乙烯調(diào)控后熟甜瓜果實(shí)細(xì)胞壁代謝及其結(jié)構(gòu)變化.pdf

1、甜瓜(Cucumis meloL.)是我國(guó)栽培的主要瓜類之一。網(wǎng)紋甜瓜因外形美觀、營(yíng)養(yǎng)豐富、風(fēng)味濃郁深受消費(fèi)者喜愛。但果實(shí)收獲時(shí)恰遇高溫，常溫下生理代謝旺盛，果肉軟化迅速，果實(shí)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)下降，嚴(yán)重限制果實(shí)貯運(yùn)期限和商品的貨架壽命。
　　本文以網(wǎng)紋甜瓜、香蜜兒為試材，進(jìn)行如下處理：1.采前200 mg·L-1 AVG（2-氨基乙氧基乙烯甘氨酸）溶液噴灑果實(shí)；2.采后1μL·L-11-MCP（1-甲基環(huán)丙烯）常溫熏蒸24 h；3.采后2

2、000μL·L-1乙烯利溶液浸泡果實(shí)10 min；4.清水噴灑果實(shí)（CK）；將上述處理后果實(shí)置于溫度22℃~24℃、相對(duì)濕度85~90％下貯藏。5.清水噴灑果實(shí)，然后置于溫度9~11℃、相對(duì)濕度85~90%下貯藏。研究后熟過程中網(wǎng)紋甜瓜果實(shí)生理特性、細(xì)胞壁成分及其代謝相關(guān)酶活性變化、基因表達(dá)和細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)變化，探討乙烯相關(guān)因子對(duì)甜瓜后熟軟化調(diào)控機(jī)理，為指導(dǎo)甜瓜貯藏及運(yùn)輸提供理論依據(jù)。試驗(yàn)結(jié)果如下：
　　1.研究后熟甜瓜生理特性變化發(fā)

3、現(xiàn)：貯藏中，隨果實(shí)硬度下降，呼吸速率和乙烯釋放量明顯上升且出現(xiàn)峰值。AVG、1-MCP及低溫貯藏可顯著延緩果實(shí)呼吸上升，抑制乙烯生成。乙烯利處理則顯著促進(jìn)乙烯生成并促進(jìn)貯藏前期（9 d）果實(shí)呼吸速率提高。各乙烯因子對(duì)果實(shí)保硬效果為：AVG>1-MCP> CK>乙烯利；低溫貯藏利于果實(shí)硬度保持。相關(guān)分析表明：果實(shí)質(zhì)地變化與呼吸、乙烯密切相關(guān)，說明：果實(shí)后熟軟化受乙烯因子的調(diào)控。
　　2.觀察后熟甜瓜果實(shí)細(xì)胞結(jié)構(gòu)變化發(fā)現(xiàn)：貯藏中，果實(shí)

4、薄壁細(xì)胞體積逐漸變大，細(xì)胞密度減小，出現(xiàn)明顯胞間空隙。貯藏后期出現(xiàn)薄壁細(xì)胞與海綿組織融合現(xiàn)象，即細(xì)胞高度分散、細(xì)胞壁部分破裂、細(xì)胞互相融合。AVG處理有利于保持甜瓜薄壁細(xì)胞的完整性，抑制細(xì)胞破裂溶解。乙烯利處理加速細(xì)胞形態(tài)的破壞和細(xì)胞破裂。貯藏前期，低溫利于保持細(xì)胞形態(tài)的完整性，貯藏后期細(xì)胞有溶解現(xiàn)象發(fā)生。表明：果肉細(xì)胞結(jié)構(gòu)變化受乙烯因子的影響。
　　3.研究后熟甜瓜細(xì)胞壁各組分變化發(fā)現(xiàn)：常溫貯藏下，果實(shí)硬度、細(xì)胞壁干物質(zhì)（CWM

