1-MCP处理对早熟苹果常温贮藏生理及品质的影响

早熟苹果品种具有上市早、效益高的特点，采后及早进行常温贮存和销售，但果实在采收时正处高温季节，采后常温贮运和货架期间成熟衰老速度快，易发生果肉软化和褐变现象，货架期较短。因此，针对早熟苹果存在的这些问题开展研究，如何延长货架期，显得尤为重要。乙烯是调控果实成熟衰老过程的重要因子[1]，通过阻断乙烯合成或其信号转导途径，可以延缓果实衰老进程，达到保鲜效果。1-甲基环丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）是一种乙烯受体抑制剂，其可以通过与乙烯竞争结合受体蛋白，阻断乙烯信号转导，同时反馈抑制乙烯生成，进而达到延缓果实成熟衰老的目的[2-11]。谢季云[12]对不同采收期阿克苏红富士苹果研究发现，1-MCP处理对不同采收期果实在贮藏期间品质的影响差异显著。李玉梅[13]采用大帐控温1-MCP处理和纸箱式1-MCP处理对“天汪一号”和“金冠”苹果处理发现，箱式1-MCP处理能有效抑制天汪一号果实的呼吸速率和乙烯释放速率，保持果实较好品质，但效果不及大帐控温 1-MCP处理；箱式1-MCP处理反而促进金冠苹果的乙烯释放和呼吸速率，降低果实品质。王云香[11]对“红富士”和“黄元帅”两个品种苹果研究发现，1-MCP处理对不同品种苹果不同品质指标的影响不同。尽管，1-MCP处理调节苹果采后品质的研究有一些报道，但1-MCP应用效果受品种、采收期、处理方式[11-13]等因素影响，且在早熟苹果常温短期贮藏中的应用效果鲜有报道。因此，本研究以冀苹3号、6-25、4-25、嘎拉4个早熟苹果品种（系）为材料，通过分析测定常温贮藏期间苹果生理和品质指标，明晰1-MCP处理对早熟苹果的保鲜效果，以期为苹果采后常温流通和货架销售提供一定的理论依据和技术指导。

1 材料与方法

1.1 材料

3个新选育品种冀苹3号、6-25号和4-25号（河北省农林科学院石家庄果树研究所选育）及嘎拉苹果均于2018年8月4日采自河北省行唐基地果园，采后当天运回实验室，当晚散去田间热后，次日晨进行1-MCP处理。1-MCP商品制品为聪明鲜（Smart Flesh，SF；美国生产，登记证号 LS20100129，每小药包含1-MCP有效成分0.014%，重量0.625 g；包装用薄膜（PE，15 μm微孔膜）由国家农产品保鲜工程中心（天津）提供。

1.2 方法

每个品种设2组处理，每组处理设3个重复，一组将约12 kg苹果果实放入预先铺设微孔膜的瓦楞纸箱中，排除袋内空气，加放1包聪明鲜（SF）后，迅速扎口包装作为1-MCP处理；直接进行扎口包装（不放进聪明鲜）者作为对照（CK）。各处理在室温条件（25 ℃±2 ℃）下放置24 h，然后打开保鲜膜，常温下（25 ℃±2 ℃）贮藏14 d，分别于处理后0 d、7 d和14 d测定生理和品质指标。

1.2.2.1 呼吸速率和乙烯释放速率测定

将果实置于密闭容器内，抽取上部密闭气体，采用金坛市科析仪器有限公司生产的 HWF-1红外线分析器测定果实二氧化碳含量，换算成呼吸速率；用GC-9790Ⅱ型气相色谱仪（浙江福立分析仪器有限公司生产）测定乙烯含量，测定条件为：柱箱温度90 ℃，汽化室温度140 ℃，FID温度200 ℃；载气N2流量30 mL/min，氢气流量 30 mL/min，空气流量 300 mL/min，结果以乙烯释放速率表示。

