不同貯藏處理對‘山農(nóng)脆’梨采后果實硬度及相關生理指標的影響

艾靜　王桂林　張晶等

摘要：以 ‘山農(nóng)脆梨為試材，研究常溫、低溫、低溫+1-MCP及低溫+保鮮膜4個處理的‘山農(nóng)脆梨采后貯藏期間硬度及相關生理指標的變化及其相關性。結(jié)果表明，‘山農(nóng)脆梨屬乙烯敏感型的不耐貯品種，低溫結(jié)合1-MCP或保鮮膜處理能夠有效推遲乙烯釋放及PG、β-Gal和Cx等相關酶活性高峰的到來并降低其峰值，貯藏期可達200 d以上，并保持較好的鮮食品質(zhì)。

關鍵詞：‘山農(nóng)脆梨；采后貯藏；1-MCP；保鮮膜；生理指標

中圖分類號：S661.209+.3文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2014）07-0124-05

AbstractThe mature fruits of pear cultivar ‘Shannongcui were used to investigate the changes of firmness，related physiological indexes and their correlations during storage under four treatments including room temperature， low temperature， low temperature with 1-methylcyclopropene and low temperature with plastic wrap.The results showed that the ‘Shannongcui pear was not resistant to storage， and was sensitive to ethylene. Low temperature combined with 1-MCP or plastic wrap treatment could delay and decrease the peak of ethylene production and activities of PG， β-Gal and Cx， so the storage life could be extended to more than 200 days and the good fresh food quality could be maintained.

Key words‘Shanongcui pear； Postharvest storage； 1-methylcyclopropene； Plastic wrap； Physiological indexes

一般而論，果樹種質(zhì)資源的評價研究主要涉及多份種質(zhì)（多品種或基因型）和單一種質(zhì)兩個層面，其中以多份種質(zhì)為試材開展的研究主要包括野生居群的群體遺傳結(jié)構(gòu)分析與遺傳多樣性評價[1，2]、F1分離群體的性狀遺傳[3]以及多品種的評價與特異（優(yōu)異）種質(zhì)的挖掘等方面[4]，而對單一種質(zhì)（品種）特異性的研究，不僅有助于豐富果樹性狀發(fā)育及其評價指標的理論體系，同時也有利于種質(zhì)的科學、有效利用，特別是對新育成品種相關特性及配套技術的進一步研究，對加速新品種的推廣應用、充分發(fā)揮新品種的基因效益具有重要意義。因此，近幾年來有關蘋果[5～12]、梨[13～18]及桃[19，20]等果樹新品種及特色資源的種質(zhì)特異性研究取得了很大進展，結(jié)果表明，雖然蘋果和梨果實的質(zhì)地發(fā)育及其變化均受乙烯調(diào)控，但不同品種對乙烯的敏感性存在明顯差異[21]。

‘黃金梨等日韓梨品種，由于綜合經(jīng)濟性狀優(yōu)良深受市場和消費者的歡迎，近幾年在我國得到了較大發(fā)展[18]。為了進一步培育具有自主知識產(chǎn)權(quán)的優(yōu)質(zhì)梨新品種，2000年以來，山東農(nóng)業(yè)大學以‘黃金梨、‘萊陽慈梨、‘碭山酥梨及‘新梨7號等品種為親本開展了雜交育種研究，育成了幾個有希望的新品系。其中‘山農(nóng)脆梨是從‘黃金梨ב圓黃梨雜交組合中選育出的中熟梨新品種，綜合經(jīng)濟性狀優(yōu)良，2012年通過了山東省農(nóng)作物品種審定委員會的審定，定名為‘山農(nóng)脆[22]。為了進一步認識‘山農(nóng)脆梨果實貯藏品質(zhì)的種質(zhì)特異性，為其推廣應用提供科學依據(jù)，并為豐富果實質(zhì)地品質(zhì)發(fā)育機理提供基本資料，本試驗探討了低溫、1-MCP和保鮮膜等幾種處理對‘山農(nóng)脆梨采后果實硬度及相關生理指標的影響，現(xiàn)將有關研究結(jié)果報道如下。

1材料與方法

1.1試驗材料及處理

試驗于2011～2013年在山東農(nóng)業(yè)大學作物生物學國家重點實驗室進行。供試品種為‘山農(nóng)脆梨（Pyrus pyrifolia Nakai cv.Shannongcui），采自山東冠縣山東農(nóng)業(yè)大學果樹育種基地，樹齡4～5年，常規(guī)管理，生長結(jié)果正常；試驗地土壤為砂壤土，地勢平坦，立地條件一致。果實采后立即運回實驗室，挑選大小均勻、達到商品成熟狀態(tài)（果實硬度為7.7～7.9 kg/cm2）、無機械損傷和病蟲害的果實，用清水洗凈表面，然后通風吹干，放于聚乙烯薄膜袋（大小為40 cm×30 cm×25 cm，厚度為0.025 mm，上面有5個2 cm 直徑的小孔，袋中的濕度 90%～95%）內(nèi)進行如下4個處理，每個處理60個果實用于各項指標的測定。

