西北植物學(xué)報(bào)2001 ,21(2):318- 322Acta Bot. Boreal. -Occident. Sin.文章編號(hào):1000- 4025- (2001)02- -0318- 05低乙烯，減壓處理對(duì)柿果實(shí)乙烯生物合成的影響黃森,張繼澍(西北農(nóng)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(duì)火柿采后乙烯生物合成的影響。結(jié)果表明,低乙烯減壓處理使火柿ACC含量降低,EFE活性減弱,從而顯著抑制了乙烯的產(chǎn)生，延遲了乙烯峰出現(xiàn)的時(shí)間。該處理能顯著延緩火柿硬度的下降。關(guān)鍵詞:柿;乙烯;生物合成中圖分類號(hào):Q945.65文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)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(guó)煤化工.CTH.CNMHG乙烯作為一種植物激素,對(duì)柿果實(shí)的成熟、衰老有重要的調(diào)節(jié)作用，它影響著柿果實(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(xiàng)自楊凌農(nóng)業(yè)科技開(kāi)發(fā)基金資助項(xiàng)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(duì)柿果實(shí)乙烯生物合成的影響是延長(zhǎng)柿子貯藏壽命的理論依據(jù)和重要措施。植物體內(nèi)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(guó)內(nèi)外已有不少報(bào)道[5~8]，但對(duì)柿果實(shí)乙烯生物合成的研究甚少。根據(jù)試驗(yàn)研究,我們將低乙烯技術(shù)與減壓技術(shù)相結(jié)合,提出了低乙烯減壓貯藏技術(shù)，它可顯著抑制柿果實(shí)硬度的下降,延長(zhǎng)果實(shí)貯藏期0]。本試驗(yàn)的目的在于研究低乙烯減壓處理對(duì)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(jù)。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(nèi)的西北農(nóng)業(yè)大學(xué)黃土高原試驗(yàn)站。當(dāng)果皮由綠轉(zhuǎn)黃時(shí)采收，當(dāng)天運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，選擇大小均一,成熟一致,無(wú) 傷無(wú)蟲(chóng)果為試驗(yàn)材料，于采摘后的第2天進(jìn)行處理。試驗(yàn)共設(shè)4個(gè)處理:1為對(duì)照,果實(shí)放入22cmX33cmX0.08mm的聚乙烯袋內(nèi)。2為低乙烯處理,柿果放入裝有乙烯吸收劑的聚乙烯袋內(nèi)。3為減壓處理,將果實(shí)放入聚乙烯袋內(nèi),用真空泵抽出袋內(nèi)氣體后扎口(抽氣當(dāng)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(nèi)，用真空泵抽出袋內(nèi)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(cè)定乙烯代謝的各項(xiàng)指標(biāo)。1.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法1.2.1乙烯釋放速率參照李震三的方法[10]測(cè)定,將果實(shí)放入預(yù)先已置入低溫培養(yǎng)箱的干燥器內(nèi),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(cè)定乙烯含量。色譜條件為:FID檢測(cè)器,PorapakQ色譜柱,柱溫110C,汽化室、檢測(cè)器溫度140C,外標(biāo)法定量。1.2.2ACC含量參照董建國(guó)的方法1測(cè)定。1.2.3 EFE活性按吳有梅的方法[7]測(cè)定, 通過(guò)給活體飼喂ACC來(lái)測(cè)定EFE的活性，其反應(yīng)溫度與柿果貯藏溫度相同。ACC購(gòu)自美國(guó)Sigma公司。以上所測(cè)項(xiàng)目均重復(fù)3次。1.2.4 硬度用GY-1型硬度計(jì)測(cè)定。取5個(gè)果實(shí),去皮后測(cè)硬度,每果測(cè)定3次,取平均值。2結(jié)果與分析2. 1低乙烯減壓處理對(duì)乙烯釋放速率的中國(guó)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(xiàn)的時(shí)間。減壓處理不但顯著抑制了前期乙烯的產(chǎn)生,而且推遲了乙烯峰出現(xiàn)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(duì)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(duì)照的46.4%和34.3%,乙烯峰出現(xiàn)的時(shí)間也推遲了10d。以.上試驗(yàn)結(jié)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(bào)21卷果乙烯釋放速率,這一處理對(duì)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(duì) 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(duì)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?jī)H相當(dāng)于對(duì)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(dǎo)致乙烯釋放速率降低和峰值推遲的根本原因。2013.r 2.5號(hào)號(hào)12魯g 12星1.5留0.5102(30405天days--對(duì)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(duì)火柿果實(shí)圖2不同處理對(duì)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(duì)照c對(duì)照十低乙?jiàn)櫶幚?0v etwylene treatment- -減壓處理1ov pressure treatnent中國(guó)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(duì) 火柿果實(shí)圖4不同處理對(duì)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(shù)據(jù)oshi”perisimmer fruitfirmness of“huoshi" persimmer fruit2期黃森等:低乙烯減壓處理對(duì)柿果實(shí)乙烯生物合成的影響3212.3低乙烯減壓處理對(duì)EFE活性的影響EFE是把ACC轉(zhuǎn)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的活性僅相當(dāng)于對(duì)照的52%,16d后EFE活性雖有增大的趨勢(shì),但仍低于對(duì)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抑制EFE活性也是導(dǎo)致乙烯釋放速率下降的重要原因。