1.2.2.2 硬度及可溶性固形物含量（Soluble solid content，SSC）测定

采用GY-4型硬度计（浙江托普仪器有限公司生产），随机选取果实赤道部位相对两点，去皮后进行测定，SSC使用PAL-1型手持数字糖度仪（日本生产）测定。

1.2.2.3 可滴定酸含量

采用酸碱滴定法测定[12]。

1.2.2.4 果肉褐变和腐烂率

按照果肉褐变果（或腐烂果）数占总果数的百分比计算。

1.3 数据分析

采用SPSS 17.0软件进行不同处理间Duncan检验，显著水平设置为p＜0.05，采用Graphpad prism 5软件对数据进行做图。

2 结果与讨论

2.1 1-MCP处理苹果呼吸速率、乙烯释放速率的影响

果实采收后仍在进行呼吸和新陈代谢等一系列生理活动，乙烯在这一过程中扮演着重要的角色。前人研究表明，1-MCP能够阻遏乙烯生理作用的发挥，延缓果实衰老进程，抑制乙烯的生物合成过程[14，15]。张锋等[16]在新红星、富士苹果上的研究表明 1-MCP处理可以抑制果实常温贮藏期间的呼吸强度和乙烯释放速率。Li[4]在新红星、程顺昌[7]在寒富苹果上的研究发现，1-MCP处理能较好的抑制苹果贮藏过程中的呼吸强度和乙烯释放量，推迟呼吸峰、乙烯释放高峰的出现。李江阔[17]对0 ℃贮藏后转入货架期红富士苹果研究发现，1-MCP可以显著抑制货架期间果实呼吸强度和乙烯产生速率。

本研究中，1-MCP处理能够降低4个早熟苹果果实的呼吸速率和乙烯释放速率，处理初期，呼吸速率以 6-25最高[6.59 mg/(h· kg FW)]、4-25最低[4.68 mg/(h· kg FW)]，随着贮藏时间延长，4个品种苹果果实呼吸速率均呈下降趋势。与CK相比，1-MCP处理能够显著降低果实的呼吸速率（图 1）。不同苹果品种间乙烯释放速率差别较大。在未进行处理的对照果实中，冀苹3号和6-25 2个品种乙烯释放速率呈现为先升后降的趋势，嘎拉与4-25为增长趋势；冀苹3号乙烯释放速率最高，6-25苹果乙烯释放速率最低。与CK相比，1-MCP处理能够显著抑制果实乙烯释放（图2）。这与前人研究相似，表明1-MCP处理可以通过抑制果实的呼吸作用和乙烯释放过程延缓早熟苹果果实的成熟衰老。

2.3 1-MCP处理对苹果硬度的影响

果实采后品质与生理活动密切相关。硬度影响口感，是衡量果实品质的重要指标之一，随着贮藏期延长，衰老进程推进，果实软化加剧。常温贮藏期间，未处理的对照中，4个品种苹果硬度均呈下降趋势，下降幅度因品种而异，贮藏至14 d时，6-25、冀苹3号、嘎拉和4-25的硬度分别下降了66.67%、59.97%、18.18%和29.74%，果实明显软化。与对照相比，1-MCP处理具有较高的硬度(图3)，这与Niu[5]在新红星苹果、李江阔[17]在红富士苹果上的研究结果一致，谢季云[12]通过使用1-MCP对不同成熟度苹果进行熏蒸处理，发现1-MCP处理能延缓冷藏期3个采收期果实硬度下降，且对不同采收期果实硬度的影响差异显著。李玉梅[13]采用大帐控温1-MCP处理和纸箱式1-MCP处理对‘天汪一号’和‘金冠’苹果处理发现，箱式1-MCP处理能有效保持‘天汪一号’果实较高硬度，但效果不及大帐控温1-MCP处理；箱式1-MCP处理反而降低金冠苹果硬度。王云香[11]对‘红富士’和‘黄元帅’两个品种苹果研究发现，1-MCP处理对两个品种苹果采后常温贮藏中的硬度无影响。本研究发现，1-MCP处理能延缓4个早熟苹果品种硬度下降趋势(图3)。