處理Ⅰ：常溫處理，果實在室溫（20～25℃）下貯藏；

處理Ⅱ：低溫處理，果實置于（-0.5±0.5）℃冷庫貯藏，即處理Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ的對照；

處理Ⅲ：低溫+1-MCP（1-甲基環(huán)丙烯）熏蒸處理，果實用濃度為1 μL/L的1-MCP密封熏蒸18 h后取出，置于（-0.5±0.5）℃冷庫貯藏[13]；

處理Ⅳ：低溫+保鮮膜處理，果實用“妙潔PE保鮮膜”（江蘇省無錫脫普日用化學品有限公司生產(chǎn)，具有限氣作用）包裹封嚴，置于（-0.5±0.5）℃冷庫貯藏。

處理Ⅰ每隔5 d取樣1次，處理Ⅱ～Ⅳ每隔30 d取樣1次，取樣均重復3次。

1.2指標測定方法

果實硬度：采用GY-3型果實硬度計測定。

乙烯釋放量：采用氣相色譜儀法（島津GC-9A型氣相色譜儀）測定[13]。將5份樣品放在玻璃容器內(nèi)，25℃密封3 h后用注射器抽取氣體進行乙烯含量測定。色譜條件：固定相GDX-502，載氣N2和H2流速40 mL/min，氫火焰離子檢測器，分離柱溫度70℃，氣化室和檢測器溫度120℃。氣體樣品進樣量1 mL，重復3次。

酶活性測定：酶液提取參照胡安生[23]、李春燕[24]和魏建梅[11]等的方法略加改進。酶提取液為6%NaCl溶液，內(nèi)含0.6%EDTA、1%PVP。取果肉加液氮研磨后準確稱取2 g，加6 mL 酶提取液搖勻，4℃、3 500×g離心15 min，上清液用于以下細胞壁酶活性測定：果膠甲酯酶（PE）活性測定參照韓雅珊[25]方法進行，多聚半乳糖醛酸酶（PG）及纖維素酶（Cx）活性的測定參照李春燕等[24]的方法進行，α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶（α-L-Af）和β-半乳糖苷酶（β-Gal）參照魏建梅[11]的方法進行，淀粉酶（AM）活性測定參照《生物化學實驗技術原理和方法》[26]中的方法進行。

‘山農(nóng)脆梨采后貯藏期間各項指標的測定均重復3次，結(jié)果取平均值，并對果實硬度與乙烯釋放量等相關生理指標進行相關性分析。

1.3數(shù)據(jù)分析

采用Origin 8.0和Excel 2007作圖軟件，數(shù)據(jù)相關性分析和顯著性分析采用SAS軟件。

2結(jié)果與分析

2.1‘山農(nóng)脆梨果實采后貯藏期間硬度的變化

由圖1可以看出，‘山農(nóng)脆梨貯藏期間4種處理的果實硬度均呈下降趨勢，但不同處理快速下降的遲早及下降的幅度存在明顯差異，其中處理Ⅰ（常溫處理）在貯藏后5～20 d果實硬度快速下降，由5 d的7.6 kg/cm2下降至20 d的3.5 kg/cm2，下降幅度高達53.9%，果實基本失去食用價值；處理Ⅱ（低溫處理）在貯藏后30～90 d果實硬度快速下降，下降幅度為38.5%，貯藏90 d的果實硬度為4.8 kg/cm2，鮮食品質(zhì)明顯下降；處理Ⅲ和Ⅳ在貯藏后150～180 d 果實硬度快速下降，但下降幅度分別僅為12.7%和9.6%，至210 d的果實硬度分別為6.2 kg/cm2和6.6 kg/cm2，果實基本保持新鮮。結(jié)果表明，低溫并結(jié)合1-MCP或保鮮膜處理能較長時間維持‘山農(nóng)脆梨的質(zhì)地和貯藏品質(zhì)。

