1一MCP对瑞雪苹果冷藏期果皮褐变的防控效果及其生理机制研究

中图分类号：S661.1 文献标识码：A

【结论】 1-MCP 通过提高果实的抗氧化能力和抑制α一法尼烯以及代谢产物控制‘瑞雪’的果皮褐变，其中 α- 法尼烯代谢与其发病的关系比抗氧化能力更紧密。

The Effect of 1-MCP Treatment on The Browning of The Peel of Ruixue Apples during Cold Storage and The Possible Physiological Mechanism

XING Congying1，CHEN Chunshu²，WANG Yan² ，CUI Zixuan²， ZHAO Zhengyang1 ， HUI Wei23，LIU Zhenzhong1 * （1. College of Horticulture，Northwest A & F University， Yangling Shaanxi 7121oo，China;

2.College of Life Science，Shaanxi Normal University，Xi'an Shaanxi 7loll19，China;

3.Enginering Research Center for High-Value Utilization of Fruit Resources in Western China，Ministry of Education，Shaanxi Normal University， Xi^′an ，Shaanxi 710119，China）

Abstract： 【Objective】‘Ruixue’ is a popular new yellow-green apple cultivar，but bagging fruit has the problem of postharvest peel browning. The study aimed to reveal the effects of different concentrations （O.5 and 1.0μL⋅L^-1 ） 1- methylcyclopropene （1-MCP） ）on the preservation and peel browning of refrigerated fruit. In order to investigate the preventive effects of 1- MCP on the fruit skin browning during the storage periodof‘Ruixue’apple and its physiological mechanism.【Methods】 The apples were stored at -0.5～0.5Ω^∘C and 90%～95% relative humidity. Regular determination of fruit hardness，soluble solids，titrable acids，weight loss rate and peel total phenols， flavonoids，1， 1- diphenyl -2- trinitrophenylhydrazide（DPPH） clearance rate，superoxide dismutase （SOD），catalase （CAT）， polyphenol oxidase（PPO） activity， α- farnesene，conjugated trienes and 6—methyl-5—heptene -2- one（MHO） content，and the occurrence of browning were observed and analyzed.【Results】 The results showed that 1-MCP treatment could delay the decline of hardness，soluble solid and titrable acidcontentsof‘Ruixue'appefruit，reduce the weightlossrateoffruit，maintain SODand CATactivities in peel，inhibit the production of α- farnesene，conjugated triene and MHO，and reduce PPO activity，so as to inhibit peel browning. Among them， 1.0μL⋅L^-11-MC P treatment had the best efects on inhibiting the browning of fruit peel and maintaining the fruit quality.The browning rateofapplepeelwas negativelycorelatedwithflavonoid content， DPPH clearance andCAT，and positively correlated with α—farnesene，conjugated trienes and MHO content. 【Conclusion】Therefore， 1- MCP can improve the antioxidant capacity of fruit and inhibit α- farnesene and its metabolites to control the peel browning of‘Ruixue'. α- farnesene metabolism is more closely related to the pathogenesis than the antioxidant capacity.

Keywords：Ruixue apple; 1-MCP ；pericarp browning；antioxidantcapacity

‘瑞雪’是由‘秦富1号’和‘粉红女士’苹果杂交选育而成的黄绿色晚熟苹果新品种。其果实外形美观，酸甜适度，香气浓郁，丰产性和抗逆性强，深受消费者的喜爱，目前推广面积已达2万 hm² （30万亩），具有广阔的推广前景[1]。套袋‘瑞雪’果实表面呈黄绿色，在采收前后，其果实梗洼部位易显现形状不定的褐色斑点，发病初期呈浅褐色，随着贮存期的增加斑点逐步加深至暗棕色，且病斑面积也会增长，随病情的加重甚至可能遍布果面[2]。有些采收时正常的果实，在冷藏过程中也会出现类似的症状。2021年以来，‘瑞雪’苹果改用单层纸袋后，采收期的果实果皮褐变基本得到了控制，但在冷藏期还有部分果实发病。不套袋的光果则一直未发病。这种现象严重降低了‘瑞雪’的商品价值，并影响了该品种的推广发展。

目前研究认为“瑞雪’苹果的果皮褐变是一种生理性病害，症状与虎皮病相似[2]，都是在成熟过程中发生的，表现为与低温环境有关。前人研究表明，虎皮病果皮褐变的发生与 α 一法尼烯及其代谢产物共轭三烯、6—甲基－5—庚烯－2—酮（6—methyl—5—hepten—2—ol，MHO）的积累有密切关系[3-6]。此外，虎皮病是果实抗氧化能力降低导致的酶促褐变[7]。王爽等[8]研究表明，套袋减少了‘瑞雪’苹果果皮抗氧化物质类黄酮和花青苷的含量，降低了苹果果皮的超氧化物歧化酶（superoxidedismutase，SOD）、过氧化物酶（peroxidase，POD）和过氧化氢酶（catalase，CAT）等抗氧化酶的活性，增强多酚氧化酶（polyphenoloxidase，PPO）的活性，导致褐变发生。高名月等[9]研究也表明，‘瑞雪’苹果果皮的褐变与类黄酮含量、SOD和POD活性降低密切相关。