2.4 1-MCP处理对苹果可溶性固形物含量、可滴定酸含量的影响

可溶性固形物和可滴定酸含量是果实内在品质重要指标，其含量的高低影响果实风味。贮藏期间，1-MCP处理除对冀苹3号苹果SSC无显著影响外，可保持6-25（14 d）、嘎拉（7 d和14 d）和4-25（7 d和14 d）3个品种的SSC（图4）。4个苹果品种果实可滴定酸含量均呈下降趋势，与CK相比，1-MCP处理可显著抑制4个品种果实可滴定酸含量降低（图5）。Li [4]研究发现，1-MCP处理能保持新红星苹果贮藏期间较高的可溶性固形物、可滴定酸含量。王云香[11]在“红富士”和“黄元帅”苹果上的研究发现，1-MCP延缓可滴定酸含量的下降，但对可溶性固形物含量无影响。李玉梅[13]对“天汪一号”和“金冠”苹果研究发现，1-MCP处理能有效保持“天汪一号”苹果较高的可滴定酸和可溶性固形物含量，但促进“金冠”苹果可溶性固形物含量的降低。本试验结果表明，1-MCP处理除对冀苹3号苹果可溶性固形物含量无显著影响外，可保持6-25（14 d）、嘎拉（7 d和14 d）和4-25（7 d和14 d）3个品种的可溶性固形物含量（图4），显著抑制4个品种果实可滴定酸含量降低（图5）。进一步说明，1-MCP处理对果实风味物质的作用效果受品种影响。

2.6 1-MCP处理对苹果果肉褐变、腐烂率的影响

果肉褐变是影响苹果商品价值的重要因素之一，1-MCP通过抑制乙烯的生成，延缓果实衰老和生理病害的发生[18]，常温贮藏7 d时，未进行处理的对照中，冀苹3号与6-25果实出现果肉褐变，褐变率分别为27.78%与58.89%，至14 d时，褐变率加重，分别达87.78%与90.48%；与CK相比，1-MCP处理的冀苹3号苹果未出现果肉褐变，6-25苹果果肉褐变率显著降低。嘎拉与4-25苹果14 d内未出现果肉褐变（表1）。果实腐烂严重影响果实商品价值。常温贮藏14 d时，冀苹3号、6-25出现腐烂，1-MCP处理对冀苹3号、6-25果实腐烂无显著影响；嘎拉、4-25苹果，常温贮藏14 d内未出现腐烂现象（表2）。

李江阔[17]研究表明，1-MCP处理能显著抑制富士苹果贮后货架期间果实腐烂发生。张帆[19]发现1-MCP处理能够降低富士苹果感染灰霉病果实发病的严重程度，在一定程度上提高果实对灰霉病的抵抗能力。1-MCP处理还可显著减少凯斯凯德梨和丽江雪桃果肉褐变[20，21]。本研究表明，常温（25 ℃）贮藏 14 d内，嘎拉、4-25苹果未发生腐烂和果肉褐变现象，1-MCP处理能够减轻6-25、抑制冀苹3号苹果果实果肉褐变发生，但对腐烂无影响（表1、2）。结合呼吸、乙烯的分析结果，进一步证实1-MCP能够有效延缓常温贮藏早熟苹果果实成熟衰老，减缓生理病害的发生。

2.7 冀平3号、6-25苹果7项生理品质指标的相关性分析

对发生果肉褐变、腐烂现象的冀平3号，6-25苹果7项生理品质指标相关分析表明，2种苹果果实果肉褐变与果实乙烯释放速率有显著性正相关关系、相关系数为0.682，与硬度为显著性负相关关系，相关系数为-0.629；硬度与可滴定酸为极显著正相关关系，相关系数为0.768，可滴定酸与可溶性固形物为显著负相关关系，相关系数为-0.648。冀平3号，6-25苹果在采后常温货架期间，伴随着后熟衰老进程的推移，果实乙烯释放速率升高，硬度下降，可滴定酸含量降低，果肉褐变发生。进而表明，冀平3号、6-25苹果果肉褐变为采后衰老过程中的一种生理性病害。冀平3号，6-25苹果在常温货架期间发生腐烂现象，经相关性分析表明，2种苹果果实腐烂与乙烯释放速率无显著性相关关系。因此，1-MCP能够通过阻断乙烯合成或其信号转导途径延缓果实衰老进程进而减少冀平3号、6-252种苹果果实果肉褐变发生，但对腐烂发生无显著影响。

3 结论

1-MCP能够显著降低4个早熟苹果品种果实的呼吸速率，减少乙烯释放，延缓果实硬度下降，保持较高SSC（冀苹3号除外）与可滴定酸含量，减少冀苹3号、6-25苹果果肉褐变。上述研究结果表明，1-MCP处理能够有效保持早熟苹果品种果实内在品质，延缓成熟衰老进程，抑制褐变。因此，该处理可作为延长早熟苹果货架的技术手段。

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