桃果實(shí)采后病害和冷害調(diào)控及其機(jī)理研究.pdf

1、桃果實(shí)柔軟多汁，風(fēng)味芳香，營(yíng)養(yǎng)豐富，鮮食易于消化吸收，是深受廣大人民喜愛的水果之一。桃果實(shí)成熟于盛夏，正值高溫多雨季節(jié)，采后呼吸旺盛，常溫下2-3d即達(dá)到后熟軟化，容易受到機(jī)械傷從而易受病原菌侵染，引起大量腐爛。擴(kuò)展青霉（Penicillium expansum）、灰霉（Botrytis cinerea）和匍枝根霉（Rhizopus stolonifer）是導(dǎo)致桃果實(shí)采后青霉病、灰霉病和軟腐病發(fā)生的主要病原菌?；瘜W(xué)防腐劑可有效控制桃果實(shí)

2、采后腐爛病害的發(fā)生，但隨著人們對(duì)食品安全和環(huán)保的重視，化學(xué)殺菌劑的使用日益受到限制。低溫冷藏可有效抑制桃果實(shí)采后腐爛，并且可以延緩果實(shí)后熟，在一定程度上抑制桃果實(shí)品質(zhì)下降。然而桃果實(shí)屬于冷敏性果實(shí)，對(duì)低溫環(huán)境較敏感，在低溫下貯藏較長(zhǎng)時(shí)間易引起冷害，出現(xiàn)果心褐變和果肉粉質(zhì)化等冷害癥狀。果心褐變表現(xiàn)為果心周圍以及果肉組織出現(xiàn)棕褐色或黑褐色，粉質(zhì)化表現(xiàn)為果肉發(fā)綿，呈沙粒狀，果汁減少，喪失原有風(fēng)味。因此，桃果實(shí)不耐貯藏與運(yùn)輸，采后損失十分嚴(yán)重。

3、目前雖已有研究氣調(diào)、熱處理、低溫預(yù)貯和紫外線照射等處理減輕桃果實(shí)采后病害或冷害的報(bào)道，但由于各種處理方法的效果受到果實(shí)品種、成熟度、處理時(shí)間等因素的影響，其結(jié)果不盡一致，另外對(duì)桃果實(shí)采后病害和冷害調(diào)控的機(jī)理也不十分清楚，在生產(chǎn)實(shí)際中仍缺乏有效的保鮮方法。因此，研究桃果實(shí)采后病害和冷害調(diào)控技術(shù)及其機(jī)理，已成為解決桃果實(shí)貯運(yùn)保鮮問題的關(guān)鍵。
　　 本論文以“白鳳”桃（Prunus persica Batsch cv Baifeng）

4、果實(shí)為試材，研究茉莉酸甲酯（methyl jasmonate，MeJA）和1-甲基環(huán)丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）單獨(dú)處理對(duì)桃果實(shí)采后主要病害和冷害的影響及其機(jī)理，研究MeJA復(fù)合低溫預(yù)貯（low temperature conditioning,LTC）或復(fù)合熱空氣（hot air,HA）處理對(duì)減輕桃果實(shí)冷害的作用及其機(jī)理，以期為桃果實(shí)保鮮新技術(shù)的開發(fā)提供依據(jù)。研究結(jié)果分述如下：
　　 1.MeJ

5、A處理對(duì)桃果實(shí)采后病害的影響及其機(jī)理
　　 采用果實(shí)接種試驗(yàn)，研究了不同濃度（1，10和100μmol/L）MeJA處理對(duì)桃果實(shí)采后青霉病、灰霉病和軟腐病的影響。發(fā)現(xiàn)1、10μmol/L MeJA可以顯著抑制桃果實(shí)采后病害的發(fā)生，其中以1μmol/L MeJA處理效果較好，而100μmol/L MeJA處理沒有明顯效果。此外，研究了不同濃度（1、10和100μmol/L）MeJA對(duì)P.expansum，B.cinerea和R.s

6、tolonifer離體生長(zhǎng)的影響。發(fā)現(xiàn)MeJA能顯著抑制P.expansum，B.cinerea和R.stolonifer的孢子萌發(fā)、芽管生長(zhǎng)和菌絲擴(kuò)展，且MeJA濃度越高，抑制效果越顯著。在此基礎(chǔ)上研究了1μmol/L MeJA對(duì)桃果實(shí)抗病相關(guān)酶活性和活性氧代謝的影響，以揭示MeJA控制桃腐爛病害的機(jī)理。結(jié)果顯示，MeJA處理可誘導(dǎo)提高桃果實(shí)中幾丁質(zhì)酶、β-1，3葡聚糖酶、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、過氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(P