1—甲基环丙烯（1—methylcyclopropene， 1- MCP）是具有广泛保鲜作用的乙烯受体抑制剂[10]，已广泛应用于苹果[11]、梨[12]、猕猴桃[13]和柿子[14]等果实的保鲜。此外，1—MCP处理可以保持果实的抗氧化能力和抑制 α 一法尼烯代谢产物的形成，从而控制虎皮病[15]。高习习等[16]用1一MCP处理‘瑞雪’苹果，提高了冷藏期间的POD和CAT活性，因此提高了抗病性；Hui等[17]研究发现1一MCP处理可显著抑制冷藏期间梨果皮中 α 一法尼烯、共轭三烯和MHO的含量，进而抑制果实虎皮病。因此1一MCP对苹果果实采后生理品质和褐变有显著作用。

前人将1一MCP控制‘瑞雪’果皮褐变的原因归于保持了果实的抗氧化性。值得注意的是，‘瑞雪’具有浓郁的香气， α 一法尼烯及其代谢产物都是挥发性物质。然而，关于果皮褐变是否与虎皮病的发病生理一致，目前尚无相关报道。本研究分别采用不同浓度的 1-MCP 处理‘瑞雪’苹果，探究1一MCP对冷藏条件下套袋‘瑞雪’的保鲜和果皮褐变防治效果，并初步探究套袋‘瑞雪’褐变的发病生理机制，以期为防治‘瑞雪’果皮的褐变提供试验依据。

1材料与方法

1.1 材料

以‘瑞雪’为试验材料，于2020年10月22日从省白水县的商业种植园中筛选大小均匀、成熟度相同且未受机械损伤的‘瑞雪’苹果进行采摘，并于当日将这批果实运送至华圣果业有限公司，次日用 0.5μL⋅L^-1 、 1.0μL⋅L^-11- MCP在室温下密闭处理 24h 。处理完毕后用发泡网包裹装箱并入库冷藏（贮藏条件： -0.5～ 0.5^∘C ， 90%～95%RH） 。冷藏期间每隔30d取样1次，每次取8个苹果，每个处理重复3次。取样后立即将苹果带回实验室进行果实品质指标的测定，并使用液氮对果皮进行研磨取样，将果皮样品保存在一 80°C 的条件下，以备后续试验使用。

1-MCP，美国罗门哈斯有限公司（Rohmand HAAS Company， AgroFreshTM Technolo-gy）制造。

1.2 仪器与设备

FT—327硬度计，意大利Effegi公司生产；PAL一数显手持糖度计，日本ATGOA公司生产；Fresco17台式离心机，赛默飞世尔科技有限公司生产；TU一1810分光光度计，北京普析通用有限责任公司生产。

1.3 指标测定

1.3.1果实品质指标的测定

硬度：选择果实对称赤道面削去果皮，使用FT—327型硬度计测量果肉硬度，探头直径为1.0cm ，获得苹果硬度值并记录，单位为 kg⋅cm^-2 。

失重率：入库时随机选取50个果实做好标记，每隔 30d 测单果质量，计算失重率。

可溶性固形物（SSC）：取果实赤道对称面果汁，用PAL一数显手持糖度计测量，获得苹果可溶性固形物质量分数并记录，单位为 % 。

可滴定酸（TA）：参照Gine-Cbordonaba等[18]方法用酸碱滴定法测定。

1.3.2总酚含量和PPO酶活性的测定

总酚含量：参照王皎[19]的方法，稍作修改。使用福林酚法来测定总酚含量，将冻样溶解于 1% HCl一甲醇溶液内，加入 70% 的乙醇溶液后进行45min 的超声提取，在避光条件下浸泡提取 24h 10 000rpm 离心处理 15min ，取上清液进行测定。

PPO活性：参考高俊凤[20]的NBT法进行测定，单位为 U∙mgprot^-1∙min^-1 。

1.3.3类黄酮含量的测定

参照陈玮琦[21]的方法，根据亚硝酸钠一硝酸铝比色法测定‘瑞雪’苹果果皮类黄酮含量。将冻样溶解于 1% HCl一甲醇溶液后进行避光提取 1d 在 70°C 温度下利用超声波提取 ^1h ，于9000rpm⋅min^-1 条件下离心 10min ，取上清液进行测定。