3討論與結(jié)論

探討果樹不同品種在果實發(fā)育及采后貯藏期間的果實質(zhì)地變化規(guī)律及其調(diào)控機理，是種質(zhì)特異性研究的重要內(nèi)容之一，不僅有助于豐富果實質(zhì)地發(fā)育的理論體系，同時對于果樹品種資源的有效利用具有重要意義，近幾年取得了很大進展。在蘋果方面，魏建梅[11]研究發(fā)現(xiàn)，中熟不耐貯藏的‘金冠和‘嘎拉果實發(fā)育及采后貯藏期間硬度下降速度較快，相關基因表達量明顯大于晚熟耐貯藏、果實硬度下降速率較慢的‘富士；劉超超等[7]研究表明，果實發(fā)育后期乙烯釋放和PG酶活性高峰的出現(xiàn)可能是導致‘泰山早霞硬度快速下降的關鍵原因；劉美艷及Li等[8～10]進一步的研究表明，‘泰山早霞蘋果品種屬乙烯極敏感型，1-MCP對于延緩其果實軟化具有明顯效應，果實采后的成熟軟化是PG、PME、β-Gal、a-L-Af 及 LOX 等多種基因同步、協(xié)同作用的結(jié)果；陳學森等研究發(fā)現(xiàn)，‘喬納金蘋果果實發(fā)育后期乙烯生物合成高峰的出現(xiàn)引起PG及XET等多個細胞壁酶基因上調(diào)表達，是引起‘喬納金蘋果果實硬度與脆度快速下降的主要原因[26]。

在梨品種的相關研究方面，林河通等[15]研究發(fā)現(xiàn)，極不耐貯的黃花梨在常溫貯藏條件下，果實硬度呈直線、快速下降趨勢，是AM、PG及Cx等細胞壁酶依次作用的結(jié)果；而極不耐貯的京白梨在采后常溫貯藏期間果實硬度呈倒“S”的下降趨勢，PG、β-Gal、α-L-Af 和 LOX 均不同程度地參與了京白梨果實的后熟軟化[16，17]；田長平等[13]研究發(fā)現(xiàn)，1-MCP有效抑制了黃金梨果實貯藏期間醛類、醇類總量的下降以及酯類總量的增加，并有效抑制了乙烯釋放和果實硬度下降。

本研究發(fā)現(xiàn)，‘山農(nóng)脆梨常溫貯藏（處理Ⅰ）10 d 就出現(xiàn)明顯的乙烯釋放及多聚半乳糖醛酸酶（PG）、β-半乳糖苷酶（β-Gal）及纖維素酶（Cx）活性高峰，從而導致果實硬度的快速下降，果實硬度由5 d的7.6 kg/cm2下降至20 d的3.5 kg/cm2，基本失去食用價值；而低溫結(jié)合1-MCP（處理Ⅲ）或保鮮膜（處理Ⅳ）處理有效推遲乙烯釋放及PG和β-Gal活性高峰的到來，并顯著降低了峰值，從而較長時間維持‘山農(nóng)脆梨的質(zhì)地和貯藏品質(zhì)，至210 d的果實硬度分別為6.2 kg/cm2和6.6 kg/cm2，果實基本保持新鮮。相關分析顯示，‘山農(nóng)脆梨貯藏期間4個處理的果實硬度均與乙烯釋放量、PG、β-Gal和Cx活性呈極顯著或顯著負相關，與AM活性呈顯著正相關，與PE和α-L-Af活性的相關性不顯著。結(jié)合前人研究結(jié)果，‘山農(nóng)脆梨采后常溫貯藏的硬度下降趨勢及其調(diào)控機理與京白梨比較相似，但與黃花梨明顯不同。

上述研究結(jié)果表明，雖然蘋果和梨果實的質(zhì)地發(fā)育及其變化均受乙烯調(diào)控，但不同品種對乙烯的敏感性存在明顯差異，據(jù)此可將已做過相關研究的蘋果品種分為乙烯遲鈍型、乙烯中間型及乙烯敏感型3種類型，其中晚熟耐貯的‘富士蘋果是乙烯遲鈍型的典型代表，其特征是在果實發(fā)育及采后貯藏期間果實硬度和脆度緩慢下降，沒有明顯的乙烯合成或釋放高峰；中熟品種‘金帥及中早熟品種‘嘎啦蘋果屬乙烯中間型；而早熟品種‘泰山早霞和中晚品種‘喬納金蘋果屬乙烯敏感型，其中‘泰山早霞屬乙烯極敏感型，特征是在果實發(fā)育后期或采后貯藏早期就出現(xiàn)明顯的乙烯合成或釋放高峰，從而導致果實硬度和脆度的快速下降。因此，‘山農(nóng)脆梨也屬于乙烯敏感型。進一步探討乙烯生物合成上游的調(diào)控因子以及乙烯信號傳遞與有關細胞壁酶基因的調(diào)控關系，是研究乙烯敏感型‘山農(nóng)脆梨及‘泰山早霞和‘喬納金蘋果果實質(zhì)地發(fā)育機理的重要切入點。

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