香蕉(Musa acuminata AAA group,Cv.Carvendish)果实“青皮熟”是一种特殊的生理失调现象,即在果实后熟过程中果肉正常变软,果皮不能正常褪绿。香蕉在24℃以上后熟出现“青皮熟”现象,而同属的大蕉却可以正常的褪绿转黄。我们在研究中发现,香蕉在正常氧气浓度,高CO2浓度条件下后熟时,也会出现类似于高温下的“青皮熟”现象。探讨CO2对香蕉、大蕉后熟和褪绿的影响,对研究香蕉“青皮熟”的机理和叶绿素降解途径的调控十分有价值。本研究在正常的O2浓度下,分析了不同浓度CO2处理对香蕉和大蕉颜色和叶绿素降解的影响。本实验还研究了20％CO2对香蕉、大蕉后熟生理的影响,分析了20%CO2对衰老、无氧呼吸相关基因的表达模式的影响。　　 实验结果表明,与正常气体条件下后熟的对照相比,在CO2浓度为20%、O2浓度为21%的条件下后熟的香蕉褪绿受到抑制,而大蕉却能正常褪绿。20%CO2处理抑制了香蕉叶绿素的降解,对大蕉的叶绿素降解没有显著的影响,可见,香蕉和大蕉叶绿素的降解对高浓度CO2的敏感性存在明显差异。　　 衰老相关指标的测定发现,CO2处理对香蕉和大蕉细胞膜透性的增加和丙二醛的积累没有明显的作用,但延缓了两种果实光系统Ⅱ光能转化效率(Fv/Fm值)的下降。通过对香蕉和大蕉果皮、果肉硬度和淀粉含量的测定发现,CO2对两种果实在后熟过程中硬度和淀粉含量的下降没有明显的影响。对照和处理果实均在处理后3天出现呼吸高峰,处理的CO2释放量明显高于对照。CO2处理的香蕉和大蕉乙烯释放量明显受到了抑制,但处理的大蕉乙烯释放率在4天后还是有小幅的升高,而香蕉在整个后熟过程中乙烯释放率一直较低,表明CO2处理对香蕉乙烯合成的抑制作用可能比对大蕉的明显。总的来看,20%CO2处理香蕉及大蕉果实均经历与对照果实相似的后熟软化过程,但在乙烯释放、呼吸峰以及Fv/Fm值的变化趋势方面,对照和处理的果实存在明显的差异,高CO2处理对香蕉乙烯释放的强烈抑制可能与其叶绿素降解受到抑制有关。　　 对衰老相关基因和无氧呼吸相关基因在果实后熟过程中的表达模式的分析发现,CO2明显抑制了香蕉和大蕉乙烯合成相关基因ACO和ACS的表达,对ACO基因表达的抑制模式在两种果实之间基本相似,但对ACS基因表达的抑制方式,两种果实之间却存在差异,表明CO2处理可能在抑制香蕉和大蕉乙烯的生物合成方面存在时间上的差异;CO2处理提高了香蕉和大蕉衰老相关基因SA在后熟前期的表达,可能是CO2诱导果实的抗逆反应造成的结果。对照的香蕉和大蕉中SSU基因表达量在后熟过程中下降迅速,CO2处理延缓了香蕉和大蕉后熟过程中SSU基因表达量的下降,其中,对香蕉的延缓作用更明显,表明CO2可能有助于叶绿体结构保持稳定。　　 对无氧呼吸相关的基因PDC和ADH的表达模式分析发现,CO2处理使大蕉和香蕉的PDC和ADH的表达加强,但对大蕉PDC和ADH基因表达的促进作用要比香蕉更显著。这些结果表明,CO2处理诱导香蕉和大蕉进入无氧呼吸途径,而大蕉的无氧呼吸作用可能比香蕉要强。　　 综上所述,通过测定衰老相关指标以及分析衰老和无氧呼吸相关基因的表达模式表明,20%CO2抑制香蕉果皮褪绿的现象类似于高温导致的“青皮熟”现象,即叶绿素降解受到抑制与抑制其后熟生理反应无关。CO2诱导香蕉和大蕉的无氧呼吸途径,这种诱导作用在大蕉中更明显。