7、PO)等抗病相關(guān)酶類活性，提高總酚含量，說明MeJA減少桃腐爛病害發(fā)生與提高抗病相關(guān)酶活性和總酚含量有關(guān)。此外，MeJA處理提高桃果實(shí)中超氧化物歧化酶(SOD)活性，抑制了過氧化氫酶(CAT)和抗壞血酸過氧化物酶(APX)活性，并且促進(jìn)了H2O2的積累，說明MeJA通過調(diào)節(jié)桃果實(shí)中活性氧代謝，提高對(duì)病原菌的抵抗能力。這些結(jié)果表明，MeJA處理抑制桃果實(shí)采后病害的發(fā)生可能與其直接抑制病原菌的生長(zhǎng)和間接誘導(dǎo)提高果實(shí)的抗病性有關(guān)。
　　

8、 2.MeJA復(fù)合LTC處理減輕桃果實(shí)冷害的作用及其機(jī)理
　　 首先研究了不同濃度（1，10、100和500μmol/L）MeJA處理對(duì)桃果實(shí)冷害和品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)1和10μmol/L MeJA可以顯著抑制桃果肉褐變和粉質(zhì)化的發(fā)生，保持較高的TSS、TA含量和出汁率，其中以1μmol/LMeJA處理效果較好，而100和500μmol/L MeJA處理對(duì)桃果實(shí)品質(zhì)沒有明顯影響，甚至促進(jìn)了果肉褐變和粉質(zhì)化的發(fā)生。因此，在此基礎(chǔ)上選

9、用1μmol/L MeJA與LTC復(fù)合，探索復(fù)合處理對(duì)減輕桃果實(shí)冷害的作用，通過研究復(fù)合處理對(duì)桃果實(shí)活性氧代謝和果膠代謝的影響，以揭示MeJA復(fù)合LTC處理減輕桃果實(shí)冷害的機(jī)理。結(jié)果顯示MeJA復(fù)合LTC處理顯著抑制了桃果肉褐變和粉質(zhì)化的冷害癥狀，其中以10℃下預(yù)貯2d的復(fù)合處理(LTC2+MJ)效果最好。MeJA復(fù)合LTC處理抑制了桃果實(shí)中PPO和POD活性，保持果實(shí)中較高的PAL、SOD、CAT和APX活性，使得O2-和H2O2得以

10、及時(shí)清除，減輕膜脂過氧化程度，從而降低了果心褐變的發(fā)生。MeJA復(fù)合LTC處理能維持冷藏桃果實(shí)中果膠甲酯酶(PME)和多聚半乳糖醛酸酶(PG)活性變化的平衡，保持較高的PG/PME比率，使果膠代謝趨于正常，維持果肉較高的出汁率，減少粉質(zhì)化癥狀的發(fā)生，這些結(jié)果說明，MeJA復(fù)合LTC處理可維持桃果實(shí)活性氧和果膠物質(zhì)代謝的平衡，從而減輕桃果實(shí)冷害的發(fā)生。
　　 3.MeJA復(fù)合HA處理減輕桃果實(shí)冷害的作用及其機(jī)理
　　 選用

11、1μmol/L MeJA與38℃熱空氣(HA)復(fù)合，探索兩者復(fù)合處理對(duì)減輕桃果實(shí)冷害的作用，并通過研究復(fù)合處理對(duì)桃果實(shí)活性氧代謝和果膠代謝的影響，揭示MeJA復(fù)合HA處理減輕桃果實(shí)冷害的機(jī)理。結(jié)果顯示HA單獨(dú)處理可顯著抑制桃果肉褐變，卻表現(xiàn)出較為嚴(yán)重的果肉粉質(zhì)化癥狀。MeJA復(fù)合HA處理可減輕HA處理的不良效果，MeJA復(fù)合HA處理抑制了桃果實(shí)中PPO和POD活性，保持果實(shí)中較高的PAL、SOD、CAT和APX活性，使得O2-和H2O2

12、得以及時(shí)清除，減輕膜脂過氧化程度，從而降低了果心褐變的發(fā)生。MeJA復(fù)合HA處理提高了桃果實(shí)冷藏期間PG的活性，保持較高的PG/PME比率，能維持果膠物質(zhì)代謝平衡，減少粉質(zhì)化癥狀的發(fā)生。這些結(jié)果說明，MeJA復(fù)合HA處理減輕桃果實(shí)冷害的發(fā)生，與其保持桃果實(shí)中較高的抗氧化酶活性和較高的PG/PME比率有關(guān)。
　　 4.1-MCP處理對(duì)桃果實(shí)采后病害的影響及其機(jī)理
　　 采用果實(shí)接種試驗(yàn)，研究了不同濃度(0.1、0.5、5μ