5、）、纖維素含量下降，而水溶性果膠（WSP）含量上升。共價(jià)型果膠（CSP）前期緩慢下降，后期小幅回升。離子型果膠（ISP）、疏松結(jié)合半纖維素、緊密結(jié)合半纖維素均為先上升，后下降。貯藏中，AVG、1-MCP可顯著抑制果實(shí)CWM、CSP分解，延緩WSP含量上升。且在貯藏前期，明顯延緩ISP、半纖維素、纖維素的降解；乙烯利則明顯加速CWM、ISP、CSP、疏松結(jié)合半纖維素、纖維素的分解轉(zhuǎn)化，貯藏后期促進(jìn)各種溶性果膠向WSP轉(zhuǎn)化，加速緊密結(jié)合半纖

6、維素的降解。低溫可抑制其它溶型果膠向WSP的轉(zhuǎn)化，延緩ISP、CSP、緊密結(jié)合半纖維素、半纖維素的降解，并在貯藏后期抑制CWM、疏松結(jié)合半纖維素的分解轉(zhuǎn)化。相關(guān)分析表明：細(xì)胞壁各成分變化與硬度、乙烯釋放量密切相關(guān)，說明：果膠組分、纖維素的降解引起果肉硬度下降和果實(shí)軟化。細(xì)胞壁各組分變化受乙烯因子的影響。
　　4.研究后熟甜瓜果實(shí)細(xì)胞壁代謝相關(guān)酶活性及其基因表達(dá)發(fā)現(xiàn)：PG酶活性與基因表達(dá)量變化趨勢(shì)相似，且與果實(shí)硬度變化無明顯關(guān)系。A

7、VG可顯著抑制 PG酶活性上升，其Cm-PG1,3基因呈下調(diào)表達(dá)。1-MCP處理果實(shí)Cm-PG1,2,3基因下調(diào)表達(dá)，且貯藏前期酶活性低于 CK果。乙烯利促進(jìn)酶活性提高及貯藏前期 Cm-PG1,3基因上調(diào)表達(dá)；貯藏前期，低溫可抑制酶活性上升及基因的表達(dá)。PME為先升后降，與果膠物質(zhì)成分的變化趨勢(shì)基本一致，表明PME參與果膠的分解轉(zhuǎn)化。1-MCP處理抑制PME酶活性效果優(yōu)于AVG處理，乙烯利促進(jìn)其活性上升；低溫顯著降低其活性。表明PG、P

8、ME活性變化受乙烯因子的影響。
　　貯藏中，果實(shí)β-GAL活性與Cm-GAL1,2表達(dá)量保持基本一致，前期β-GAL活性、基因表達(dá)量逐漸上升，硬度下降，果膠水解加快；之后其酶活性及基因表達(dá)逐漸下降，果實(shí)硬度、果膠組分變化趨于緩慢。說明β-GAL與果實(shí)的后熟軟化關(guān)系密切。AVG、1-MCP處理可顯著抑制β-GAL活性，貯藏前期其基因下調(diào)表達(dá)。乙烯利顯著提高貯藏后期酶活性，但卻抑制其基因的表達(dá)；低溫貯藏甜瓜果實(shí)β-GAL活性顯著低于C

9、K果，對(duì)基因表達(dá)影響為前期抑制，后期促進(jìn)。表明甜瓜β-GAL酶活性及基因表達(dá)受乙烯因子影響。
　　室溫貯藏中，Cm-XTH1,2,3表達(dá)量呈初期上升、中期下降、后期上升的趨勢(shì)。0 d AVG處理果 Cm-XTH1,2,3表達(dá)水平顯著高于 CK果，說明采前 AVG處理可延緩果實(shí)成熟；貯藏中AVG處理果Cm-XTH1,2,3為下調(diào)表達(dá)。1-MCP可抑制Cm-XTH1,2表達(dá)卻促進(jìn)了Cm-XTH3的表達(dá)。乙烯利可促進(jìn)貯藏前期 Cm-XT