不同贮藏处理对‘山农脆’梨采后果实硬度及相关生理指标的影响

艾静　王桂林　张晶等

摘要：以 ‘山农脆梨为试材，研究常温、低温、低温+1-MCP及低温+保鲜膜4个处理的‘山农脆梨采后贮藏期间硬度及相关生理指标的变化及其相关性。结果表明，‘山农脆梨属乙烯敏感型的不耐贮品种，低温结合1-MCP或保鲜膜处理能够有效推迟乙烯释放及PG、β-Gal和Cx等相关酶活性高峰的到来并降低其峰值，贮藏期可达200 d以上，并保持较好的鲜食品质。

关键词：‘山农脆梨；采后贮藏；1-MCP；保鲜膜；生理指标

中图分类号：S661.209+.3文献标识号：A文章编号：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

一般而论，果树种质资源的评价研究主要涉及多份种质（多品种或基因型）和单一种质两个层面，其中以多份种质为试材开展的研究主要包括野生居群的群体遗传结构分析与遗传多样性评价[1，2]、F1分离群体的性状遗传[3]以及多品种的评价与特异（优异）种质的挖掘等方面[4]，而对单一种质（品种）特异性的研究，不仅有助于丰富果树性状发育及其评价指标的理论体系，同时也有利于种质的科学、有效利用，特别是对新育成品种相关特性及配套技术的进一步研究，对加速新品种的推广应用、充分发挥新品种的基因效益具有重要意义。因此，近几年来有关苹果[5～12]、梨[13～18]及桃[19，20]等果树新品种及特色资源的种质特异性研究取得了很大进展，结果表明，虽然苹果和梨果实的质地发育及其变化均受乙烯调控，但不同品种对乙烯的敏感性存在明显差异[21]。

‘黄金梨等日韩梨品种，由于综合经济性状优良深受市场和消费者的欢迎，近几年在我国得到了较大发展[18]。为了进一步培育具有自主知识产权的优质梨新品种，2000年以来，山东农业大学以‘黄金梨、‘莱阳慈梨、‘砀山酥梨及‘新梨7号等品种为亲本开展了杂交育种研究，育成了几个有希望的新品系。其中‘山农脆梨是从‘黄金梨ב圆黄梨杂交组合中选育出的中熟梨新品种，综合经济性状优良，2012年通过了山东省农作物品种审定委员会的审定，定名为‘山农脆[22]。为了进一步认识‘山农脆梨果实贮藏品质的种质特异性，为其推广应用提供科学依据，并为丰富果实质地品质发育机理提供基本资料，本试验探讨了低温、1-MCP和保鲜膜等几种处理对‘山农脆梨采后果实硬度及相关生理指标的影响，现将有关研究结果报道如下。

1材料与方法

1.1试验材料及处理

试验于2011～2013年在山东农业大学作物生物学国家重点实验室进行。供试品种为‘山农脆梨（Pyrus pyrifolia Nakai cv.Shannongcui），采自山东冠县山东农业大学果树育种基地，树龄4～5年，常规管理，生长结果正常；试验地土壤为砂壤土，地势平坦，立地条件一致。果实采后立即运回实验室，挑选大小均匀、达到商品成熟状态（果实硬度为7.7～7.9 kg/cm2）、无机械损伤和病虫害的果实，用清水洗净表面，然后通风吹干，放于聚乙烯薄膜袋（大小为40 cm×30 cm×25 cm，厚度为0.025 mm，上面有5个2 cm 直径的小孔，袋中的湿度 90%～95%）内进行如下4个处理，每个处理60个果实用于各项指标的测定。

处理Ⅰ：常温处理，果实在室温（20～25℃）下贮藏；

处理Ⅱ：低温处理，果实置于（-0.5±0.5）℃冷库贮藏，即处理Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ的对照；

处理Ⅲ：低温+1-MCP（1-甲基环丙烯）熏蒸处理，果实用浓度为1 μL/L的1-MCP密封熏蒸18 h后取出，置于（-0.5±0.5）℃冷库贮藏[13]；

处理Ⅳ：低温+保鲜膜处理，果实用“妙洁PE保鲜膜”（江苏省无锡脱普日用化学品有限公司生产，具有限气作用）包裹封严，置于（-0.5±0.5）℃冷库贮藏。

处理Ⅰ每隔5 d取样1次，处理Ⅱ～Ⅳ每隔30 d取样1次，取样均重复3次。

1.2指标测定方法

果实硬度：采用GY-3型果实硬度计测定。

乙烯释放量：采用气相色谱仪法（岛津GC-9A型气相色谱仪）测定[13]。将5份样品放在玻璃容器内，25℃密封3 h后用注射器抽取气体进行乙烯含量测定。色谱条件：固定相GDX-502，载气N2和H2流速40 mL/min，氢火焰离子检测器，分离柱温度70℃，气化室和检测器温度120℃。气体样品进样量1 mL，重复3次。

酶活性测定：酶液提取参照胡安生[23]、李春燕[24]和魏建梅[11]等的方法略加改进。酶提取液为6%NaCl溶液，内含0.6%EDTA、1%PVP。取果肉加液氮研磨后准确称取2 g，加6 mL 酶提取液摇匀，4℃、3 500×g离心15 min，上清液用于以下细胞壁酶活性测定：果胶甲酯酶（PE）活性测定参照韩雅珊[25]方法进行，多聚半乳糖醛酸酶（PG）及纤维素酶（Cx）活性的测定参照李春燕等[24]的方法进行，α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶（α-L-Af）和β-半乳糖苷酶（β-Gal）参照魏建梅[11]的方法进行，淀粉酶（AM）活性测定参照《生物化学实验技术原理和方法》[26]中的方法进行。