13、1/L)1-MCP處理對(duì)桃果實(shí)采后由擴(kuò)展青霉（P.expansum）引起的青霉病、由灰霉葡萄孢（B.cinerea）引起的灰霉病和由匍枝根霉（R.stolonifer）引起的軟腐病的影響。發(fā)現(xiàn)0.5μl/L1-MCP處理顯著抑制桃果實(shí)青霉病、灰霉病和軟腐病的發(fā)生，而0.1、5μl/L1-MCP處理沒有明顯效果。因此，在此基礎(chǔ)上研究了0.5μl/L1-MCP對(duì)桃果實(shí)抗病相關(guān)酶活性和活性氧代謝的影響，以揭示1-MCP減少桃果實(shí)腐爛病害的機(jī)理

14、。結(jié)果顯示，1-MCP處理提高了桃果實(shí)中PAL活性，且誘導(dǎo)總酚含量的積累，說明1-MCP通過增強(qiáng)酚類等植保素的積累，抑制病原菌的侵染和擴(kuò)展。1-MCP處理提高了桃果實(shí)中POD、CAT和APX等抗氧化酶活性，降低了H2O2的含量，說明1-MCP不能夠誘導(dǎo)H2O2信號(hào)分子的積累。此外，1-MCP處理對(duì)桃果實(shí)中幾丁質(zhì)酶和β-1，3葡聚糖酶活性沒有明顯影響，說明1-MCP對(duì)桃果實(shí)抗病相關(guān)酶活性也沒有誘導(dǎo)作用。這些結(jié)果說明，1-MCP處理并不是通

15、過提高抗病相關(guān)酶活性和增強(qiáng)H2O2信號(hào)分子積累的途徑，提高桃果實(shí)對(duì)病原菌的抵抗能力，而是通過加強(qiáng)酚類物質(zhì)等植保素的積累，提高抗氧化酶活性，延緩桃果實(shí)衰老，從而增強(qiáng)果實(shí)的抗病性。
　　 5.1-MCP處理對(duì)桃果實(shí)冷害的影響及其機(jī)理
　　 研究了不同濃度（0.1、0.5、5、10μl/L）1-MCP處理對(duì)桃果實(shí)冷害和品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)0.5μl/L1-MCP處理可顯著抑制桃果肉褐變和粉質(zhì)化的冷害癥狀，保持較高的TSS和TA含量

16、，延長(zhǎng)了桃果實(shí)的貯藏期，而高濃度（5、10μl/L）1-MCP處理對(duì)桃果實(shí)冷害的發(fā)生沒有顯著影響。因此，在此基礎(chǔ)上研究了作用效果不同的兩個(gè)1-MCP濃度（0.5和10μl/L）處理對(duì)冷藏桃果實(shí)活性氧代謝和果膠代謝的的影響，以揭示不同濃度1-MCP處理對(duì)桃果實(shí)冷害調(diào)控的機(jī)理。結(jié)果顯示兩個(gè)濃度的1-MCP處理都可顯著抑制冷藏桃果實(shí)的呼吸速率、乙烯釋放和果肉軟化，保持果實(shí)較高的TSS、TA和維生素C含量，說明1-MCP可延緩桃果實(shí)的后熟作用，

17、且10μl/L1-MCP處理的效果比0.5μl/L1-MCP顯著。0.5μl/L1-MCP處理顯著抑制了桃果實(shí)中PPO和POD活性，降低了桃果實(shí)中相對(duì)電導(dǎo)率和MDA含量，延緩果實(shí)衰老。此外，0.5μl/L1-MCP處理保持果實(shí)中較高的SOD、CAT和APX等抗氧化酶活性，抑制了H2O2的積累，減輕膜脂過氧化程度，從而降低果肉褐變的發(fā)生。10μ/L1-MCP處理對(duì)PPO、POD以及抗氧化酶活性均無明顯影響。0.5μl/L1-MCP處理提高

18、了冷藏桃果實(shí)中PG活性，保持較高的PG/PME比率，能維持冷藏桃果實(shí)中PME和PG活性變化的平衡，促進(jìn)了原果膠的降解，保持果實(shí)中較高的水溶性果膠含量，減少粉質(zhì)化癥狀的發(fā)生。而10μl/L1-MCP處理卻顯著抑制了桃果實(shí)中PME和PG活性，使果膠物質(zhì)不能正常降解，導(dǎo)致果肉粉質(zhì)化發(fā)生。這些結(jié)果說明，1-MCP通過抑制桃果實(shí)采后呼吸速率和乙烯釋放量，來延緩果實(shí)后熟進(jìn)程，保持桃果實(shí)貯藏期間較高的品質(zhì)。低濃度1-MCP處理減輕桃果實(shí)冷害發(fā)生，與其