2.4低乙烯減壓處理對(duì)硬度的影響由圖4可知,對(duì)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(shù)為39d,比對(duì)照果實(shí)延長(zhǎng)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(yàn)結(jié)果表明,低乙烯減壓處理能顯著抑制火柿果實(shí)乙烯的產(chǎn)生,延遲乙烯峰出現(xiàn)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(rèn)為，低乙烯減壓處理顯著降低柿果實(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(dá)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(jié)果支持這一觀點(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重要作用。低乙烯減壓處理顯著降低了火柿采后EFE的活性,從而亦顯著降低了乙烯釋放速率。這一結(jié)論與李嘉瑞(1993)[0]低壓條件下對(duì)“拳杏”的研究結(jié)果一致。ACC轉(zhuǎn)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(nèi)形成高CO2,低O2和超低乙烯的微環(huán)境。因此可以認(rèn)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(bào)道,蛋氨酸向S-腺苷蛋氨酸的轉(zhuǎn)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(dǎo)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(fù)壓狀態(tài)有助于加速組織內(nèi)乙烯向外擴(kuò)散,而貯藏過(guò)程中擴(kuò)散出的乙烯又被袋內(nèi)的吸收劑所吸收,從而降低了組織內(nèi)乙烯的濃度中國(guó)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(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于對(duì)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(xiàn)為ACC合成受阻,EFE活性降低,從而導(dǎo)致乙烯釋放速率的降低。322西北植物學(xué)報(bào)21卷參考文獻(xiàn):[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(guó)樹(shù),張繼澍.柿子后熟過(guò)程中呼吸代謝與內(nèi)源乙烯的關(guān)系[J].西北植物學(xué)報(bào),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(bào), 1994,21(3):217-221.[4] ADAMS D O, YANG s F. Ethylene biosynthesis : Identification of 1-aminocyclop ropane- 1 Carboxylic acid as anintermediate in the Conversion of methionine to ethylene[J]. Proc. Natl. Acad Sci. USA, 1979.76:170-174.[5] 韋軍,田邊賢二.溫度對(duì)采后梨果實(shí)多胺、ACC含量、EFE活性和乙烯生成量的影響[J].園藝學(xué)報(bào),1994.21(2)139-144.[6]李嘉瑞,周燕 飛.低壓條件“拳杏”果實(shí)的乙烯代謝[J].西北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1993,21(2):13-18.[7]吳永梅,華雪增,方建雄.等.貯藏溫度和氣體組成對(duì)蘋(píng)果乙烯生物合成的影響[J].植物生理學(xué)報(bào),1991.17(2):169-176.[8] DOMINGUEZ M, VENDRELL M. Ethylene biosynthesis in banana fruit : Evolutim of EFE activity and ACC lev-el in peel and pulp during ripening[J]. Journal of Horticulture Scicnce , 1993 , 68(1):63-70.[9]黃森,張繼澍.“火罐"柿減壓處理低乙烯MA貯藏技術(shù)研究[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),1996,5(1):82-84.[10] 李震三,宋述香,周愛(ài)蓮.蘋(píng)果、 梨果實(shí)乙烯的氣相色譜測(cè)定方法[J].中國(guó)果樹(shù)，1980,3:44-50.[11] 董建國(guó),李振國(guó).乙烯生物合成中間體-1氨基環(huán)丙烷-1-羧酸及其丙二酸結(jié)合物的測(cè)定[J].植物生理學(xué)通訊，1983,6:46-48.[12] LAU OL,LIU Y,YANG S F. Influence of storage atmosphers and procedures on ACC concentration in relationto flesh firmness in Golden Delicions apple[ J]. Hortscience , 1 984.19:425-426.[13] YANG s F, HOFFMAN N E. Ethylene biosynthesis and its regulation in higher plants[J]. Ann. Rev. PlantPhysiol. , 1984,35;155- 189.[14]徐榮江,高經(jīng)成,顧文卯.蘋(píng)果后熟過(guò)程中乙烯生成速率.MACC和ACC含量的變化及低氧處理的影響[J].食品科學(xué),1992 ,5:46-48.[15] PEISER G D,HOFFMAN T T, YANG S F. formation of cyanide from Carbon 1 of 1-aminocyclopropane-1- car-boxylic acid during its conversion to ethylene[J]. Proc. Nall. Acad. Sci. USA , 1984,81 :3059.[16] ADAMS D O,YANG s F. Methionine metabolism in apple tissue : Implication of s -adenosylmethionine as an in-termediate in the conversion of methonine to ethylene[J]. Plant Physiol. ,1977 ,60:892- 896.[17] YUNG H K,YANG S F. Methionine synthesis from 5- methylthioriose in apple tissue [J]. Biochem. Biophys.Res. Commun. ,1982 ,104:77-777.中國(guó)煤化工MHCNMH G