chǎn)物沉積的結(jié)果,而花牛蘋果虎皮病發(fā)生的主要原因是氧化脅迫和活性氧代謝失調(diào)。1-MCP處理提高了果皮中的總酚含量,顯著抑制了PPO活性,提高了機(jī)體的抗氧化能力,從而控制了花牛蘋果虎皮病的發(fā)生。

總之,花牛蘋果屬于躍變型果實(shí),采后因受乙烯的影響衰老加速,容易引發(fā)各種病害。1-MCP能夠完全抑制8個(gè)月冷藏期間花牛蘋果的虎皮病,主要是由于1-MCP處理能顯著抑制花牛蘋果貯藏期間的乙烯合成,降低其呼吸強(qiáng)度,提高冷藏蘋果果皮內(nèi)的內(nèi)源抗氧化物質(zhì)含量,抑制貯藏末期PPO活性的急劇升高和總酚含量的降低,同時(shí)能顯著抑制貯藏前期蘋果果皮中α-法尼烯和共軛三烯的生成,與索江濤等[18]在富士蘋果上的研究結(jié)果一致。但1-MCP對(duì)蘋果的影響不總是朝著有利的方面,也有不利的方面,如降低果實(shí)芳香物質(zhì)的形成,對(duì)某些病害甚至有促進(jìn)作用等。Watkins等[8]在經(jīng)大量研究后提出,1-MCP有時(shí)也促進(jìn)某些品種虎皮病的發(fā)生。在美國(guó)紐約的生產(chǎn)條件下,1-MCP對(duì)“Cortland”虎皮病的控制也不完全。2009年甘肅天水花牛蘋果商業(yè)施用1-MCP后也有促進(jìn)虎皮病發(fā)生的說(shuō)法?？梢?產(chǎn)地、品種、當(dāng)年氣候條件、采收時(shí)的生理狀態(tài)等對(duì)1-MCP控制虎皮病的效果均有影響,在商業(yè)應(yīng)用前,需在當(dāng)?shù)貤l件下進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)研究。

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Control and mechanism of superficial scald on ‘Huaniu’ apples with 1-methylcyclopropene treatment

WU Xiao-hua1,XIE Min-hua1,2,*,ZHAO Bo2,WANG Xue-xi1,CHEN Bai1

(1.Agricultural Product Storage and Processing Research Institute,Gansu Academy of Agricultural Sciences,Lanzhou 730070,China;2.College of Horticulture,Gansu Agricultural University,Lanzhou 730070,China)

The effect of 1-methylcyclopropene(1-MCP)on superficial scald and postharvest physiology of ‘Huaniu’ apples were investigated,with 1-MCP treatment in the cold storage(0± 0.5)℃ and Shelf 10 days after the cold strorage for 8 months(25℃). The results showed that:1-MCP treatment could effectively decrease the respiration rate and the ethylene production,delaye the peak of ethylene,decrease the content of the a-farnesene and conjugated trienes,inhibite the conversion of a-farnesene to conjugated trienes;while 1-MCP treatment could also effectively improve the content of endogenous antioxidants and total phenol,inhibite the activity of polyphenoloxidase(PPO),so that 1-MCP controlled the incidence of superficial scald rate and reduced disease in ‘Huaniu’ apples.

1-methylcyclopropene(1-MCP);‘huaniu’apple;superficial scald;α-farnesene;conjugated trienes

2014-09-22

吳小華(1984-),女,碩士,研究方向：采后生理與處理技術(shù),E-mail:wuxiaohua.84@163.com。

*通訊作者:頡敏華(1970-)，女，博士，研究員，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮與加工，E-mail:xieminhuags@126.com。

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31160345)；現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)(CARS-28)；甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果蔬貯藏保鮮與精深加工科研創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)建設(shè)項(xiàng)目(2014GAAS03)。

TS255.1

A

1002-0306(2015)15-0316-06

10.13386/j.issn1002-0306.2015.15.058