‘山农脆梨采后贮藏期间各项指标的测定均重复3次，结果取平均值，并对果实硬度与乙烯释放量等相关生理指标进行相关性分析。

1.3数据分析

采用Origin 8.0和Excel 2007作图软件，数据相关性分析和显著性分析采用SAS软件。

2结果与分析

2.1‘山农脆梨果实采后贮藏期间硬度的变化

由图1可以看出，‘山农脆梨贮藏期间4种处理的果实硬度均呈下降趋势，但不同处理快速下降的迟早及下降的幅度存在明显差异，其中处理Ⅰ（常温处理）在贮藏后5～20 d果实硬度快速下降，由5 d的7.6 kg/cm2下降至20 d的3.5 kg/cm2，下降幅度高达53.9%，果实基本失去食用价值；处理Ⅱ（低温处理）在贮藏后30～90 d果实硬度快速下降，下降幅度为38.5%，贮藏90 d的果实硬度为4.8 kg/cm2，鲜食品质明显下降；处理Ⅲ和Ⅳ在贮藏后150～180 d 果实硬度快速下降，但下降幅度分别仅为12.7%和9.6%，至210 d的果实硬度分别为6.2 kg/cm2和6.6 kg/cm2，果实基本保持新鲜。结果表明，低温并结合1-MCP或保鲜膜处理能较长时间维持‘山农脆梨的质地和贮藏品质。

3讨论与结论

探讨果树不同品种在果实发育及采后贮藏期间的果实质地变化规律及其调控机理，是种质特异性研究的重要内容之一，不仅有助于丰富果实质地发育的理论体系，同时对于果树品种资源的有效利用具有重要意义，近几年取得了很大进展。在苹果方面，魏建梅[11]研究发现，中熟不耐贮藏的‘金冠和‘嘎拉果实发育及采后贮藏期间硬度下降速度较快，相关基因表达量明显大于晚熟耐贮藏、果实硬度下降速率较慢的‘富士；刘超超等[7]研究表明，果实发育后期乙烯释放和PG酶活性高峰的出现可能是导致‘泰山早霞硬度快速下降的关键原因；刘美艳及Li等[8～10]进一步的研究表明，‘泰山早霞苹果品种属乙烯极敏感型，1-MCP对于延缓其果实软化具有明显效应，果实采后的成熟软化是PG、PME、β-Gal、a-L-Af 及 LOX 等多种基因同步、协同作用的结果；陈学森等研究发现，‘乔纳金苹果果实发育后期乙烯生物合成高峰的出现引起PG及XET等多个细胞壁酶基因上调表达，是引起‘乔纳金苹果果实硬度与脆度快速下降的主要原因[26]。

在梨品种的相关研究方面，林河通等[15]研究发现，极不耐贮的黄花梨在常温贮藏条件下，果实硬度呈直线、快速下降趋势，是AM、PG及Cx等细胞壁酶依次作用的结果；而极不耐贮的京白梨在采后常温贮藏期间果实硬度呈倒“S”的下降趋势，PG、β-Gal、α-L-Af 和 LOX 均不同程度地参与了京白梨果实的后熟软化[16，17]；田长平等[13]研究发现，1-MCP有效抑制了黄金梨果实贮藏期间醛类、醇类总量的下降以及酯类总量的增加，并有效抑制了乙烯释放和果实硬度下降。

本研究发现，‘山农脆梨常温贮藏（处理Ⅰ）10 d 就出现明显的乙烯释放及多聚半乳糖醛酸酶（PG）、β-半乳糖苷酶（β-Gal）及纤维素酶（Cx）活性高峰，从而导致果实硬度的快速下降，果实硬度由5 d的7.6 kg/cm2下降至20 d的3.5 kg/cm2，基本失去食用价值；而低温结合1-MCP（处理Ⅲ）或保鲜膜（处理Ⅳ）处理有效推迟乙烯释放及PG和β-Gal活性高峰的到来，并显著降低了峰值，从而较长时间维持‘山农脆梨的质地和贮藏品质，至210 d的果实硬度分别为6.2 kg/cm2和6.6 kg/cm2，果实基本保持新鲜。相关分析显示，‘山农脆梨贮藏期间4个处理的果实硬度均与乙烯释放量、PG、β-Gal和Cx活性呈极显著或显著负相关，与AM活性呈显著正相关，与PE和α-L-Af活性的相关性不显著。结合前人研究结果，‘山农脆梨采后常温贮藏的硬度下降趋势及其调控机理与京白梨比较相似，但与黄花梨明显不同。

上述研究结果表明，虽然苹果和梨果实的质地发育及其变化均受乙烯调控，但不同品种对乙烯的敏感性存在明显差异，据此可将已做过相关研究的苹果品种分为乙烯迟钝型、乙烯中间型及乙烯敏感型3种类型，其中晚熟耐贮的‘富士苹果是乙烯迟钝型的典型代表，其特征是在果实发育及采后贮藏期间果实硬度和脆度缓慢下降，没有明显的乙烯合成或释放高峰；中熟品种‘金帅及中早熟品种‘嘎啦苹果属乙烯中间型；而早熟品种‘泰山早霞和中晚品种‘乔纳金苹果属乙烯敏感型，其中‘泰山早霞属乙烯极敏感型，特征是在果实发育后期或采后贮藏早期就出现明显的乙烯合成或释放高峰，从而导致果实硬度和脆度的快速下降。因此，‘山农脆梨也属于乙烯敏感型。进一步探讨乙烯生物合成上游的调控因子以及乙烯信号传递与有关细胞壁酶基因的调控关系，是研究乙烯敏感型‘山农脆梨及‘泰山早霞和‘乔纳金苹果果实质地发育机理的重要切入点。

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