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1-甲基环丙烯(1-Methylcyclopropene, 1-MCP)可以与乙烯竞争结合乙烯受体,抑制乙烯的合成和生理作用的发挥;氨基乙氧基乙烯基甘氨酸(aminoethoxyvinylglycine, AVG)可以抑制 ACS 活性从而减少乙烯合成,二者都可以通过抑制乙烯达到延缓果实衰老的目的。本研究即以肥城桃(Prunus persica c.v.Fei-Cheng)和富士(Malus domestica Borkh c.v. Red Fuji)、红星(Malus domesticaBorkh c.v. Starking)苹果为主要试材,研究了 1-MCP 对不同品种/树种的果实中乙烯合成代谢、抗氧化酶活性、果实软化和果实品质的效应及其机制,同时对 1-MCP 在草莓(Fragaria ananassa c.v. Virginia)、葡萄(Vitis vinifera-American hybrid c.v.Kyoho)和青香蕉(Malus domestica Borkh c.v. White Winter Pearmain)苹果上的应用效果和肥城桃采前 10 d 喷施 AVG 后果实乙烯合成、采前品质和采后品质进行了研究,旨在进一步探讨 1-MCP 抑制乙烯合成、延缓果实软化和延迟不同品种/树种果实衰老的生理机制,同时为 1-MCP 和 AVG 的推广使用提供理论和实践依据,主要结果如下: 1.1-MCP 对跃变型和非跃变型果实采后内源乙烯的生成都产生了明显的抑制作用,但提高了 20℃下肥城桃果实贮藏 4 d 后乙烯的释放。同时,1-MCP 对外源乙烯在跃变型的桃和苹果果实中的效果起到了明显的拮抗作用,但对非跃变型果实草莓中外源乙烯的效果没有起到拮抗作用。 研究证明1-MCP抑制红星苹果和肥城桃果实乙烯合成的主要机制在于对系统Ⅰ乙烯中 ACS 活性的刺激和系统Ⅱ乙烯中 ACS 活性的抑制,以及对整个乙烯合成过程中 ACO 活性升高的延缓,但对离体 ACO 和 ACS 活性并没有表现出明显的影响。因此,1-MCP 对果实乙烯合成关键酶的调控可能与乙烯的反馈调节有关。在乙烯利和 1-MCP 处理中,MACC和 ACC 含量分别在 10-30 d 内和 15-30 d 内表现出明显的负相关性,表明 1-MCP 还可以通过促进 ACC 向 MACC 的转化,减少乙烯生成的底物,来降低内源乙烯的合成。 研究发现,1-MCP 抑制跃变型果实衰老的直接原因在于延缓了系统Ⅰ乙烯向系统Ⅱ乙烯的转化,从而延缓了果实乙烯跃变的发生,推迟了果实的衰老进程;此外,1-MCP还通过维持红星和富士果实内高 SOD 活性,降低果实活性氧产生速率,减轻果实膜脂过氧化程度,减少 MDA 的生成,来抑制自由基对果实衰老的促进作用。富士果实中总蛋白激酶活性也受到了 1-MCP 的抑制,这可能减弱了果实经由蛋白磷酸化的乙烯信号转导过 1<WP=10>1-MCP 对几种果实衰老的效应及调控机制研究程,阻碍了外源乙烯对果实衰老的诱导作用。1-MCP 处理对红星果实伤乙烯的生成具有明显的抑制作用,抑制后果实乙烯生成量比没有受伤的苹果果实还要低。2.1-MCP 能较好的延缓红星、富士和肥城桃等跃变型果实硬度的下降,但是不同品种/树种的果实软化机理不同,1-MCP 抑制其软化的机理也不一致:在红星果实中,对软化起主要作用的酶一直为内切和外切两种 PG,而在肥城桃软化过程中,前 20 d 以纤维素酶活性起主要作用,20 d 后软化以内切 PG 为主。1-MCP 主要通过抑制红星果实中 PG酶活性来抑制果实硬度的下降;在肥城桃果实中,1-MCP 通过抑制前期纤维素酶和后期内切 PG 活性,延缓了果实硬度的下降。研究同时发现,LOX 在这两种果实软化的启动阶段都起了明显的促进作用,其活性受乙烯利和 1-MCP 的调节。3.1-MCP 对受试果实的多数品质性状都产生了明显的影响,并具有浓度和温度效应。1-MCP 能够不同程度的抑制跃变型果实富士、红星苹果和肥城桃的呼吸作用,而且这种作用可以不为外源乙烯所拮抗,但对非跃变型果实草莓的呼吸作用的效果则不确定:1-MCP 抑制了 20℃下草莓的呼吸速率,但并没有抑制 0℃下贮藏草莓的呼吸作用。在富士、红星和肥城桃果实中,1-MCP 处理都延缓了果实可滴定酸和可溶性固形物含量的转化,维持了果实贮藏后期糖酸比,抑制了果实贮藏后期风味的损失。1-MCP 处理还减轻了 0℃贮藏的肥城桃果实冷害的发生和果实失重,但促进了 20℃下肥城桃果实的腐烂和巨峰葡萄的脱粒现象。1-MCP 对草莓果实腐烂发生率的影响则与温度有关:20℃下减轻,0℃下加重。此外,本研究还表明,1-MCP 抑制了青香蕉苹果和巨峰葡萄的脱绿和上色过程,其作用的机理在于抑制了二者果皮中叶绿素的降解和花青素的合成。实验同时发现,不同品种/树种的果实、不同贮藏温度和不同处理浓度对于 1-MCP的反应不一致,例如,1-MCP 增加非跃变型的葡萄果实脱粒现象,0℃抑制肥城桃乙烯释放,而 20℃促进其乙烯释放,1000 nl l-1 1-MCP 的处理肥城桃的效果好于 500 nl l-1的处理效果等等,这些结果都表现了 1-MCP 效果的复杂性。4.采前 10 d 喷施 AVG 可以抑制乙烯的合成,提高果实采收和采后品质。采前 10 d喷施 AVG 可以延迟肥城桃果实采收、提高果实采前硬度、可滴定酸含量和可溶性固形物含量,增加果实单果重等果实采前品质。此外,AVG 处理还维持了果实在采后低温(0℃)冷藏过程中的品质,如维持果实贮藏过程中可溶性固形物和可滴定酸含量,减少采后果实冷藏过程中的失重和